改进的EMD时频分析地震资料高分辨率处理方法及其应用研究

针对地震波地下传播过程中深层的高频成分损耗严重,导致分辨率下降的现象,而常规高分辨率处理受到局限性较高、成本高、处理周期长问题,基于EMD(经验模态分解)自适应分频的思想,提出了一种改进常规高分辨率处理的方法—基于EMD时频分析地震高分辨率处理。该方法的核心在于依据地震数据本身的时间尺度特征,使用EMD算法进行模态分解,能够在保留该数据本身的特性情况下,将地震信号自适应分解为有限个IMF(本征模态函数),分别对得到的每个IMF进行高分辨率处理,最后叠加得到高分辨率的地震数据。本方法适用于非平稳信号,无假设条件,且无需知道Q值,为解决高频补偿问题提供了一条全新的思路,理论模型测试和实际地震资料的运用表明,该方法能有效提高地震资料分辨率,在薄互层识别方面也有较好的应用前景。     

中国陆地生态系统总初级生产力VPM遥感模型估算

陆地生态系统总初级生产力(Gross Primary Productivity,简称GPP)时空格局及其变化动态的准确监测是区域碳收支研究的核心问题之一,遥感模型正在为区域碳通量监测提供更为实时、准确的模拟数据。基于中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer,简称MODIS)遥感数据和涡度相关碳通量观测数据发展而来的VPM模型经过10年的努力,目前已经在全球涵盖十类生态系统的21个站点上开展模型的校验与验证研究,为区域GPP的准确估算与监测奠定了方法基础。本研究构建了评估GPP区域格局的VPM模型区域模式,以空间分辨率500m、时间步长8天的MODIS卫星影像数据以及相同时空分辨率的温度与光合有效辐射数据为模型输入数据,模拟估算我国2006~2008年GPP及其空间分布格局。VPM模型模拟的中国陆地生态系统GPP年总量平均值为5.0Pg C/a,其中森林、草地、农田和灌丛生态系统分别占34%,17%,37%和12%。本研究模拟的全国GPP总量与多模型模拟的平均结果(5.40 Pg C/a)相当,但不同模型估算的各类生态系统GPP存在较大差异。本研究通过利用遥感数据对VPM模型中的关键参数(最大光能利用率)进行参数空间化,表达同一土地覆被类型内部光能利用率的空间异质性;应用目前我国准确性最为可靠的土地利用与植被数据提取土地覆被数据,首次将农业多熟种植作为单独的植被类型引入模型中,模型参数与输入数据的精度保障了模型模拟结果的可靠性。     

柴北缘大型基底断裂——马仙断裂的构造特征研究

利用地面地质、地球物理和钻井资料,对位于柴达木盆地北缘的马仙断裂带的平面分布和剖面结构特征进行了分析,详细的研究了该断裂的形成、发育时间和运动学特征,在此基础上,提出了一个合理的断裂活动的运动学模型。研究认为马仙断裂形成于晚白垩世,在整个新生代期间长期活动,控制了断裂两侧的盆地结构、沉积分布和油气聚集,是一条断面南倾的具有左行走滑分量的斜向冲断层。马仙断裂的运动特征源于南祁连山对盆地的差异性推覆作用。     

青海省门源县松树南沟金矿矿床控制因素及找矿方向

松树南沟金矿床位于北祁连加里东褶皱带与南祁连中央隆起带接壤处的大坂山深大断裂之北侧[1]。处于古生代火山洼地中[2],含矿地层为早古生代中晚期洋壳型海相火山沉积的中基性火山熔岩和火山碎屑岩,矿体产于印支-燕山期花岗闪长斑岩体及其与围岩接触带附近,并受印支-燕山期花岗闪长斑岩体控制,是目前青海海北地区具中型规模的典型斑岩型金矿床[3],且具有很有利的成矿条件,对其进行深入细致的地质、地球物理化学特征分析,查明矿床的控制因素,将对矿山深部找矿和区域找金提供重要的指导作用。     

豫北平原全新世孢粉记录气候变化与古文化演替

在¹⁴C测年和岩石学的基础上,对豫北平原全新世钻孔沉积物孢粉分析,发现了蒿属、藜科、禾本科、菊科、莎草科、香蒲属6大科属草本,桦属、栎属、榆属3大科属阔叶类,以及裸子植物和蕨类各2种。孢粉含量具有6阶段的组合特征,分别对应6个时期的古气候与古环境演化：10 200~8 200 cal BP,气候冷湿,8 200 cal BP处指示了一次较大的降温事件;8 200~4 000 cal BP,温湿条件有波动,整体上显示了全新世中期整体暖湿气候的特征;4 000~3 300 cal BP,湿度较4 000 cal BP时降低,气候由冷湿向冷干转变;3 300~2 400 cal BP,整体呈寒冷干旱的气候特征;2 400~1 350 cal BP,温度小幅回升,降水增加,气候变暖变湿;1 350 cal BP迄今,温度小幅回落,气候较为干凉。总体上呈“凉湿-暖湿-凉干”的变化特征,各对应时期的裴李岗文化、仰韶文化和龙山文化分别呈现出“欠兴旺-兴旺-衰落”的景象。全新世气候的变化对古文化的兴衰演替有着决定性的影响。温度和湿度升高时期,受水热配置影响,喜湿热动植物增多,植被茂盛,原始农牧业生产力上升,物质相对丰富,人口增加,文化遗址单个规模、密度增大,显示出古文化兴旺的景象;反之,原始农牧业生产力下降,物质相对匮乏,文化遗址单个规模、密度相对变小,显示出古文化衰落的景象。本文研究结果初步表明中原地区中、晚全新世古气候变化与古文化兴衰之间有着很好的耦合关系。     

塔里木色力布亚—玛扎塔格断裂系与油气

色力布亚—玛扎塔格断裂是塔里木盆地内长期活动的主要断裂之一，始于海西晚期，印支—燕山期继续活动，喜山期多次强烈活动。断裂带构造变形以扭压或压扭构造为主要特征。局部应力场变化导致沿断裂走向上断裂活动方式及相关褶皱特点发生了变化。该断裂多次活动为塔西南坳陷油气生成、运移、聚集提供了良好条件，麦盖提斜坡成为西南坳陷油气勘探目标区块的主要因素。     

新疆哈密香山西铜镍-钛铁矿床系同源岩浆分异演化产物——矿相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学证据

香山西岩体是东天山地区发现的唯一的一个铜镍-钛铁复合型含矿岩体,前人对香山西铜镍-钛铁矿床成因认识一直存在争议。本次通过矿相学研究结合电子探针分析,在香山西铜镍矿石中发现了铜镍硫化物与钛铁氧化物共生的现象,并首次测定了香山西钛铁辉长岩的SIMS锆石U-Pb年龄为278.6±1.8Ma(MSWD=1.2),与前人测得香山中岩体角闪辉长岩的锆石U-Pb年龄基本一致,证实了香山西铜镍矿与钛铁矿为共生关系,两者空间上渐变过渡。岩石地球化学研究表明,香山岩体(包括钛铁辉长岩)为同源岩浆经结晶分异作用形成的一套镁铁-超镁铁质岩体,具有拉斑玄武质岩浆分异演化趋势,并且经历了与地壳物质的混染。与中段和东段岩石相比,香山西辉长岩类具有相对高的REE、SiO₂(平均48.99%)、K₂O+Na₂O(平均3.43%)、TiO₂(平均1.26%)和明显低的Mg^#值(平均62.4),表现出分异演化程度高于中段和东段。经反演得出香山岩体原始岩浆含MgO约10%,FeO约9%,TiO₂约1.14%,与同一成矿带内其它含铜镍矿岩体原始岩浆成份相近,应为 普通的拉斑玄武质岩浆。因此,香山西钛铁矿床的形成机制可能是由普通的拉斑玄武质岩浆,经历了较高程度的分异演化导致钛铁氧化物在残余岩浆中逐步富集,岩浆在上升侵位过程中与地壳物质的混染,不仅促使了岩浆中硫化物的饱和,同时提高了岩浆体系的氧逸度,进而促使了钛铁氧化物结晶沉淀。对香山西钛铁矿床成因研究的启示意义在于,除我国攀西地区高钛的玄武质岩浆外,普通的拉斑玄武质岩浆,在有利的分异演化条件下(如初始低氧逸度、相对高度的分异演化、后期与地壳物质混染)也有可能形成大型钛铁矿床。     

人造电镀金刚石钻头使用情况

我队皇城山矿区ZK202、ZK31两孔都曾出现过数层坚硬岩石，即硅化非常高的硅英岩、钾化花岗岩等，可钻性10～11级，研磨性很小。使用天然孕镶和人造孕镶钻头，平均时效只有0.4米左右，“打滑”现象比较严重。虽然采取加大压力，增加冲洗液中的岩粉含量，迫使金刚石出露，但效果都不理想，反而加剧了钻头高度的磨损。后来，我们选用了武汉地院人造电镀金刚石钻头，在岩石相同，操作规程基本一致的条件下（压力稍小，500～700kg），明显地提高了钻进效率，防止了“打滑”现象，平均时效提高到1.01米。人造电镀钻头、天然孕镶     

隧道超欠挖断面轮廓分形特征

对于极不规则的隧道围岩超欠挖轮廓,分形几何无疑是一个新思路。在测量数据的基础上,应用分形几何来定量描述围岩超欠挖轮廓线,表明隧道各类围岩的超欠挖曲线具有自相似性。在此基础上,进一步分析了各类围岩超欠挖曲线的分形维数与围岩类别之间的关系。研究表明,隧道围岩超欠挖曲线分形维数能较为直观地反映围岩类别,但其并不随着围岩类别的变化而呈线性变化;对于洞径一定的隧道,围岩超欠挖曲线的分形维数更能反映岩体结构和洞轴线之间的关系,这为准确预测掌子面前方围岩超欠挖情况奠定了理论基础。     

东海陆架盆地西湖凹陷东部边缘结构解释及地质意义

东海陆架盆地西湖凹陷东部过XH-1井的GH-1剖面,揭示了盆地边缘在新生代多次盆地原型迭代中的结构变化。在梳理前人关于盆地原型学术观点的基础上,通过T₂⁵、T₂⁴、T₂³上超点不断东扩的特征,确认了陆相盆地发展跨越式、旋回性的演化特点;根据T₂⁴、T₂⁰两期构造反转,确认了陆内迁移拗陷期渐新统、中新统（龙井组和玉泉组）分别为两个二级构造层序;结合柳浪组的成因机制,探讨了柳浪组在盆地发展史中的归属问题。通过玉泉运动、花港运动和龙井运动机制探讨及界面确认,深化了断陷期、拗陷期西湖凹陷东部边界的认识,明确了西湖凹陷经历了古新世-始新世走滑拉张断陷-转换边缘拗陷、渐新世-中新世陆内迁移拗陷、上新世-第四纪弧后陆架边缘拗陷的盆地原型迭代发展史。