基于GIS矿产预测的思考

GIS(地理信息系统)在矿产预测中已得到广泛的应用.文章在简述GIS矿产预测现状的基础上,对矿产预测的空间数据库建设中应该注意的问题(包括地质数据的问题、地质专业人员的作用、预测单元划分、成矿模型与找矿模型等)进行了重点论述,以期提高成矿预测的效率和准确性.     

翠华山山崩地质遗迹景观离散元数值模拟

城市地质遗迹景观调查研究是城市地质工作的一项重要内容,而探索地质遗迹景观的成因则是挖掘其科学价值和实施保护措施的关键问题。以中国山崩奇观的翠华山山崩为研究对象,采用典型天然地震记录作为地震输入条件,借助离散元动力分析模块,对翠华山山崩的动力响应规律进行了数值模拟,再现了地震山崩的启动、加速、解体、堆积的全过程。研究结果表明:地震惯性力作用使山体质点加速度和速度产生放大效应,特别是山体顶部的动力放大效应最为显著,加速度放大系数达2.0; 翠花山山崩具有高速远程的特点,其前缘的崩塌体最大水平速度达44ms-1,崩落水平距离达460m,堵塞沟谷形成堰塞湖; 地震山崩的整个破坏过程包括4个阶段,分别为启动阶段、加速阶段、减速阶段和堆积阶段。     

胶东尚家庄钼矿床Re-Os同位素年龄及其地质意义

提要：尚家庄钼矿床产于燕山晚期伟德山超单元斑状花岗闪长岩中,受岩体内部裂隙构造控制,呈NW走向,主矿体呈似层状、大脉状产出,具分支复合、膨胀夹缩等特点。3件辉钼矿Re-Os同位素测年结果表明,模式年龄为（115.5±1.6）Ma～（117.6±1.6）Ma,平均年龄为（116.4±1.6）Ma,与胶东金矿大规模成矿的时代和赋矿围岩——伟德山超单元营盘单元的成岩时代一致,说明胶东地区存在与金成矿同期的钼矿成矿作用。     

滑坡地表位移可视化监测系统的研究

主要介绍研究一种非接触式、可视化监测滑坡方法,利用近景摄像仪在固定测点对滑坡体表面及安装的靶标进行实时监测;将得到的数字图像进行自动分析处理,计算出地表的变形量;然后把数据无线传输到室内监测中心,结合实时滑坡外貌图像及其它监测参数进行对比印证,探索实现滑坡全过程监测预警方法。     

锦屏一级水电站坝区右岸不同地质单元地下水流动特征的水化学分析

从水化学的角度出发,利用锦屏一级水电站坝区不同地质单元的水化学特征,分析查明了工程区地下水的流动特征。结果表明:F13断层以里,为地下水的强径流带。F13断层与F14断层之间,为中等径流区。F14断层以外,地下水体受上游江水的影响,由于江水在补给该区地下水时有一个较长的径流途径,导致受沿程表层风化裂隙中包气带水的影响较大。     

隐伏地质构造的大地电磁有限单元法正演模拟

对常见的隐伏地质构造体进行大地电磁场正演模拟,并研究和总结了构造体对大地电磁场的响应特征.由麦克斯韦方程组导出大地电磁场的边界条件,应用有限单元法求解变分问题并得出刚度矩阵,根据线性方程组计算出相应的场值,再由改进的视电阻率定义式求出视电阻率.模拟结果显示:改进的视电阻率定义式相对于传统的Cagniard定义式能有效地提高视电阻率曲线的收敛速度和逼近程度;隐伏地质构造体对大地电磁场的响应具有一定的规律性,通过分析两种极化模式下的正演结果,可以有效地识别地质构造体的存在和分布情况.通过实例分析,得出隐伏地质构造正演模拟与实际观测资料的互相验证关系,为实践应用中的反演工作提供了重要的指导意义.     

地-井方位激电观测异常特征研究

为系统了解地-井方位激电异常特征,利用有限单元法对地-井方位激电观测在立方体、板状体等典型地电异常体上的响应进行正演计算,分析了异常体位置、方位距离等变化对观测的影响规律,讨论了地形、钻孔本身对地-井方位观测的影响等.研究结果表明地-井方位观测是探测井旁和井底盲矿体行之有效的方法,利用不同方位上的异常曲线特征,遵循异常场定性分析和"先井口、后其它方位"的分析方法,可大致确定异常体的电性特征和空间展布;地形和钻孔本身对地-井方位观测的影响主要集中在浅部区域.     

基于面向对象思想的正演反演统一框架结构

运用面向对象思想分析地球物理正演与反演问题,提出了一种基于有限单元正演与正则化非线性最小二乘反演的统一框架结构.该框架采用稀疏线性系统求解作为正演的基础类;分别建立一维、二维、三维的几何模型类,用于完成模型的剖分与有限单元钢度矩阵的生成,其中与单元物质属性相关的计算采用纯虚函数的形式,在具体解问题中实现;以正则化非线性最小二乘最优化算法作为反演基础类,反演中有关模型的正演数据计算及Fréchet矩阵求解等采用纯虚函数的形式,在具体问题中进行计算.框架结构的建立提高了代码的重用性与程序开发速度;对地质单元采用统一的空间剖分,有利于开展联合反演程序设计.     

基于离散元颗粒抗转模型的平移刚性挡墙被动土压力分析

将颗粒抗转动模型引入离散元程序中,模拟了砂性填土刚性挡土墙平移过程中的被动土压力发展过程,对比分析了考虑和不考虑抗转两种情况下墙后土压力随位移的变化规律及墙后填土微观物理量的变化规律,揭示了颗粒抗转动能力对墙后土压力大小和分布的影响。研究结果表明,不管是否考虑颗粒抗转动作用,被动土压力沿墙深基本呈线性分布,且合力作用点维持在距墙底1/3墙高处,但考虑颗粒抗转动作用时总土压力随位移量增大的幅度更加明显,且模拟结果更接近Coulomb理论解。平均纯转动率的分析结果表明,挡墙平移时墙底处颗粒转动速度较大,该处能量消散较快;若考虑颗粒抗转动作用时,该处平均纯转动率值增加。     

地下结构地震破坏静-动力耦合模拟研究

地下结构地震破坏过程模拟是研究地下结构抗震性能的有效手段,通过人工边界条件设置将围岩土体的自重应力作为动力响应模拟的初始状态,实现了地下结构地震响应静-动力耦合数值模拟。基于有限元分析软件ABAQUS,将极限剪应变作为破坏标准,采用生死单元法模拟了地下结构的地震破坏过程,通过结构埋深考虑了初始地应力对地下结构抗震性能的影响。模拟结果表明,地下结构的抗震性能存在一个最不利埋深,即最容易地震破坏的埋深,当结构的埋深超过最不利埋深时,结构的极限抗震能力增强,若结构产生地震破坏,则结构埋深越深即初始地应力越高其破坏程度也越强。