工程地质多变量统计分析中的定量模型与拟合

地质环境是一个复杂系统,许多工程地质问题往往受控于多种因素。自70年代以来,随着电子计算机技术的发展,藉助于数理统计分析这一重要而有效的数学方法,来进行工程地质定量评价已成为行之有效的手段。然而,由于在原始素材的获取与处理、自     

小尺度断层定量预测及对注水开发的影响——以渤中34油田为例

大尺度断层往往控制了沉积盆地的形成和油气成藏,而小尺度断层则影响着注水开发效果和剩余油分布.大尺度断层可以通过二维或三维地震资料识别,而小尺度断层的识别则特别困难.本文提出了一种基于断层分形生长模式和三维地质力学模拟相结合来确定小尺度断层的数量、发育位置和方位的方法,并根据油田开发动态资料来确定小尺度断层对注水开发和剩余油分布的影响.将地震上识别的大尺度断层引入到三维数值力学模型中,模拟大尺度断层形成时期断裂带附近的应力扰动作用,然后结合破裂准则来建立最易发生破裂的方位和最大库伦剪切应力网格,以这两套网格和断层尺度的幂律分布确定的小尺度断层数量为约束条件来确定随机模型,对小尺度断层的密度、产状和发育位置进行定量预测.研究表明:利用分形理论和三维地质力学模拟可以对大尺度断层伴生小尺度断层进行有效预测;小尺度断层对注水开发效果和剩余油分布的影响取决于小尺度断层的规模(断距)以及小尺度断层方位和注采方向的关系.     

高产高效矿井地质条件的定量预测与检验模型

提出地质等性块段法与模糊综合评判法相结合评价煤层开采地质条件的方法对评价指标系统、验证指标系统、指标值赋值及合成,权系数和算子选定,评价方法及评价结果的验证,评价工作流程作了阐述,通过实例证明该方法客观可靠,有推广价值。     

古土壤:沉积环境和古气候变化的灵敏指针

古土壤是古代沉积环境和气候变化的灵敏记录者,可以为深刻认识地球演化历史中的重要地质事件提供有效信息,并成为当前沉积学领域的研究热点之一。国外古土壤研究已经涉及到太古代以来的几乎所有沉积地层,而国内古土壤的研究仍以第四纪地层为主,对前第四纪漫长地质时期地层记录中的古土壤研究较少。基于古土壤的识别特征及其埋藏后发生的可能变化,分析了古土壤在沉积环境解释和地层划分对比中的作用。其中,古土壤钙积层发育深度、元素地球化学、成土碳酸盐岩稳定同位素等对于合理评价成土作用过程、划分成土相及定量恢复古气候（年均降水量、年均气温和pCO₂）等方面的研究发展迅速,不同估算古气候参数的经验公式都有明显的适用性特点。近年来,国内学者对松辽、四川、胶莱盆地等的白垩系古土壤进行了很多调查研究,并取得了较好的研究成果。而包括江西、广东、浙江等在内的中国东南地区白垩系陆相红层研究结果显示,这些地层含有丰富的古土壤,总体为地表干旱氧化条件下形成的红色古土壤序列。通过对国际古土壤研究动态的综述,以期引起国内更多沉积学工作者关注前第四纪地层记录中的古土壤,为更好地认识古代地球环境变化做出更大贡献。     

数学地质分析在大厂型锑矿找矿预测中的应用

认为大厂型锑矿受下列地质因素制约：①古构造控矿,包括古断裂、古坳陷和古岩溶面,古断裂的生长活动形成了大厂古坳陷－大厂断裂盆地和古岩溶面,为“大厂层”的沉积提供古地理环境;②具有重要工业价值的锑矿都受控于“大厂层”这个特定的含矿层位和该层位的岩石组合;③锑矿带受燕山期定型构造所控,矿化富集规模受构造的级序所控制;④成矿作用与火山气液带来的成矿物质聚集有关;⑤成矿富集与含矿热液叠加作用有关。对大厂型锑     

黑龙江省嫩江—黑河构造混杂岩区永新金矿热液蚀变与矿化关系定量及定位研究

黑龙江省嫩江县永新金矿是近几年在嫩江—黑河构造混杂岩地区新发现的大型断裂带蚀变岩型金矿床,矿石矿物主要为碲金矿、碲金银矿、自然金,有少量的硫化物及氧化物。通过钾长石化带、绢云母化带及硅化带厚度与矿体厚度的线性关系分析得出,本区钾长石化带厚度、硅化带厚度与矿体厚度呈正相关关系,绢云母化带厚度与矿体厚度呈负相关关系。蚀变带厚度及矿体厚度水平面投影结果表明,矿区内热液蚀变在水平方向上具有明显的分带现象,自矿区东南到西北呈“阶梯状”分布,且绢云母化带厚度高值区、钾长石化带厚度高值区及硅化带厚度高值区在各阶梯中具有一定的对应关系。据以上分析,永新金矿成矿流体来自北西方向,矿体总体向北西延伸,暗示矿区西北深部具有较好的找矿前景。     

致密砂岩储层含气测井特征及定量评价

致密砂岩储层孔隙度低、渗透率低、非均质性强,气层所对应的测井响应特征较为复杂,气层识别和评价难度较大、多解性突出。传统上,利用常规测井曲线进行含气性评价多是定性评价,在利用智能识别法评价含气性时,也是利用分类模型进行定性评价;而利用常规测井资料定量评价含气性比较困难。本文首先以岩心、地质、试气资料和常规测井曲线为基础,利用交会图法进行致密砂岩含气特征分析,建立含气性定性评价指标;然后,利用广义回归神经网络（GRNN）预测含气量和含水量,构造含气性和含水性指示曲线,定量评价致密砂岩的含气性;最后,定性评价和定量评价综合使用,以评价致密砂岩含气性,并在苏里格地区盒₈段进行应用,取得了较好的应用效果。     

北山花岗岩深部节理间距分布多重分形研究

岩体节理几何特征定量描述是岩体力学性质和渗透性研究的基础,更是核废料处置库场址筛选和评价过程的主要内容。基于甘肃北山高放废物深地质处置库预选区BS17、BS18和BS19钻孔岩芯节理数量修正数据,针对节理间距建立了类负指数分布数学统计模型,进一步应用于RQD体系定量评价深部岩体完整性,通过与RID体系对比验证了概率模型的可靠性。指出节理数量-间距关系具有明显的分段线性特征,分维数随着间距增大而增大。确定了节理间距-数量关系符合尺度律,得出了数量与间距关系的多重分形特征。进一步分析了数量与埋深的多重分形特征,初步实现了岩芯节理的定量描述。验证了多重分形谱可以很好地统计分形维特征,尤其是节理几何形状及分布特征。该研究结果可为实现基于钻孔岩芯节理几何特征数据的深部岩体节理三维网格模拟提供参考。     

基于最优分割分级法的月球撞击坑分级及其演化分析

撞击坑是月球表面广泛分布的重要构造形态,占据了月球表面的大部分面积。撞击坑的直径差别很大,从几微米到数百千米,其退化程度与形成年代具有密切关系。为了研究不同地质年代形成的撞击坑直径大小及其演化规律,需采用量化分级方法对大小不同的撞击坑进行定量分级和统计分析。本文在月表撞击坑数据库LU60645GT和Lunar_Impact_Crater_Database(2011)的基础上,结合数据库中撞击坑的直径、深度和年代信息,利用最优分割分级法对撞击坑直径进行定量化分级,并根据分级结果,综合分析撞击坑几何形态特征及其演化规律。研究结果表明,撞击坑形态特征的演化与年代有密切的关系。在相同级别、相同地体下,撞击坑形成的年代越早,其形态特征的精细结构退化程度越明显,只保留了大体的几何形状;而在不同级别、相同地体、相同年代下的撞击坑形态特征则由简单逐渐变为复杂,坑物质也逐渐变得复杂。     

冀北张麻井铀钼矿床黄铁矿化蚀变岩地球化学迁移特征及与成矿关系亲缘性的讨论

张麻井铀钼矿床是中国北方最大的与火山岩有关的热液铀矿床，围岩蚀变广泛发育，其中黄铁矿化在该矿床分布虽 较为局限，但是与铀钼成矿关系密切。为了研究黄铁矿化蚀变与铀、钼成矿的亲缘关系，文章对张麻井的黄铁矿化蚀变岩 进行主、微量元素分析，并选择Yb作为不活动组分，使用质量平衡迁移计算方法， 利用Grant公式对其组分迁移进行定量 计算。岩石地球化学特征显示，黄铁矿化蚀变岩的TFeO含量极高，介于11.24%~24.57%之间(平均18.45%)，其中Fe2O3含量 10.78%~25.25% （平均18.64%）、FeO含量1.43%~1.90% （平均1.69%），Fe2O3/FeO比值平均为10.99，有可能受到后期氧 化。黄铁矿化蚀变岩在Isocon图解上等浓度线斜率小于1，表明整体发生了组分的带入，带入的主要组分为大量的TFeO （131倍），成矿元素Mo（884倍）、Pb（11倍）、U（4.9倍）、V（2.8倍）、Ta（0.44倍）、Cu（0.64倍），碱金属Na2O（0.45 倍），以及Cd（424倍）、Bi（13倍） 等；带出的主要组分有碱金属Li（-0.73）、K2O（-0.17），成矿元素Zn（-0.38）、Cr （-0.37），以及Eu（-0.58）、Sc（-0.25） 等。其中SiO2略微减少（-0.03），带入的Mo含量远大于U的含量，据此认为黄铁 矿化与钼成矿关系更为密切。