基于规则网格的复杂断层网络处理与建模

断层建模是三维地质结构建模中的主要过程之一。断层面建模过程中需要根据断层间的空间接触或者切割关系进行几何曲面的裁剪,目前方法利用三角网求交算法进行曲面裁剪,但是该算法处理复杂断层面切割关系时往往不稳定。笔者等提出了基于规则网格的复杂断层网络处理与自动化建模的方法和流程,详细讨论了基于网格化的断层网络模型形式化理论表达、建模流程中的断层网络空间关系构建以及相交裁剪处理算法等核心步骤。利用测试数据和煤矿三维地震构造解释数据进行了验证,表明该方法可以有效处理多条互相切割、主辅关系复杂的断层网络,具有较好的算法稳定性;与SKUA—GOCAD断层建模方法对比,能够减少交互过程,提高断层建模的自动化程度。     

物质组成特征对碎石土斜坡变形破坏影响研究

为研究物质组成空间分布特征对降雨下碎石土斜坡变形破坏的影响,以不同成因碎石土斜坡的特点为依照,进行了4种物质组成空间分布的碎石土斜坡模型及1种均质斜坡模型试验。结果表明,物质组成空间分布特征对降雨下碎石土斜坡变形破坏所发挥的作用与降雨入渗方向和应力调整方向有重要关系。当土料变化方向与入渗方向大角度相交且与应力调整方向相同时,斜坡渗透性为土料各自的渗透性,斜坡力学性质偏向于组成土料力学性质的最大值。当土料变化方向与入渗方向相同且与应力调整方向大角度相交时,斜坡渗透性接近组成土料渗透性的最小值,斜坡变形破坏受控于其中的软弱土料。降雨下斜坡各处均发生变形,且变形向周围调整并产生影响。破裂面更易发于软弱土料中。该研究有助于斜坡灾害勘察、预测评价及防治向精细化方向发展。     

含消落带劣化岩体的危岩边坡动力累积损伤机制研究

对消落带劣化岩体及水库诱发地震共同影响下三峡库区某典型危岩边坡的稳定性进行了研究,设计并开展了几何相似比为1:100的振动台模型试验,探讨了含消落带劣化岩体的危岩边坡动力累积损伤—失稳破坏演化全过程及其动力响应规律。研究表明：含消落带劣化岩体的危岩边坡动力累积损伤—失稳破坏全过程可归结为坡体内部损伤累积—裂隙发育—次级节理与深大裂隙贯通—失稳倾倒,同时伴随消落带岩体表层松动—掉落—破坏及内部出现渗流网—形成渗流通道—形成“凹腔”的复合破坏模式;随着地震动的持续,危岩体内部动力响应规律具有典型的“趋高”及“趋表”效应,危岩边坡表面累积位移不断增加,消落带处孔隙水压力整体增加,危岩边坡内部水平向及竖直向土压力在全阶段中整体均呈先增大后减小的规律;危岩边坡自振频率及阻尼比在全阶段整体呈减小和增加的趋势;在小震结束前阶段及强震阶段,危岩边坡损伤度曲线分别呈“S”型分布和指数型分布。     

巷旁切顶对采场下位岩层垮落特征的影响机制

巷旁切顶打断了巷道与采场下位顶板的连续性,促进了采场顶板垮落形成碎石帮,深入研究切顶对采场下位岩层垮落特征的影响机制具有重要意义。对采场支架载荷进行了分析,并对上覆岩层建立了力学建模,明确了上覆岩层运动与典型位置采场支架载荷特征的关系。在此基础上,针对6个巷旁切顶的工作面,给出了典型位置支架的载荷数据,从而分析得到巷旁切顶对采场下位岩层垮落特征的影响机制。同时,建立了数值模型,分析了不同的切顶起始位置和下位顶板强度对下位岩层垮落特征的影响。结果表明,121工法的“垮落线”具有对称的弧形边界,110工法的“垮落线”在切顶侧向工作面充分移动,N00工法介于上述两者之间。此外,不同切顶起始位置和顶板强度条件下,切顶的作用效果存在差异。研究结果有利于进一步深化巷旁切顶对采场下位岩层垮落特征影响的认识。     

Anthropogenic Aerosol Pollution over the Eastern Slope of the Tibetan Plateau

In this study, a combination of satellite observations and reanalysis datasets is used to analyze the spatiotemporal distribution, classification and source of pollutants over the eastern slope of the Tibetan Plateau(ESTP). The aerosol optical depth(AOD) over the ESTP is extremely large and even larger than some important industrialized regions and deserts. The main aerosol component over the ESTP is sulfate, followed by carbonaceous and dust aerosols. Local emissions related to human activity directly contribute to the accumulation of sulfate and carbonaceous aerosols over the Sichuan Basin. In addition, in spring, abundant carbonaceous aerosols emitted from forest, grassland and savanna fires in Southeast Asia can be transported by the prevailing southwesterly wind to southern China and the ESTP. The dust AOD over the ESTP peaks in spring because of the transport from the Taklimakan and Gobi deserts. Additionally, the high aerosol loading over the ESTP is also directly related to the meteorological background. Due to the special topography, the terrain-driven circulation can trap aerosols in the Sichuan Basin and these aerosols can climb along the ESTP due to the perennial updraft. The aerosol loading is lowest in summer because of effective wet deposition induced by the strong precipitation and better dispersion conditions due to the larger vertical temperature gradients and ascending air movement enhanced by the plateau heat pump effect. In contrast,the aerosol loading is greatest in winter. Abundant anthropogenic aerosols over the ESTP may generate some climatic and environmental risks and consequently greatly influence the downstream regions.     

浙江省地理参数对地闪的影响

利用2007—2016年浙江省地闪数据,数字地形海拔数据、土地覆盖数据和HWSD数据集,定量化分析海拔、坡度、坡向、土地覆盖类型、土壤电导率对该地区地闪的影响。研究结果表明:浙江省地闪主要集中在海拔0～600m、坡度0°～30°;坡向东南地闪次数最高,坡向西地闪次数最低;林地地闪次数最高,湿地地闪次数最低;地闪对应的电导率主要集中在0.1dS/m。单位面积下,地闪次数随海拔、坡度、电导率均呈现先增加后减少的趋势;坡向东、东南地闪次数较多,坡向西、西南地闪次数较少;土地覆盖类型地闪次数最高是城市和建筑区,最低是水体。此外,地闪强度平均值随海拔增加呈现先减小后增加的趋势;陡度平均值随海拔增加而减小。两参数均随坡度增加而减小;随电导率增加呈现先增加后减少的趋势。以5km×5km为网格单元统计网格内各参量平均值进行相关分析发现,浙江地区电流强度、陡度均和海拔、坡度呈现负相关。     

Geomorphology of a modern carbonate slope system and associated sedimentary processes: Example of the giant Great Abaco Canyon,Bahamas

The large acoustic data set acquired during the Carambar cruises is composed of high resolution bathymetry, backscatter data and very‐high resolution seismic lines which allow for an overview of the morphology and sediment transfer processes from the shallow upper slope to the abyssal plain of a modern carbonate system: the north‐eastern slope of the Little Bahama Bank. Surficial distribution of the acoustic facies and echofacies reflects a wide variety of sedimentary processes along and across the slope. The western sector of the Little Bahama Bank is dominated by depositional processes whereas its eastern sector, which is incised in the lower slope by giant canyons, is affected by erosion and bypass processes. Datasets suggest that currents play an important role both in along‐slope sedimentary processes and in the abyssal plain. The Antilles Current appears to affect a large part of the middle and lower slopes. The absence of sizeable present‐day channel/levée complexes or lobes at the mouth of the canyon – revealed by the bathymetric map – indicates that the southward flowing Deep Western Boundary Current influences modern abyssal sediment deposition. Based on depositional processes and indicators of canyon maturity observed in facies distribution, the current study proposes that differential subsidence affects the eastern versus western part of the bank. The morphology of the Great Abaco Canyon and Little Abaco Canyon, which extend parallel to the platform, and the Little Bahama Bank slope appears to be related to the Great Abaco Fracture Zone.     

基于地质模型快速构建的边坡三维稳定性分析

目前边坡稳定性分析多以二维剖面为主,随着各种数值分析软件的应用,边坡的三维稳定性分析技术越来越成熟,但是对于三维边坡的地质模型快速构建的方法不多,且建模精度难以得到保证。本文借助Geobim软件建立工程区的三维地质模型,提出借助surfer、Ansys等软件快速建立flac3d能够识别的类型文件的方法,此方法能够大大简化建模过程,提高建模精度。根据工程区的主要工程地质问题,对工程区的三维地质模型进行概化,结合相关实例对其进行三维地质建模,并借助flac3d软件计算不同工况下边坡的稳定性情况。根据计算结果可知,在暴雨工况下,边坡的稳定性降低,填方工况下,边坡的侧向位移变大,但是其稳定性相对较好,边坡的主要破坏模式为沿着填筑体及边坡的浅表层全、强风化层发生剪切破坏。     

深层、超深层致密碳酸盐岩储层固态沥青测井评价

超深、超老地层中的非常规油气成藏及演化、甜点区刻画、资源潜力定量评价是非常规油气沉积学的一大难点,相关定量评价技术和理论的发展对推进我国“两深一非”油气勘探具有现实意义。沥青是古油藏存在的直接证据,对探索古油藏分布、规模、成藏机制及论证研究区油气勘探潜力具有重要理论和实践意义。以川中地区上震旦统灯影组灯四段为研究对象,先综合岩芯观察、铸体薄片镜下观察、图像法定量计算,对固态沥青进行了表征;而后建立了多矿物体积模型,借助常规测井曲线组合（DEN-RT-R_XO-CNL-AC）,对储层固态沥青进行反演,克服了储层固态沥青分布的强非均质性,定量评价了灯四段固态沥青的含量及分布。研究结果表明:1）灯四段沥青多以半充填状态存在于孔隙中,储层固态沥青含量可达4.62%,平均为2.20%;纵向上,灯四上亚段固态沥青含量普遍高于灯四下亚段;2）高石梯—磨溪地区与德阳—安岳裂陷槽紧邻的台缘礁滩体是古油藏聚集的有利区域,储层固态沥青含量普遍高于东侧的含气区;3）受自西向东油气充注控制,高石梯—磨溪地区南北向固态沥青含量无明显差异。古隆起北斜坡灯四段固态沥青的存在证实了北斜坡古油藏的存在,从侧面印证了北斜坡的油气成藏潜力。从固态沥青的角度,坚定了继续深化川中古隆起北斜坡深层、超深层油气勘探的必要性。     

IBIS-L系统与TM30全站仪在边坡变形监测中的对比分析

使用IBIS-L系统对大型水电站边坡长时间的监测数据进行分析和处理,并与TM30全站仪进行变形监测精度对比。试验表明,IBIS系统可得到在雷达视线方向优于mm级精度的形变结果,优于TM30全站仪,可以实现高分辨率、高精度、实时的大型水电站边坡长时间变形监测。