个旧锡多金属矿集区高松矿田矿化元素局部富集的奇异性特征

多重分形理论能够有效地分析地球化元素局部富集和贫化规律。对取自个旧高松矿田的1 783件断裂构造地球化学样品的13种元素进行了多重分形统计以及局部奇异性方法分析。结果表明:多重分形维谱函数α-f(α)曲线呈连续上凸的特征,曲线的不对称反映了元素局部富集程度差异,并据此将13种元素划分为包含Sn、Cu、Pb、Ag、As、Mn在内的主要成矿元素组合以及包含Zn、Sb、Cd、W、Mo、Bi、Hg的次要成矿元素或伴生元素组合。多重分形的特征值τ″(1)以及Dq的变化规律表明:在主要成矿元素中,Sn在断裂空间上局部富集程度最高,其次为Ag,而Cu相对最低,各元素的τ″(1)值与对应的变异系数的大小具有较为显著的相关性;各元素在空间上的奇异性指数α增强了地球化学富集地段的指示信息,可以作为判别局部富集的重要参数。运用多重分形方法可揭示矿化元素局部富集的奇异性特征以及空间局部富集规律。     

对称荷载正多边形孔洞弹性应力解析逼近方法

提出一种简单有效的计算方法,求解对称荷载作用下含正多边形孔洞无限平面体的弹性应力解。将孔洞内边界向两侧延伸至应力可忽略的远处,其外侧构成半无限平面体。相邻两个半无限平面体有一个公共域,其中一个半无限平面体顶边延伸至相邻两个半限平面体体内。孔洞内边界上面力是已知的,延伸至两相邻半无限平面体体内的顶边上面力可先假设,由弹性理论求出半无限平面体体内应力,再计算相邻半无限平面体顶边上面力,根据对称性得到本半无限平面体顶边上面力改进值,迭代求解直至收敛。该方法具有计算过程简单、精度高等优点。算例分析表明,该方法求解的工程尺度下孔洞周边应力场与复变函数方法、有限元方法计算结果吻合,拟合计算的孔边角点处应力奇异性次数与理论解基本一致。     

三维直流电场积分方程中奇异性的近似处理

直流电场积分方程的核函数是磁并矢格林函数,其数学表达式与电并矢格林函数的数学表达式完全不同。因此,在处理直流电场积分方程的奇异性时不能直接利用文献中针对电并矢格林函数所提出的奇异性消除公式。为了寻求处理磁并矢格林函数奇异性的有效途径,参考文献中针对电并矢格林函数的奇异性消除方法,提出了针对磁并矢格林函数的拟源并矢概念,并求出了当包围奇异点的小邻域为球体、立方体等不同形状时的拟源并矢。如果将这些拟源并矢代入到电场的积分方程中,可以得到只含有正常非奇异积分的数值计算方案。将这个计算方案用于实现关于直流电场的拟解析近似理论,则可以使三维直流电场的快速数值模拟成为可能。     

皖东张八岭-管店地区Au地球化学异常信息识别与提取

由于受到覆盖区矿体埋藏深度以及表生地球化学作用的影响,隐伏矿致异常以及弱缓化探异常信息的识别一直是地球化学勘查的难点。张八岭-管店地区位于安徽东部张八岭构造带北部,地表多被第四系覆盖,已有研究显示该区具有较好的Au成矿潜力。本文以Au矿床作为找矿目标,开展了面积性深层土壤取样,并利用多重分形理论的局部奇异性指数分析方法对深层土壤Au元素地球化学异常信息进行提取。结果表明,深层土壤Au元素的地球化学异常能够有效识别已知的金多金属矿(化)点,同时较好的反映出深部隐伏断裂构造与已知矿(化)点的空间关系;较之传统方法,基于非线性理论的奇异性指数方法能够有效降低地球化学背景场的影响,具有更好的异常识别效果,可应用于隐伏或亚出露环境下的地球化学异常识别研究。     

基于随机模拟技术和局部奇异性理论的地球化学异常不确定性分析

地球化学异常通常是直接按某个阈值将整个研究区划分为高异常区或低异常区,这可能导致一些重要异常信息的丢失或决策判断失误。从统计学角度分析,推断未采样点处可能取得结果的概率,或者刻画估计值大于或小于某一地球化学异常阈值的概率分布,更符合勘查地球化学找矿活动的实际需要。针对确定性地球化学场建模方法的局限性,本研究通过集成地统计随机模拟和局部奇异性理论实现地球化学异常识别及其不确定性度量。通过奇异性指数-分位数分析,刻画奇异性指数在频率域中的分布模式,实现地球化学异常阈值分割。采用局部不确定性和空间不确定性算法模拟地球化学异常不确定性传播过程,并以新疆西天山地区为研究区,开展铜异常识别及其不确定性评价应用研究。     

多重分形与地质统计学方法在粤北刘家山地区矿化指示中的应用

为了解地球化学元素在岩石等介质中的局部富集和贫化规律,采用多重分形和地质统计学方法来分析其空间自相关性及奇异性,多重分形方法通过多重分形模型来刻画,地质统计学方法通过变异函数来实现。应用这两种方法处理粤北刘家山地区1∶5万水系沉积物地球化学各元素数据表明,地球化学数据的局部奇异性在该区可反映铅锌铜矿化蚀变带等局部成矿有利部位。为进一步研究异常与奇异性区的关系采用分形滤波技术(S-A法)对该区成矿主元素Pb、Zn进行分析,发现由S-A法分解得到的异常区与奇异性区一致,并且得出由S-A法分解的异常具有局部奇异性的结论。研究区内具有明显奇异性的地区也即元素富集区域是铅锌矿异常区域,它们与铅锌矿成矿作用和已知矿床的赋存密切相关, 这也为该地区元素的成矿潜力评价提供了重要的线索。     

模糊证据权方法在镇沅(老王寨)地区金矿资源评价中的应用

采用模糊证据权方法和GeoDASGIS技术开展了镇沅(老王寨)及其邻区的金矿资源潜力评价.分别采用GeoDASGIS软件提供的局部奇异性分析技术、S-A异常分解技术、主成分分析技术、证据权、模糊证据权等技术对相关地球化学元素进行了系统的处理和分析.应用主成分分析方法确定了可能的2种不同成矿类型,并采用主成分得分确定了组合异常点,在此基础上分别采用普通证据权和模糊证据权方法编制了成矿后验概率图,圈定了有利成矿地段.对比普通证据权方法与模糊证据权方法所得结果表明,模糊证据权方法可减小图层离散化造成的有用信息损失,提高预测结果精度.     

基于栅格数据的局部奇异性分析迭代方法及其软件实现

近些年,弱缓化探异常识别已成为成矿预测和勘查评价中十分关键的问题。多重分形理论的局部奇异性分析因其崭新的思路、简便的方法、优良的效果而在弱缓异常识别中受到广泛关注。在深入剖析局部奇异性分析基本思想及计算方法的基础上,引入正规化尺度参数L,提出了迭代方法来改进局部奇异性指数的估值。给出了奇异性迭代算法并用C＋＋编程实现,软件功能强劲,操作灵活,不仅适用于各向同性情形,还适用于各向异性尺度的奇异性计算和方向性奇异性计算。软件的动态链接库版本已在Geo DAS矿产资源定量预测专业软件中应用。     

基于小波分析的断层检测

断层在地震数据中显示出奇异性,经过小波变换可以得到断层位置处地震数据的奇异性属性.对包含断层的地震数据进行小波分析处理,能够得到断层的垂直和水平位置.在实际地震资料中将地震信号表示成不同尺度和不同位置的基本单元,然后对变换系数进行极值提取,检测出不同尺度下的地震信号突变特征,从而进行断层检测.对实际地震资料进行地震信号奇异性检测时,首先将地震剖面划分成层,然后在每一层内将尺度参数进行离散化,计算地震记录的小波变换系数,对于某一个尺度求取每一道小波变换系数的最大值,将每一道地震记录小波变换系数的最大值根据原地震道的位置进行排列,得到奇异性曲线.对于某一尺度,断层所在的水平位置对应着奇异性曲线的最值位置,最后绘出整个剖面的极值点检测结果.     

数值流形法在处理强奇异性问题时的网格无关性

数值流形方法（NMM）的最大优势在于可以统一地处理岩土力学中的连续和非连续变形问题。它在求解断裂力学问题时无需强制裂纹与数学网格保持一致,非常适合应用于岩土工程中由连续到非连续的破坏过程模拟。在裂纹扩展过程中,裂纹与数学网格的相对位置将会是任意的,如裂纹尖端可能落在网格内部、网格节点上或网格边上等。因此,对同一条裂纹,通过旋转和移动数学网格构造了它们之间的这种相对位置关系以及一些可能对计算结果产生影响的极端情况,并以应力强度因子作为衡量标准,研究了NMM在处理线弹性断裂力学问题时的网格依赖性。研究表明,NMM即使在处理强奇异性问题时依然有着很好的网格无关性,进一步证实了它在模拟裂纹扩展问题时的鲁棒性。