洞穴滴水、石笋中元素及元素比值对气候环境变化响应的研究进展

滴水/石笋元素是除δ18O和δ13C,研究气候环境变化的又一重要代用指标。外界气候环境变化通过改变表层岩溶带和岩溶含水层中的水文环境,甚至洞穴环境,进而影响元素的溶解、运移和沉淀过程,从而使得滴水/石笋中元素表现一定的变化规律。本文通过分析影响洞穴滴水元素及元素比值变化的因素：元素来源、水—岩相互作用和滞留时间、差异性淋滤、先期碳酸盐沉淀及分配系数的基础上,从元素对岩溶区“二元结构”和极端天气/气候事件响应的角度,探讨了滴水/石笋中元素的气候环境指示意义。取得了以下认识：① 强降水带来的冲刷作用和溶解作用,促进土壤和基岩中元素、胶体和天然有机质（NOM：Natural Organic Matter）等物质在短时间内快速溶解和运移,使滴水中元素含量增加;但随着降水增多带来的稀释作用,使得滴水/石笋中Mg,Sr和Ba等元素含量降低,因此,单一元素的解译较为复杂;② 基岩/溶液中元素溶解和沉积的差异,导致元素相对含量的变化,使得元素X/Ca值对外界环境的响应具有一致性,尤其是Mg/Ca和Sr/Ca值：在干旱条件下,降水减少导致方解石先期沉积（PCP：Prior Calcite precipitation）作用增强,使Mg/Ca和Sr/Ca值增大。但目前存在着一些问题：① Mg/Ca和Sr/Ca值变化对强降水事件的响应并不明显,可能与新、老水混合及元素溶解过程中的溶解比例差别不大有关;② 多源、多期混合水源会导致洞穴滴水元素对极端事件响应减弱;③ Mg/Ca和Sr/Ca的变化为解释δ18O的“雨量效应”及“源效应”提供了见解,但元素变化能否反映季风强度的变化,仍有待进一步的研究。基于以上认识,笔者提出开展更加系统的大气—土壤—包气带—洞穴的监测;开展更高分辨率、更长时间尺度的洞穴监测;开展多区域、多洞穴系统对比研究来更加深入地开展洞穴石笋元素研究。     

海河流域严重干旱500hPa信号场异常信号分析

基于严重少雨旬的定义,分析海河流域1961～2009年严重少雨旬的分布特征,进而对汛期40个典型严重少雨旬的500hPa信号场进行经验正交分解(EOF分析).结果表明:EOF第一模态的方差贡献率达到35.3％,远高于其他模态;第一模态呈现出2个负异常区和1个正异常区,在对应的环流背景下,海河流域受暖性高压控制,高纬冷空气及低纬暖湿气流难以到达流域上空交绥,持续高温少雨造成流域严重干旱.     

核脉冲信号数字高斯成形模型的建立与仿真

详细阐述了一种以Sallen—Key滤波器为基础的新型数字高斯成形的方法。运用二阶微分方程建立高斯成形数学模型,在模型解算过程中利用数值微分算法得到一个通用的输入信号与输出信号的数值递推解,从而实现了核脉冲信号的数字高斯成形。通过标准指数信号的模拟以及实际测量信号的模拟,确定了数字高斯成形的参数。     

2D stabilised analytic signal method in DC pole-pole potential data interpretation

Using analytic signal method, interpretation of pole-pole secondary electric potentials due to 2D conductive/resistive prisms is presented. The estimated parameters are the location, lateral extent or width and depth to top surface of the prism. Forward modelling is attempted by 2D-Finite Difference method. The proposed stabilised analytic signal algorithm (RES2AS) uses Tikhonov’s regularization scheme and FFT routines. The algorithm is tested on three theoretical examples and field data from the campus of Roorkee University. The stability of RES2AS is also tested on synthetic error prone secondary pole-pole potential data.     

HHT法的基本原理及其应用探讨

以Timoshenko单跨梁为研究对象,采用回转射线矩阵法进行动力响应计算,针对Timoshenko梁的瞬态响应信号为非平稳信号,采用基于Hilbert—Huang变换原理的信号时频分析,并与FFT的处理结果进行对比分析。结果表明,HHT方法比Frr法更适合非平稳信号的分析和处理,同时,HHT方法不仅可以将瞬态信号中低频和高频部分分离出来,还可以通过Hilbert谱展示信号能量在时频域内的分布,更为深入的了解信号的本质。     

参量阵浅地层剖面测量技术 在近岸海洋工程的应用效果

介绍了海底浅地层声学探测技术的发展情况, 简述了新型参量阵声纳探测的原理和特点, 通过SES-96参量阵测深或浅地层剖面系统在山东半岛海区的应用实例, 对此新型参量阵声纳技术的应用效果进行了分析评价。     

浅析张集矿立井地面预注浆堵水效果

介绍了张集矿立井基岩段水文地质和基岩地面预注浆的有关情况。根据井简实测资料,分析基岩裂隙的发育规律、裂隙层界面的浆波充填情况、实际浆液有效扩散半径及堵水效果。认为：立井基岩地面预注浆,不仅能成功地起到堵水的自的．从而缩短工期、降低造价、提高质量,而且还有利于井筒安全揭穿突出谋层,达到安全施工。     

远参考大地电磁测深法应用研究

随着大地电磁法应用领域的不断扩大,勘探环境的干扰背景也越来越复杂,而采用远参考方法是压制干扰、提高信噪比的一种有效方法。本文从信号检测的角度阐述了该方法的原理,并讨论了其在压制各种干扰方面所发挥的作用。     

磁异常三维解析信号所揭示的中国东部及邻近海域岩浆岩特征

根据中国东部及邻近海域总磁异常计算的三维解析信号振幅值比总磁异常,能精确地刻画磁源体的位置、深度和边界。结果显示在中国东部地区不同构造块体内的岩浆岩深度差异很大,华北块体的磁异常解析信号振幅值较高、尺度大,磁源体埋深达10 km左右或更深,反映了这个古老克拉通块体的中—下地壳内部较为强烈的岩浆活动过程与活化。受构造抬升和岩浆上涌影响,苏鲁—大别造山带的岩浆岩体埋深则相对较浅,多小于5 km。中、下扬子块体的岩浆岩体的埋深也普遍较大,但是岩浆活动微弱,解析信号振幅值很低。受晚中生代古太平洋俯冲的影响,华南块体及其东北海域分布比较孤立的岩浆岩体,其深度大都小于5 km。在东海,受新生代张裂作用的影响,岩浆岩体的深度与基底隆起或沉降呈明显对应关系。琉球群岛对应平静的磁异常并显示较深的岩浆岩体分布,表明琉球群岛不是菲律宾海板块俯冲形成的火山弧而可能是由俯冲增生楔物质和部分从欧亚大陆分离出来的块体构成,其西侧的岩浆岩带才是真正的火山弧。     

航磁梯度数据解释新方法在迁安铁矿勘探中的应用

为更加清晰和准确地利用磁梯度数据获得地质体的分布特征,笔者采用解析信号总水平导数法和梯度欧拉反褶积技术组合实现磁梯度数据的解释,解析信号总水平导数的极值可有效地圈定出矿体的分布范围,梯度欧拉反褶积法可有效地避免背景异常的干扰,从而准确地给出磁性体的位置和深度信息。理论模型证明解析信号水平导数法和梯度欧拉反褶积法的组合可准确地获得磁性体的水平范围和深度。应用于河北迁安地区磁梯度数据的解释,圈定出5个呈条带状分布的较大型铁矿藏,埋深在200~450 m。