地质灾害变形监测系统开发及应用

地质灾害监测环境非常复杂,特别是在恶劣天气下,传统周期性变形监测的方法不能够实时获取地质灾害所处的状态。根据传统变形监测工作流程及相应的质量技术要求,结合变形监测规范的要求和实际生产习惯,研制了基于测量机器人集机载控制网观测、变形监测自动数据采集、数据处理、精度统计、手薄报表输出、数据平差、分析预测预报于一体的变形监测数据处理系统DMPS,并应用湖北省黄冈市白莲河抽水蓄能电站的边坡监测。     

Spatial distribution of block falls using volumetric GIS–decision-tree models

Block falls are considered a significant aspect of surficial instability contributing to losses in land and socio-economic aspects through their damaging effects to natural and human environments. This paper predicts and maps the geographic distribution and volumes of block falls in central Lebanon using remote sensing, geographic information systems (GIS) and decision-tree modeling (un-pruned and pruned trees). Eleven terrain parameters (lithology, proximity to fault line, karst type, soil type, distance to drainage line, elevation, slope gradient, slope aspect, slope curvature, land cover/use, and proximity to roads) were generated to statistically explain the occurrence of block falls. The latter were discriminated using SPOT4 satellite imageries, and their dimensions were determined during field surveys. The un-pruned tree model based on all considered parameters explained 86% of the variability in field block fall measurements. Once pruned, it classifies 50% in block falls’ volumes by selecting just four parameters (lithology, slope gradient, soil type, and land cover/use). Both tree models (un-pruned and pruned) were converted to quantitative 1:50,000 block falls’ maps with different classes; starting from Nil (no block falls) to more than 4000 m³. These maps are fairly matching with coincidence value equal to 45%; however, both can be used to prioritize the choice of specific zones for further measurement and modeling, as well as for land-use management. The proposed tree models are relatively simple, and may also be applied to other areas (i.e. the choice of un-pruned or pruned model is related to the availability of terrain parameters in a given area).     

数字水准仪自动化监测系统在大坝变形监测中的应用

针对大坝变形监测中传统水准测量的不足之处,提出了升级改造现有设备达到自动化监测目的的想法,简述了数字水准仪自动化监测系统的工作原理以及工作流程。以改造后的数字水准仪自动化监测系统用于湖北白莲河水库垂直位移自动化监测为例,对其自动化监测过程进行了深入的研究。     

青岛海湾大桥变形监测方案及应用分析

在众多变形监测的方法中,GPS无疑是最有效的手段之一,特别是在像海湾大桥这样需要连续监测的建筑中。但是由于GPS成本过高,而限制其发展,本文中通过分析几种监测的方法,选择GPS多天线阵列变形监测系统能很好地解决这一问题。此系统拥有与常规GPS监测方法相当的精度,但是大大地降低了成本。可以应用于青岛海湾大桥的变形监测中。     

敦密断裂带的地质特征及演化

敦密断裂带是规模巨大、发育历史悠久、活动期次较多的区域性深大断裂。主要形成于中生代,新生代又继承性活动。该断裂带的启动时间为晚三叠世,休罗纪一白垩纪期间经历多次挤压、拉张及走滑运动,大规模左行平移时间为早白垩世末期,最新一次活动时间是在中更新世。     

中-哈-吉-乌天山变形带容矿金矿床:成矿环境和控矿要素与找矿标志

天山是全球第二大金矿富集区,世界级和大型-超大型金矿床东西成带横贯中国新疆中部—哈萨克斯坦东南部—吉尔吉斯斯坦—乌兹别克斯坦,构成巨型跨境金成矿带。天山巨型跨境金成矿带和重要金矿床形成的地质环境、成矿的控制要素、找矿勘查的标志都是学术界和工业界高度关注的重大地质和找矿问题。通过广泛、深入地文献调研和境内外天山较全面野外地质矿产调查与研究,本文认为中-哈-吉-乌天山大规模金成矿主体形成于晚石炭世—早二叠世古亚洲洋闭合后的陆块拼贴变形过程,部分形成于中—晚二叠世陆内走滑变形过程。中天山南、北缘古缝合带及其附近的大型脆性/韧-脆性变形带是巨量金成矿的关键控制因素,多期叠加复合成矿是天山变形带容矿金矿床的显著特征。地壳初始富集、构造变形活化、岩浆热液叠加是天山变形带容矿金矿床的主控因素。“碳质细碎屑岩+脆韧性变形带+海西末期岩体”是中-哈-吉-乌天山变形带容矿大型-超大型金矿的找矿标志组合。     

越南中部Kontum地块前寒武纪地壳组成和构造演化

越南中部的Kontum 地块是印支地块中前寒武纪变质岩最重要的出露地区之一。该地块由不同时代不同变质程度的岩石组成。该研究通过对该地区主要变质岩的岩石学、地球化学和锆石U-Pb 年代学分析,探讨了Kontum 地块的物质组成以及其形成的构造背景。岩相学和化学成分分析结果表明,这些基底变质岩主要由变质沉积岩和少量的变质火成岩组成。变质沉积岩的原岩主要是硬砂岩和页岩。锆石U-Pb 定年结果显示,这些沉积岩形成于古元古代晚期到新元古代晚期,并大致可以划分为五期沉积盆地的形成和演化,分别对应岛弧环境、被动大陆边缘环境、活动大陆边缘或大陆弧环境、活动大陆边缘-被动大陆边缘过渡环境和活动大陆边缘的构造背景。二个变质火成岩的原岩分别是拉斑玄武岩和S 型花岗岩,它们分别形成于1424 Ma 和1485 Ma。拉斑玄武岩显示富集Rb、Ba、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti 等高场强元素,符合典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。其锆石的εHf(t)值主要为正值（-1.68~+14.2）, 表明其岩浆起源于亏损的岩石圈地幔。地球化学特征表明其形成于岛弧环境,与第三期沉积沉积作用环境相符。S 型花岗岩具有较高的SiO2、ALK和A/CNK（>1.1）,以及中等的稀土含量和中等的Eu 负异常。其原岩岩浆锆石的εHf (t)值变化于+5.97~+12.1,表明源区沉积岩的碎屑主要来自新生地壳。对比显示Kontum 地块与海南岛在中元古代时期很可能曾经相连,在Columbia 超大陆裂解时期处于超大陆的边缘。     

闽中南平—宁化构造带南华纪陆缘弧岩浆活动：对武夷造山带构造演化的新启示

南平—宁化构造带沿线出露着以万全岩群和楼前组、西溪组等为代表的一系列新元古代火山-沉积岩系。系统的岩石学、年代学和地球化学研究表明,福建明溪和江西瑞金地区的楼前组浅变质英安岩和晶屑凝灰岩分别形成于(729±4)Ma和(735±6.7)Ma(LA-ICP-MS锆石U-Pb法),SiO2含量变化在65.22%～74.54%,相对富Al2O3(11.05%～16.80%)富碱(Na2O+K2O=4.88%～10.19%)而贫CaO、MgO和FeOT,ANK值和A/CNK值分别为1.23～1.78和0.98～1.57,Nb/Ta=12.44～17.28,Nd/Th=2.07～3.51,Ti/Zr=6.08～10.37,Ti/Y=68.51～154.71,属过铝质S型火山岩;明显富集大离子亲石元素(Ba、Rb等)而亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P等),Zr/Nb=16.65～24.07,Th/Ta=12.94～16.93,δEu呈现明显负异常(0.33～0.62),显示岛弧岩浆岩的地球化学特征。综合区域地质资料及前人研究结果提出,南平—宁化一线在713 Ma前为活动大陆边缘环境,洋壳俯冲引发的岩浆活动形成了沿南平—宁化—瑞金一线展布的陆缘弧中酸性火山岩带,暗示此时南、北武夷之间尚未拼合形成统一的武夷地块,因而华夏地块不存在统一的前南华纪结晶基底。     

鄂尔多斯地块—扬子地块深部电性结构特征及其动力学意义

位于青藏高原东北缘的秦岭造山带在大地构造上南接扬子地块、北接华北地块,是特提斯构造域和古亚洲洋构造域的转换带。本文基于对一条起始于扬子地块,穿过秦岭造山带和鄂尔多斯地块,到达河套地堑的南北向大地电磁测深剖面的研究,探讨秦岭造山带和其北侧的鄂尔多斯地块、南侧的扬子地块之间的接触关系,以及青藏高原物质东北向逃逸等地学问题。对实测数据进行了张量阻抗分解和维性分析等工作,并对剖面进行了二维反演,获得岩石圈电性结构模型。根据电阻率模型认为:在秦岭造山带北部发现大规模"瓶颈状"分布的低阻异常体(C2),可能为华北、华南地块双向俯冲前缘地幔物质的上涌通道,或者是青藏高原中、下地壳物质沿秦岭造山带中构造薄弱位置向东逃逸的通道;在秦岭造山带和大巴山弧形带边界处发现南倾的低阻异常(C1),解释为大巴山弧形带北缘的逆冲断裂在电性上的反映;电性结构模型中,扬子地块高阻异常体(R2、R3和R4)向北倾斜至秦岭造山带下方,而北部鄂尔多斯地块的高阻异常体(R5和R6)向南倾斜至秦岭造山带下方;高阻异常通常被认为是稳定岩石圈的反映,据此推断这两组相向俯冲至秦岭造山带下方的高阻异常是华北地块和扬子地块向秦岭造山带下方汇聚的电性结构探测依据;鄂尔多斯地块南、北电性差异较大,北部中、下地壳大规模分布电阻率值在3～100Ω·m之间的低阻异常体,可能为地幔上涌导致的局部熔融或含盐流体共同作用的结果。     

辽东铀成矿带连山关地区韧性剪切带与铀成矿作用

连山关地区位于华北克拉通北缘铀成矿省辽东铀成矿带,已知铀矿床（点）均发育在韧性剪切带附近。为了解韧性剪切带运动学、几何学构造变形机制及与铀矿的关系,本文以连山关岩体周缘韧性剪切带为研究对象,通过野外宏观调查和室内微观研究相结合的研究方法,探讨构造变形期次、韧性剪切带形成机理及其对铀成矿的控制作用。研究表明：连山关岩体周缘发育的韧性剪切带与近南北向挤压构造变形有关,其右行韧性剪切带应变类型为压扁应变,属于一般压缩-平面应变范围,Flinn指数K值在0.19~0.69之间,岩石类型属于S/SL型构造岩。研究区内铀矿体均为隐伏盲矿体,主要赋存于沿着连山关岩体和辽河群接触带右行剪切作用形成的背斜褶皱核部,和北东东向断裂关系密切。综合分析认为,连山关岩体南缘北西向韧性剪切带为一级控矿构造,是区内铀矿热液运移的通道,而剪切带边部的晚期北东东向断裂则是铀矿储存空间;铀源可能来自于太古宙古风化壳,并在大型韧性剪切活动（提供热液运移通道）和基性脉岩侵入（提供热源和还原剂）等综合因素作用下运移、富集成矿。