Multi-Scale Texture Modeling

Patterns of crystallographic preferred orientation are referred to as texture. The specific subject of texture analysis is the experimental determination and interpretation of the statistical distribution of orientations of crystals within a specimen of polycrystalline material, which could be metals or rocks. The objective is to relate an observed pattern of preferred orientation to its generating processes and vice versa. In geosciences, texture of minerals in rocks is used to infer constraints on their tectono-metamorphic history. Since most physical properties of crystals, such as elastic moduli, the coefficients of thermal expansion, or chemical resistance to etching depends on crystal symmetry and orientation, the presence of texture imparts directional properties to the polycrystalline material. A major issue of mathematical texture analysis is the resolution of the inverse problem to determine a reasonable orientation density function on SO(3) from measured pole intensities on , which relates to the inverse of the totally geodesic Radon transform. This communication introduces a wavelet approach into mathematical texture analysis. Wavelets on the two-dimensional sphere and on the rotational group SO(3) are discussed, and an algorithms for a wavelet decomposition on both domains following the ideas of Ta-Hsin Li is given. The relationship of these wavelets on both domains with respect to the totally geodesic Radon transform is investigated. In particular, it is shown that the Radon transform of these wavelets on SO(3) are again wavelets on . A novel algorithm for the inversion of experimental pole intensities to an orientation density function based on this relationship is developed.     

伸展断陷中的变换构造分析

变换构造分析对于研究伸展断陷盆地的构造格局与油气分布具有重要的意义。在前人研究成果和近年来渤海湾盆地大量地震反射剖面解释的基础上,讨论了变换构造研究中一些有争议和有意义的问题。(1)对变换构造研究中采用的术语,诸如分段构造、变换构造、传递带、调节带和转换带重新进行了定义,并阐述了其基本概念。(2)根据侧列控凹主断层之间连接方式的不同,提出了一个新的分类方案,首先将变换构造划分为传递带、调节带和转换带3类,而后考虑每类变换构造特有的标志细分为若干亚类。(3)传递带和调节带的形成机制一般与侧列的控凹断层位移量沿其走向均匀变化有关。在断层中段位移量最大,在其末端,位移量减至最小。传递带和调节带形成于断层末端,然而,由于侧列断层叠覆程度的差异、位移量是否守恒、断层的倾向状况以及平面上侧列断层末端之间的横向距离等诸多因素,从而产生传递带或者是调节带以及与之有关的多种多样的变换构造样式。与传递带和调节带不同,转换带以连接不同伸展构造段的转换断层为特征,推测其形成是由于地壳伸展速率的巨大差异所致。     

巴东组典型红层软岩单轴压缩试验细观组构特征

红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩是巴东组特殊性岩土的代表,具有遇水易崩解特性。根据岩样单轴压缩试验,基于PFC_2D程序,建立中硬岩、软岩单轴压缩试验数值模型;模型选用平行黏结颗粒接触模型。根据应力-应变曲线特征,采用分段定量参数标定法对软岩试样的细观参数进行标定;且通过调整法向和切向黏结强度比值2D program. With the characteristics of stress-strain curve, subsection quantitative parameter calibration method was used to calibrate the microscopic parameters of soft rock samples. The adjustment method and the ratio of tangential bond strength(σ_c/τ_c) control specimen under uniaxial compression failure mode. The uniaxial compression test of silty mudstone and argillaceous siltstone with different weathering degree under saturated and natural state was simulated. The distribution and evolution of meso-fabric parameters such as normal contact force, tangential contact force, coordination number and porosity were analyzed. The results show that the numerical method can well simulate the uniaxial compression test process of medium hard rock and soft rock. Except for medium weathered silty mudstone, weathering degree and water immersion condition can only affect the size of the contact force of sample particles in the statistical angle range, but cannot affect the distribution form. At the same time, weathering degree and water immersion condition prolonged the loading time of significantly decreased coordination number, which decreased with the increase of the number of cracks. Flooding condition and weathering degree have great influence on the porosity evolution of argillaceous siltstone. The degree of weathering has a great influence on the porosity evolution of silty mudstone, but the condition of flooding has little influence.      

利用ERS-2 SAR图像纹理分析方法揭示长白山天池火山近代喷发物空间分布特征

简单介绍了SAR图像的纹理特征以及正交小波变换纹理提取方法。论述了SAR图像的纹理特征参与分类的重要性。以长白山天池火山为例,通过对ERS2SAR图像进行纹理分析,提取了SAR图像两个层次的尺度变化、时频局部化和方向性纹理特征。并将SAR纹理特征与TM图像及DEM进行复合,利用多源信息各自的优势,进行了BP神经元网络分类,从较大范围对长白山天池火山735±15aB.P.大喷发的喷发物空间分布进行评价。获取了长白山天池火山近代喷发物的空间分布及规模。这对长白山天池火山未来喷发危险性初步评价、火山地质制图及火山灾害预测有重要意义。     

关于频率电磁测深几个问题的探讨(七)——解析广义逆矩阵反演法

从目标函数的线性化出发,采用奇异值分解法求广义逆矩阵并适当加阻尼,用迭代法直接解超定方程实现改进广义逆矩阵反演。进一步从理论与实际结合上阐明改进广义逆矩阵反演法的灵活、稳定,它涵盖了多种反演方法的优点,又具有自身特点,在实际应中适应性强,并能提供一些辅助信息,可更好地评价解释结果。     

小波变换在饶阳凹陷层序地层格架建立中的应用

小波变换提供了一种研究层序地层格架的新方法,它将测井信号从一维深度域转换到二维深度—尺度域,从多尺度识别不同级次的地层旋回界面。根据小波变换的原理,确定了测井数据小波变换在层序地层划分中的地质意义,建立了四种小波变换中的地层旋回模型。在饶阳凹陷的实际应用中,选取自然伽马曲线进行小波变换,应用时频色谱图分析和快速傅里叶变换多种方法选取尺度因子。通过对时频色谱图和不同尺度下小波系数曲线的综合分析,对饶阳凹陷古近系G104井层序地层进行了划分,并以2 198.625m位置为突变界面,划分出两个较大尺度旋回,以2142.375m、2 163.875m、2 198.625m、2 238.625m位置为界面,划分出5个较小尺度旋回。实际结果应用表明,小波多尺度变换划分层序地层的结果和传统方法划分基本一致。     

坚硬致密弱研磨性地层孕镶金刚石钻头性能优化

基于金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层钻进时易出现进尺效率低的现象,将SiC磨粒作为胎体耐磨损性弱化颗粒添加至胎体中,采用室内钻进及正交试验设计法从金刚石粒度、金刚石浓度、胎体耐磨损性弱化颗粒浓度、胎体硬度4方面对钻头性能进行优化,并探讨了钻进工艺参数对钻进效率的影响。结果表明：将适当材质的胎体耐磨损性弱化颗粒添加至钻头胎体中,能够有效提高钻头的钻进效率,避免钻头打滑的现象;胎体硬度HRC 25,金刚石粒度40/50目、金刚石体积分数55%,胎体弱化颗粒体积分数30%是本次试验最优的设计方案;在相同主轴转速条件下,轴向压力不宜超过3.5 MPa,在相同轴向压力的条件下,其主轴转速以750~850 r/min为宜。     

曙光雷达数据处理软件系统

针对岩土工程探测对象的隐蔽性与复杂性,开发了曙光雷达数据处理软件系统,实现了不同类型雷达数据的共享数据处理、分形处理、偏移、联合反演、小波变换等功能;现场验证及试用结果表明,该软件系统可以改善地下目的物探测的分辨率和真实度,可为岩土工程施工提供较准确的地下障碍物资料。     

基于广义S变换的地层吸收补偿

广义S变换是一种新的非平稳信号时频分析方法。广义S变换的反变换与傅立叶变换有直接的联系,是无损变换;线性变换保证其不存在交叉项;时频分辨率与信号的频率有关;基本小波不必满足容许性条件;尺度性质使得广义S变换有很好的频率聚集能力。基于广义S变换的特点和优势,进行地层吸收补偿。通过对实际二维叠后地震数据进行地层吸收补偿处理,结果表明,提高了地震反射层的分辨率,改善了地震资料的品质,而且无需知道地层的Q值。     

基于安全熵的边坡稳定性分析

熵的概念源于热力学,是一种多目标决策的有效方法,是系统不确定性的一个度量。熵已经广泛应用于众多学科,但是应用于地质学,尤其是用来进行边坡稳定性评价的实例却很少。作者基于关系矩阵及信息熵概念提出的边坡安全熵稳定性评价方法,有效地结合了关系矩阵对各种影响边坡稳定性因素的敏感性及信息熵对边坡紊乱度的量化优点,综合考虑边坡地质、环境及工程因素的基础上,对边坡的稳定性状态作出客观的评价。经在龙滩水电站左岸边坡工程稳定性评价中应用,并与解析计算分析及地质资料分析结果对比,具有很好的相应性。