利用磷灰石裂变径迹资料反演合肥盆地古地温和估计沉降率与剥蚀率

利用合肥盆地内６个磷灰石裂变径迹样品资料,反演模拟了该盆地自侏罗纪晚期以来各时代地层古地温变化,估算了沉降率与剥蚀率．模拟结果与其他地质资料推论一致,它揭示出该盆地南北两地存在不同的构造变化和受热史,反映了大别山构造发展对盆地南北两地区影响的差异．盆地南部靠近大别山地区的晚侏罗世地层在白垩纪早期埋藏温度曾大于１２０℃;早白垩世后期的构造抬升（剥蚀率约１３０ｍ／Ｍａ）使温度降至３０—４０℃;自白垩纪后期始,该地区一直处于动荡的但总体为持续抬升的构造环境中．盆地北部地区晚侏罗世与早白垩世早期地层在白垩纪期间埋藏温度曾达到和超过１００℃,但随后的大幅度构造抬升（剥蚀率约１９０ｍ／Ｍａ）使其温度降至３０—６０℃;第三纪早期,局部区域的裂陷（沉降率约６０ｍ／Ｍａ）使温度又升至８０℃左右．指出合肥盆地构造演化大体可分形成、隆升、局部裂陷和再隆升４个阶段．     

新疆及邻近地区重力场变化特征研究

首次利用1998-2010年共6期全国地壳运动网、数字地震网和陆态网络重力观测数据,通过整理计算平差,分别绘制了新疆及周边部分地区（西藏、甘肃、青海和宁夏）2~3年尺度重力场差分变化和累计变化图像,并结合动力构造环境和强震活动,剖析该地区重力变化特征及与强震孕育之间的响应关系。分析表明：新疆及周边地区重力场变化较明显,重力异常变化值较大,2~3年为尺度的重力变化值最大达到-140×10-8 ms-2;地震发生在重力变化转折、高梯度带附近和主要控制构造交汇部位;新疆及周边地区重力变化具有明显的分区特征,重力变化机制的差异与构造环境密切相关。     

用高密度电法探测西安地区地裂缝的可行性研究

高密度电阻率法比常用的电阻率法有更多的优点,一次可以完成纵、横二维勘探过程,所以观测精度高,采集数据可靠,获得地质信息丰富。本文主要从高密度电法的工作方法、成果解释来说明用高密度电法探测西安地区地裂缝的可行性。     

基于小波变换与神经网络的石羊河流域夏季地温预测模型研究

地温变化在气候反馈效应中起着重要作用, 理解地温及其与影响因素之间的时空关系对预测全球温度变化至关重要。利用1998 - 2017年石羊河流域的逐日常规气象观测资料, 采用小波分析结合BP（Back Propagation）神经网络构建了石羊河流域夏季地温预报模型, 结果表明： 日平均地温预测效果在不同站点均为最佳, 其中预测值和观测值的相关系数均大于0.87, 3 ℃以内的预测概率均大于84%。其中, 民勤地区地温预测效果最好, 预测值和观测值的相关系数达到0.91, 3 ℃以内的预测概率达到86%。日最高地温的预测值与观测值的相关系数高于0.8, 但误差平方和、 标准差较大。永昌地区日最高地温的模拟效果最好, 3 ℃以内的预测概率达到83%。日最低地温的预测与观测值的平均相关系数高于0.66, 3 ℃以内的预报概率高于83%, 但预测值略低。其中, 武威地区日最低地温的预测效果最好, 预测值与观测值的相关系数为0.72, 3 ℃以内的预测概率达到94%。研究成果可为有效弥补干旱、 半干旱区地温观测资料缺失和探讨其与局地气候的关系提供一些参考。     

基于梯度分析法的长江上游水库群供水-发电-环境互馈关系解析

长江上游水资源耦合系统优化调控涉及供水、发电和生态需水等相互竞争、不可公度的调控目标。其供水-发电-环境互馈协变机制难以数学解析和刻画，多维目标效益均衡优化调控难以实施。为此，以多目标优化、运筹学理论及方法为基础，提出了基于梯度分析法的供水-发电-环境两两互馈关系研究方法。通过多目标约束优化方法求解长江上游水库群联合优化调度在供水-发电-环境目标空间的最优解集，并进行插值构造了供水-发电-环境互馈关系多维空间曲面，以此为基础，采用一阶差分近似求解供水对环境和发电对环境偏导函数值，以量化环境对供水变化和发电变化响应的梯度，进而解析环境-供水和环境-发电间互馈协变关系。该方法为水库群优化调度多目标互馈关系研究提供了一种新的思路。     

北部湾盆地今古地温场特征及热史演化

北部湾盆地的现今地温场具有不均一性，这种特征除与基岩埋藏深度有一定关系外，在很大程度上与活动热流体有关。地壳热结构分析表明本区的大地构造背景比较稳定，放射性产热元素所带来的影响不容忽略。利用镜质体反射率、流体包裹体以及粘土矿物等参数，对盆地的古地温场做了探讨。     

非线性共轭梯度三维反演在山西河津铁矿音频大地电磁数据勘察中的应用

利用非线性共轭梯度反演方法,对采集到的近正交的两条音频大地电磁剖面数据构成的主阻抗数据集进行三维反演。结果显示,山西省河津市地下结构呈现较明显的三层构造特征,推测第一层高阻异常是侵入岩或变质片麻岩,第二层低阻异常是铁矿富存区,高阻的第三层异常反映研究区的花岗闪长岩基底。根据地球物理电性参数资料,铁矿体为低阻,电阻率<10Ω·m。因此,推测10Ω·m的电阻率等值面大致勾勒出大地电磁反演结果推测的铁矿的成矿有利区。在两条剖面正交位置下方,矿体规模较小;但在2号线60-100号点和3号线476-492号点的下方1 km深的位置附近发现了新矿体。结果表明,利用大地电磁法寻找类似热液型铁矿这类局部异常体,三维反演是获得可靠结果的必要技术手段;即使是剖面性观测数据,也可以进行三维反演,并取得良好效果。     

基于交叉梯度约束的地震初至纵波与瑞雷面波联合反演

本文提出了一种初至纵波（P波）与瑞雷面波的交叉梯度联合反演策略.通过对初至P波进行全波形反演可以获得近地表P波速度结构;通过对仅含瑞雷面波信息的地震数据转换到频率-波数域进行加窗振幅波形反演（Windowed-Amplitude Waveform Inversion,w-AWI）可获得近地表横波（S波）速度结构.在二者反演的目标函数中均加入P波速度和S波速度的交叉梯度作为正则化约束项,使得在反演过程中P波速度和S波速度相互制约,相互约束,从而实现对地震初至P波与瑞雷面波的联合反演.数值模拟结果表明交叉梯度联合反演可以提高S波速度反演分辨率,而P波速度反演结果并没有得到提高.实际资料的反演结果表明,交叉梯度联合反演能够获得更加可信的近地表速度结构.     

组合球形岩溶的中梯视电阻率异常特征

岩溶是水工电法的主要研究目标之一。为探明地下岩溶的发育与分布,对较为复杂的组合球形岩溶地质体,建立了计算其视电阻率的物理数学模型,并采用等效视电阻率迭代法计算沿测线水平方向及垂直测线水平方向上组合球形岩溶的中梯装置的ρｓ值。重点分析了不同组合模式的中梯ρｓ曲线形态特征,并讨论了μ２值变化,测量电极距ＭＮ大小对组合球形岩溶地质体中梯ρｓ异常的影响规律。得出中梯ρｓ曲线对沿测线水平方向的组合球形岩溶地质体分辨能力最强,而对垂直测线水平方向以及铅垂方向的组合球形岩溶地质体,中梯ρｓ曲线无法分辨;μ２值的变化既影响中梯ρｓ曲线异常幅度,也影响其形态;当两个组合球形岩溶地质体之间的距离ΔＸ与ＭＮ之比ΔＸ／ＭＮ≤１／３时,ρｓ曲线会发生畸变,直接影响分辨能力,并会导致错误的解释结果。故ΔＸ／ＭＮ值必须大于１／３,在保证观测精度的前提下,ＭＮ越小越好      

等效水力隙宽和水力梯度对岩体裂隙网络非线性渗流特性的影响

等效水力隙宽和水力梯度是影响岩体裂隙网络渗流特性的重要因素。制作裂隙网络试验模型,建立高精度渗流试验系统;求解纳维-斯托克斯方程,模拟流体在裂隙网络内的流动状态,研究等效水力隙宽和水力梯度对非线性渗流特性的影响。结果表明,当水力梯度较小时,等效渗透系数保持恒定的常数,流体流动属于达西流动区域,流量与压力具有线性关系,可采用立方定律计算流体流动;当水力梯度较大时,等效渗透系数随着水力梯度的增加而急剧减少,流体流动进入强惯性效应流动区域,流量与压力具有强烈的非线性关系,可采用Forchheimer方程计算流体流动。随着等效水力隙宽的增加,区别线性和非线性流动区域的临界水力梯度呈幂函数关系递减。当水力梯度小于临界水力梯度时,控制方程可选立方定律;当水力梯度大于临界水力梯度时,控制方程可选Forchheimer方程,其参数A和B可根据经验公式计算得到。其研究结果可为临界水力梯度的确定及流体流动控制方程的选取提供借鉴意义。