工程地质领域的3个值得关注的研究方向——以此纪念中国科学院地质与地球物理研究所工程地质水文地质研究室60周年

众所周知,工程地质学在国家工程建设中一直起着重要的作用。不仅如此,作者还注意到近几年来工程地质界越来越重视岩石风化、古地质工程和地质灾害防治方面的应用研究,并分别形成了有关岩石风化速度测试和评价、大型古地下工程洞室群工程地质力学研究及针对山地旅游地质灾害防治的山区旅游规划工程地质方法等3个新的研究方向。     

一种盾构施工引起的地面沉降预测方法

针对盾构施工引起的地面沉降的影响因素众多、关系错综复杂,常规数学模型难以准确预测沉降量的问题,该文提出了采用主成分分析法和粒子群优化的支持向量机方法来建立预测模型。并结合工程实例将预测结果与常用的多元线性回归模型和基于Levenberg-Marquardt算法改进的BP神经网络模型(LM-BP)的预测结果做了比较。结果表明:PCA-PSO-SVM的预测结果精度较多元线性回归模型和LM-BP神经网络有很大的提高,证明了该研究方法具有一定的理论意义和参考价值。     

1990—2013年南北钦防城市群土地利用时空演化特征分析

南北钦防城市群作为西部地区经济发展的重要增长极,在我国沿海经济发展格局中占有重要地位.为了正确认知南北钦防城市群土地利用变化的时空演化特征,本文采用1990、2000和2013年3期土地利用分类数据,通过分类统计、GIS空间分析方法,土地利用转移矩阵与土地利用动态度分析了1990—2013年土地利用数量变化、转移方向以及土地利用动态度区域差异特征.     

陕南西乡寒武纪梅树村期微古生物群产出层位的地球化学特征及古环境和古气候条件研究

陕南西乡微体化石对于研究寒武纪大爆发具有非常重要的意义,前人研究大都局限于微体古生物的研究,而化石的成岩背景以及古环境研究尚属空白。因此本文通过测试主微量稀土元素及氧同位素来分析研究区的古沉积环境,在一定程度上填补了这一区域的空白。研究手段虽然在地化领域比较常见,但具有重要的参考价值。本文通过对富含小壳化石的“宽川铺段”及其上、下地层的微量元素Sr/Ba、Ni/Co、Sr/Cu、Rb/Sr、Mn/Fe等比值及主量元素、稀土元素含量、氧同位素特征的综合研究发现,研究区灯影组顶部环境为缺氧状态到宽川铺段弱氧化状态再到郭家坝组底部缺氧状态的海相沉积环境;水动力条件较弱,水体先上升后下降;上白云岩段、宽川铺段是较为温暖的气候,且比郭家坝组底部气候干旱。这对于研究该区寒武纪梅树村期的古环境和古气候变化具有重要的理论意义。     

华北克拉通南缘古元古代晚期汝阳群微体化石及其古环境意义:来自微细构造和生物标志化合物的证据

华北克拉通南缘古元古代晚期汝阳群白草坪组页岩中产出大量的具刺和细网状纹饰的球形疑源类,其中以Shuiyousphaeridium macroreticulatum与Dictyosphaera macroreticulata化石标本最具代表性.利用扫描电子显微镜结合光学生物显微镜对其膜壳微细构造进行观察,结果显示:膜壳表面的刺饰形态具有多样性分叉;其膜壳壁可能是由多边形网脊及膜层构成,而不是由多角形板片及膜层构成.同时通过对比研究,认为两种最具代表性的特征分子可能是同一生物不同阶段的产物.此外,通过对赋存微体化石页岩进行生物标志化合物分析,检测到的姥鲛烷/植烷比(Pr/Ph)大于1、伽马蜡烷丰度中等及生物标志化合物(C₃₀藿烷、C₂₇甾烷和三环萜烷),结合前人关于汝阳群沉积环境的研究,不仅指示了汝阳群微体化石群沉积古环境应为正常的海洋环境——滨海-浅海相,也指示了元古代真核生物已经存在,为重建微体化石群和探讨早期生命演化提供了重要的理论依据.      

基于粒子群算法优化SVM的GPS高程拟合方法

采用支撑向量机(Support Vector Machine,SVM)模型进行GPS高程拟合时,拟合精度受模型参数(核参数和惩罚因子)选择影响较大,传统交叉验证法存在计算复杂,易陷入局部最优的问题.本文将粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法引入SVM模型,利用PSO全局搜索能力强...     

豫西地区熊耳群火山岩钠长石化研究及其意义

对豫西地区熊耳群火山岩的钠长石化进行镜下观察发现:熊耳群火山岩中的长石有交代作用的痕迹,对长石的电子探针测试结果显示熊耳群中性火山岩中的长石几乎均为钠-更长石,且钠长石占绝对优势,酸性岩中均为较纯净的钠长石(~A b97),这些钠-更长石是岩石遭受普遍钠长石化的结果。通过熊耳群与后期中基性侵入体的对比,揭示熊耳群火山岩的钠长石化的形成与熊耳群的喷发近于同期,可能主要是岩浆期后蚀变作用所造成,熊耳群喷发晚期海水的灌入可能也对钠长石化有所贡献。蚀变作用导致了熊耳群火山岩碱质(N a2O K2O)偏高,其原岩可能为玄武安山岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合。     

机场群航线网络竞合评价方法及实证探讨——以粤港澳大湾区世界级机场群为例

航线网络是机场群市场竞争-合作（竞合）的重要内容。借助图论、集合论、产业经济等理论方法,从整体性市场及交互式市场两个视角探索并建立机场群航线网络竞合关系的量化评价模型,并基于粤港澳大湾区世界级机场群开展实证分析,研究表明：1）从整体市场竞争视角分析,大湾区机场群航点竞合市场由完全垄断市场与弱合作市场主导,但竞争程度在逐步强化;同类通航点的航线竞合指数存在较大的差异性及复杂性,但竞争程度也呈现加剧态势。2）从交互式竞争视角分析,大湾区机场群航线网络的竞合格局整体呈现由合作型向竞争型转变的态势,且航线竞争水平大于通航航点竞争。     

长乐-东山构造-岩浆带中北段地质特征

从复杂的构造变形中甄别出岩浆岩的塑性流动变形,与韧性和脆-韧性变形区别,力争还原长乐—泉州沿海一带地质构造的真实面目,并探讨了该带的活动时间和构造属性。另外还对该带长期争论的澳角群进行了初步的分解,锆石SHRIMP测年数据也反映了平潭南务里一带变质岩的复杂性。     

上扬子区寒武系娄山关群白云岩层序地层格架及其古地理背景

上扬子区特别是贵州及其邻区的寒武系娄山关群发育一套化石贫乏的浅水台地相白云岩,横跨中、上寒武统,厚度上千米,自北西向南东随着沉积环境水体的加深逐渐相变为开阔海台地相灰岩、陆棚相泥页岩等。由于化石贫乏难以进行详尽的年代地层划分,但是发育石盐假晶泥晶白云岩所反映的沉积环境水体变浅以及发育颗粒白云岩所反映的水体加深,表明可以应用从岩相序列到沉积相序列的方法对该套白云岩进行层序地层划分,成为在“海平面变化的框架内探讨沉积相迁移”的典型代表。巨厚的贫乏化石的娄山关群白云岩与下伏厚度较小、产三叶虫化石的陡坡寺组白云质细粒混合岩系形成了鲜明的对照,它们组成了1个二级层序,并可以划分为7个三级层序。陡坡寺组细粒混合岩系代表了二级海侵作用所造成的水体加深,而娄山关群白云岩自北西向南东进积尖灭则代表了二级海退过程所造成的水体变浅。该二级层序本身即是1个总体向上变浅的沉积相序列,其相序组构与三级层序相似,三级层序的相序组构与那些由岩相序列所组成的若干环潮坪型米级旋回也具有相似性。因此研究区娄山关群白云岩构成了1个复杂而有规律的、独特的层序地层格架,并由此反映了沉积物的时间演变序列和沉积相的空间展布特征具有一定的规律性,代表了其古地理演变过程既受制于海侵加深和海退变浅的时间过程,同时又受控于沉积环境水体自北西向南东由浅变深的空间变化过程。娄山关群白云岩的层序地层研究表明：层序地层学研究的核心是沉积物的时间演变序列以及沉积相的空间展布形式所代表的规律性,并根据这种规律性进行地层划分和对比。