改进的蚁群算法及其在南岭地区花岗岩侵入体探测中的应用

蚁群算法（ACO）主要应用于组合优化问题（COPs）,很少应用于地球物理重磁资料物性反演。首先,对蚁群系统中目标函数值与信息素的映射机制进行改进。理论模拟表明,改进后的Gauss模型在收敛速度和反演精度方面比传统的ant-cycle模型要好,适用于重磁资料物性反演。然后,将蚁群算法应用于南岭地区千里山岩体和九嶷山岩体重力资料反演与解释。结果表明:蚁群算法圈定的花岗岩岩体与地面地质填图结果及大地电磁测深反演结果吻合,较好地控制了千里山岩体和九嶷山岩体的深度和形状。该结果可为研究南岭地区花岗岩侵入模式和多金属成矿规律提供参考。     

瞬变电磁采样函数优化法降噪技术

常用的双极性同步采样方法对瞬变电磁系统的观测噪声具有一定的抑制作用,但在实际工作中其噪声抑制能力仍显不足.本文在双极性同步采样方法基础上提出一种优化方法,以提升瞬变电磁系统的噪声抑制能力,即：通过对取样道加高斯窗函数的方式,赋予取样道内各采样点合适的累加权重,提升系统对取样道内高频噪声的抑制能力;使用高斯窗函数与梳状滤波器构造复合窗函数,通过对包含所有叠加周期的完整观测序列加复合窗函数的形式优化各周期的叠加权重,提升系统对实际工频噪声的抑制能力.对优化前后不同采样函数的谱特性及野外实测数据的处理效果进行比较,结果表明本文提出的方法较传统双极性同步采样方法具有更强的噪声抑制能力.

     

1975年海城MS7.3地震强地面运动模拟

地震强地面运动预测对工程的抗震设计,地震危害性分析以及减轻特定地区可能发生的大地震所造成的灾害具有重要的作用.本文根据辽宁省海城地区的地质资料和发生于1975年2月4日辽宁省海城市的M_S7.3地震资料,分别构造了海城地区的地下速度结构和海城地震的震源模型,并且使用可以准确描述地形起伏的曲线网格有限差分方法计算了海城地震的波场传播过程.通过对计算得到的波场快照、合成理论地震图以及地震烈度的分析表明：（1）震源模型、地下的速度结构和地形起伏对海城地震的波场传播模拟具有重要的影响,它们所产生的近断层效应、方向性效应和盆地效应明显;（2）通过计算得到的海城地震的理论烈度分布与通过震后调查得到的烈度分布大体符合,验证了本文所构造的震源模型和速度结构的合理性.

     

地震记录的时间域反褶积、仿真及在地震计方位角相对测量中的应用

介绍了一种用冲击不变法从速度响应平坦地震计二阶传递函数设计得到的递归滤波方法,比用双线性变换得到的递归滤波系数少,因此使用更方便.作者用此方法作了反褶积与仿真的数值实验和实际地震记录的短周期仿真试验,仿真结果与实际仪器记录符合较好;并将此法应用于地震计方位角的相关分析法相对测量,结果与不仿真的相关分析测量相比更接近寻北仪的绝对测量结果.     

一次东移高原低涡影响四川暴雨的数值模拟分析

应用自动站雨量资料、常规观测资料和国家气象中心T213分析场资料,采用PSU/NCAR的高分辨率中尺度非静力数值模式MM5,模拟了2008年7月20日高原低涡东移引发的四川盆地暴雨过程。通过分析模式输出资料,结果得出高原涡东移影响四川盆地暴雨的一种物理触发机制:高原涡正涡度的东移促使四川盆地正涡度发展,正涡度的发展使得大气旋转上升加强,对流层高层强烈辐散,低层辐合,对流发展形成降水,大气凝结释放潜热加热大气,使得高层等压面升高,负涡度发展,低层降压,正涡度发展,这样就形成了一个正反馈的循环机制,从而导致了四川盆地强降水。     

走滑断层地震地表破裂带分布影响因素数值模拟研究——以1973年炉霍MS7.6地震为例

地震后在断层两侧的强变形与破裂带是地震灾害最严重的区域.为系统、定量研究同震地表变形带特征及其影响因素,本研究建立了走滑断层的三维有限元模型,分别探讨了断层位错量、断层倾角、错动方式、上覆松散层厚度、沉积层土性等因素的影响规律.模拟结果显示：走滑断层同震地表变形表现为以断层为中心的近似对称单峰分布,强地表变形集中在断层两侧各50 m宽度范围,地表变形量峰值随位错量增加而增大,破裂带宽度也随位错量增加而增大,但增量逐渐减小,并趋于一个渐近值;断层倾角对地表变形与破裂带宽度影响表现为随倾角减小变形量峰值点向上盘小距离偏移;走滑兼正断位错引起的变形量峰值最大,但地表破裂带宽度最小,走滑兼逆断引起的变形量峰值最小,但地表破裂带宽度最大,直立纯走滑断层的两参量都居中;走滑断层地表变形量峰值随上覆松散层厚度增大而减小,但随厚度减小的速率逐渐变小,松散层厚度从5 m增加到20 m时,破裂带宽度随厚度增加而缓慢增加,但自厚度大于20 m时,破裂带宽度开始随厚度增加而逐渐下降;当不同土性覆盖层（粗砂、粉砂、黏土）厚度相同时,地震引起的地表变形量峰值自粗砂、粉砂、黏土逐次增大,当粗砂厚度为60 m以上时,3.6 m的同震水平位错已不能形成地表破裂,而粉砂的厚度为70 m以上,黏土的厚度则为75 m以上.

     

中国云南哀牢山含海蓝宝石伟晶岩的起源和成岩模拟实验研究

The Ailaoshan aquamarine-bearing pegmatites are associated with Proterozoic metamorphic rocks in the southern portion of the Ailaoshan fault-folded complex.The gem-bearing pegmatite mineralization zones of the region occur in areas generally consistent with the regional tectonic trend.The pegmatites are found in metamorphic rocks,migmatites and in the inner/outer contact zones of gneissoid granites. The Rb-Sr isochron drawn for the pegmatites is 26～31 Ma,(i.e.in Himalayan).The homogenization temperatures of melt and liquid inclusions in minerals vary from 185 to 920℃,which are comparable to the inclusions observed in banded migmatites and ptygmatic quartz veins in the surrounding metamorphic rocks. The mineralization fluids of the pegmatite were rich in HCO_3 and CO_2,and their compositional assemblages are comparable to metamorphic fluids.Results of H,O,C,Si etc.isotopic analyses and REE,and Be analyses indicates that the sources of mineralization components that formed the pegmatites are closely associated with metamorphic fluids and the enclosing metamorphic rocks. A pegmatite structure simulation experiment was conducted at high temperature and pressure(840℃and 1,500×105Pa.),with various metamorphic rock samples in a water-rich and volatile-rich environment.When the liquidus was reached,the temperature was gradually decreased at the rate of 5～10℃/day over a time period of three months.SEM energy-dispersive spectrum analyses were performed on the experimental products.A series of pegmatoid textures were observed including zonal texture,megacryst texture,drusy cavities,crystal druses,and vesicular texture along with more than ten types of minerals including plagioclase,microcline,quartz and biotite.Different metamorphic rock melts generated different mineral assemblages.Experiment results revealed that the partial melting of metamorphic rocks could form melts similar to pegmatite magmas. Based upon the geological characteristics,geochemistry,and pegmatite texture simulation experimental results,it is concluded that the mineralization components of Ailaoshan aquamarine-bearing pegmatites came from metamorphic rocks.The petrogenetic model for the origin of pegmatites is related to ultrametamorphism and metamorphic anatexis.     

南极涛动异常及其对冬春季北半球大气环流影响的数值模拟试验

利用IAP9L-AGCM模式考察了模式中与南极涛动异常相关的海温敏感区,发现南半球高纬海温异常能够强迫出南极涛动异常,而赤道东太平洋海温异常与太平洋南美型密切相关.研究了南极涛动异常对冬春季北半球大气环流及亚洲北部气温的影响,结果表明,南极涛动加强,能够引起北半球高纬环流异常和欧亚西风加强,以及亚洲北部地表气温和850 hPa气温显著增温.数值模拟支持了已有的诊断结果,也证实了冬春季节南极涛动异常下两半球高纬间的经向遥相关存在.     

台湾集集地震九份二山滑坡发生机制的三维数值模拟分析

台湾九份二山滑坡体积约4107m3,是1999年集集地震所诱发的大型滑坡之一。该滑坡造成了巨大的生命财产损失,引起了众多研究者的关注,但由于地质地貌条件等多因素的影响,对该滑坡的研究特别是有关滑行机制问题等还有许多争议。本文作者基于颗粒体离散元素法,对九份二山滑坡的传送与堆积过程进行了仿真模拟,并由此分析探讨了滑坡的崩滑机制。模拟分析结果表明:滑坡体滑动时的摩擦系数为0.05,其最快速度可达50ms-1; 由于受地貌地形的影响,滑坡体滑行距离并不长,最大为1148m。滑坡过程模拟同时显示:该滑坡由于受滑坡前缘和滑坡面的几何形状影响,滑坡的崩滑机制并非单一的剪出破坏或拱曲作用,而是在滑坡体西南部区域以拱曲作用为主,在滑坡块体的东北部以剪出作用为主,并非二维模拟结果所显示的那样仅仅是拱曲破坏机制。本实例研究表明在分析大型山崩滑坡的崩滑机制时,除了要考虑崩塌物的特性及构造特征外,还需要考虑滑坡体周边的地形地貌特征和滑动面的几何特征。     

不同参考面块体应变计算公式的对比分析

通过对不同块体应变计算公式的分析,利用模拟数据作为输入、采用经典平差方法求解应变参数并评定精度,进而对比不同参考面块体应变计算公式的差异。同时对小样本和大样本模拟数据应变计算结果进行统计分析。结果表明,平面公式与球面公式计算结果的差异与计算区域的大小有关,由投影误差决定,与点位的纬度分布没有必然的联系。因此,在小区域进行应变计算不会因为公式不同而导致结果的系统性差异。