Granular experiments of thrust wedges: Insights relevant to methane hydrate exploration at the Nankai accretionary prism

The accumulation mechanism of methane hydrates has been a central issue in previous hydrate research regarding the Nankai accretionary prism, southwest of Japan. Expulsion of formation fluids is significant during the prism accretion process, and the migration of these methane-bearing fluids exerts a strong control on the accumulation of hydrates. Two types of fluid pathways, inter-granular porosity and faults, need to be evaluated to understand hydrate accumulation. Fluid migration along faults can be partly modeled by examining faulting activity. Our study modeled the accretion process by using two granular methods that approximated the geologic body as an assemblage of particles: (1) analog experiments using granular materials, and (2) a numerical simulation based on the distinct element method. The analog experiments closely reproduced the prism geometry observed in seismic profiles across the Nankai accretionary prism. Digital image correlation analysis indicated that the frontal thrust is generally active but older structures are also frequently reactivated. The numerical simulations produced prism geometries similar to those of the analog experiments. The velocity distributions of the particles showed evidence of episodic faulting and reactivation, but the internal stress field exhibited little change in the deeper part of the prism during deformation. The frequent and substantial changes in fault activity displayed by the models indicate episodic fluid flow along fault surfaces. Active frontal thrusting suggests that formation fluids generally migrate from deep within the prism to the deformation front, but may move along reactivated older faults. Inter-granular permeability also fluctuates, as it is controlled by temporal and spatial variations in the internal stress field. However, fluid flow is likely to be relatively stable in the deeper segment of the prism.     

Tetrolet域利用时空相关性的云图压缩感知重建

针对卫星云图数据量大,但传输通道和存储空间相对狭小的问题,本文基于Tetrolet变换,利用相邻时次云图的时空相关性,实现了一种高重构质量的卫星云图压缩感知方法。该方法将善于表达图像方向纹理及边缘信息的Tetrolet变换引入压缩感知的稀疏表示环节,从而很好地体现了卫星云图细节丰富、纹理结构复杂的特性;同时,考虑到卫星云图序列间的相关性,将时间相邻的卫星云图组成图像组,以中间时刻云图作为参考图像,计算其与相邻时次云图的差异,通过在参考图片及序列差异图片间合理分配采样率,获取测量数据,在压缩感知框架下,采用带平滑处理的投影Landweber算法,重构出相邻时次的图像组。实验结果表明,Tetrolet变换适用于卫星云图的稀疏表示,而且图像组时空相关性的利用可显著提高重构云图的视觉效果及客观评价指标;在采样率低于0.2时,红外1、水汽和可见光3个通道重构云图的峰值信噪比(PSNR)较传统方法平均提高了7.48 dB,13.51 dB和6.15 dB。由此可见,本文方法可以通过获取少数随机测量值,重构出高质量的卫星云图,不仅为云图数据的低比特率压缩提供了一种可行的解决方案,而且对于其他序列图像的压缩采样具有借鉴意义。     

高阶BOC调制信号无模糊跟踪技术性能比较

BOC调制方式提升了导航信号的性能和频谱资源利用率,但是自相关函数的多峰特性使信号接收面临新的问题。本文研究高阶BOC调制方式及其无模糊跟踪技术,主要分析了Bump-Jump算法、BPSK-like算法、SCPC算法和双环路算法,比较不同跟踪技术的硬件复杂度、计算复杂度、跟踪精度和跟踪稳定性,结果可为接收机设计提供参考。     

地面沉降对高速铁路的影响分析

北京平原区快速发展的地面沉降对高速铁路的发展构成了威胁,地面沉降与过量开采地下水造成的水位下降关系密切,为此有针对性地开展基于高速铁路的地下水动态与地面沉降相关关系研究对于高铁安全运行意义重大,特别是对于制定高铁沿线地下水开采方案、地面沉降减缓措施和工程措施至关重要。基于其对高速铁路的影响模式,本文将地面沉降分为区域沉降和局部沉降两种类型。针对区域沉降,利用Logistic方程,使用天竺、望京及王四营分层地面沉降和地下水位数据,构建了不同层位地下水水位变化与地面沉降之间的相关关系模型,通过ABAQUS计算局部地区,对于6m高路堤和15m CFG桩处理深度的地基而言,当渗透系数k=2m／d,距离线路边缘25m处浅层地下水下降10m将产生约61—85mm的沉降。     

基于灰色关联与模糊数学的重力式挡土墙震害评估

龙门山地区强震荷载导致大量已建边坡支挡结构严重受损,如何对震区受损挡土墙进行震害评估成为亟待解决的技术难点。本文首先通过对研究区挡土墙的震害分析,总结出其主要破坏模式包括滑移破坏、沉降破坏、倾覆破坏、墙身破坏以及越顶破坏5类。然后根据全面性、重要性以及科学性原则对影响震害评价的因子进行定性分析和分类,并结合挡墙的破坏模式,综合分析得到挡土墙安全评估的敏感性因子和一般因子。将震害范围60%作为挡墙评价的敏感性因子,而一般因子分为两级共10个指标,包括:滑移距离,沉降深度,倾斜角度,裂缝数量,裂缝长度比,开裂深度比,开裂宽度,错动距离,垮塌范围,覆盖范围。最后,采用灰色关联分析与模糊数学理论相结合的方法构建挡土墙震害评估体系,从而变事后处理为事先预防,为灾后恢复重建服务。     

黔北下志留统龙马溪组烃源岩有机地球化学特征及其古环境意义

通过对黔北地区下志留统龙马溪组烃源岩的有机碳、类异戊间二烯烃、萜烷及甾烷等有机地球化学的研究,发现具有以下特征:①正构烷烃分布以单峰分布为主,主峰碳为nC18~nC20;②Pr/Ph比值在0.16~1.24之间,普遍具有植烷优势;③伽马蜡烷指数0.10;④Ts/(Tm+Ts)比值较高,在0.42~0.61之间,且分布十分稳定;⑤C27/C29甾烷比值在0.65~1.53之间,多数样品具C29甾烷分布优势;⑥有机碳含量普遍大于0.5%,且自下向上呈规律性递减;⑦δ13Corg-28‰,普遍偏轻。这些特征均指示研究区龙马溪组的有机物产率较高,同时具有良好的有机质保存环境。通过对比岩性及有机地球化学剖面,将龙马溪组烃源岩划分为3个发育阶段。     

测井曲线特征在贵州省兴达井田煤岩层对比中的应用

贵州兴达井田含煤9-17层,其中K1、K2、K3、K4四层煤较稳定,为主要可采煤层。依据钻孔资料,分析测井曲线形态与煤层顶底板以及上下标志层间的组合关系,对井田的煤岩层进行了对比。该井田K1煤层常分叉为K1上、K1下两个分层,其直接顶板高视电阻率异常,三叠系至K1煤层组间自上而下的缓坡状视电阻率曲线形态与自然伽马幅值相对较高的组合特征可作为二叠系含煤地层与三叠系地层划分依据;K2煤层位于龙潭组顶部,下距长兴组灰岩标志层10m左右,煤层本身高伽马异常;K3、K4煤层及其底板具较高的自然伽马特征。     

红层“哑地层”划分对比方法——以东营凹陷南坡始新统为例

针对红层划分对比所面临的难题,在充分吸收前人研究成果的基础上,将现有的多种分层方法相互整合,彼此约束和印证,形成了一套科学、便捷的技术方法,即"接触关系明顶底、岩电特征找界面、多元融合定方案、地震约束建格架"的综合地层划分对比技术。该方法针对红层的特殊性,根据岩电特征对干旱气候的响应变化,充分利用了测、录井资料纵向上的连续性优势(避免了取样分析的局限),以及地震资料横向上的优势,有效地解决了红层纵向划分、横向对比的难题,在济阳坳陷东营凹陷南坡始新统沙河街组、孔店组的应用取得了良好效果。该方法可为其它地区同类复杂地层划分对比提供技术支持。     

江西萍乐坳陷带西段早三叠世地层划分与对比及沉积环境分析

萍乡—宜春一带地处萍乐坳陷带西段,早三叠世地层广泛发育,长期以来对其地层单元划分、时代归属、分布范围、名称使用均不统一,给萍乐坳陷西段的研究工作带来诸多问题。笔者通过萍乐坳陷带西段萍乡—宜春一带1∶5万区域地质调查,首次系统地从岩石地层、生物地层方面对早三叠世地层进行了划分与对比,将该地区早三叠世地层自下而上划分为:殷坑组、青龙组、周冲村组,又将周冲村组进一步划分为四个段,并依据牙形石成果资料,将殷坑组、青龙组、周冲村组一段定为印度阶,周冲村组二段至四段定为奥伦尼克阶。同时根据岩性组合及沉积相特征对其沉积环境进行了分析,认为该地区早三叠世沉积环境为"台-坡-盆"古地貌结构的"陆缘海"。     

利用小波变换压制静态效应的方法

利用有限元大地电磁二维正演程序模拟了二层大地低阻静态效应的地电模型,研究了静态效应产生的原理及其影响,并利用小波变换方法对静态效应进行压制,相对于其他常规空间滤波法来说,取得了较好的压制效果,证实了小波变换方法在压制静态效应当中的可行性和有效性。用小波变换方法对某工区实测EH-4音频大地电磁资料数据进行分析、处理,从数学上识别和判断了静态效应,在较好地压制静态效应的同时又能较好地突出地层原本的地质异常。