基于紧凑存储的任意四边形网格有限元法地震波场数值模拟

采用有限元法精确模拟复杂介质条件下的地震波场,一般采用三角单元,但在节点数相同的情况下,三角单元的计算精度不如矩形单元高,采用三角单元模拟复杂界面时,编制确定结构刚度矩阵非零元素位置的程序也较为麻烦。采用矩形单元离散含有倾斜或起伏界面的地质模型时,无法避免绕射噪声,若加密网格又会增加计算量。为此,本文基于任意四边形单元模拟声波的传播,在倾斜或起伏界面条件下,可以有效避免因离散引起的“阶梯状”界面,在不增加计算量以及内存占用的前提下,有效地消除离散绕射噪声。采用对角的集中质量矩阵代替一致质量矩阵,避免矩阵的求逆运算,从而提高显式有限元法的计算效率;对结构刚度矩阵采用紧凑存储格式,每一行需要存储的元素最多为5个,同时零元素不参与运算,既减少内存的占用,又极大地提高计算效率。      

黑洞大型古地下洞室群工程地质条件及岩体稳定性分析

位于浙江天台县蟹山山体内的黑洞洞室群, 以其优越的工程地质条件和完整的岩体结构, 自隋朝以来成为大型古地下采石场。洞室群包括总面积达24 000 m²的21个洞室, 其长轴方向基本沿两组主要地质结构面走向展布。研究显示:总体采石层系上白垩统塘上组(K₂t)第6层灰白色含玻屑熔结凝灰岩;岩体质量指标Q值计算结果为53(I级)。按现代地下洞室设计理念, 其长期稳定最大跨度应不大于50 m, 但实际上5号洞最大跨度达81 m, 可望成为地下人工岩石单洞跨度之最。现场调查发现, 古人在蟹山山脚残留多处地质探洞。古代工匠在洞室开挖过程中遇到断层破碎带时, 采用了近垂直、小断面、高台阶穿越技术方法, 有效保证了不良地质体中无支护开采的安全性和长期稳定性, 这对现代地下工程具有借鉴和工程类比意义。     

Geochemical behavior during mineralization and alteration events in the Baiyinchang volcanic-hosted massive sulfide deposits,Gansu Province,China

The Zheyaoshan deposit is the largest within the Baiyinchang (BYC) volcanic-hosted massive sulfide (VHMS) district, located in the northern Qilian orogenic belt of North China. The deposit is hosted by quartz keratophyre tuffs, with wall-rock alteration mainly comprising chlorite, sericite, quartz, pyrite and epidote. Mineral assemblages within the altered host rocks can be divided into a sericite-quartz-dominant assemblage (sericite-silicified zone), a chlorite-dominant assemblage (chlorite-dominant zone) and a pyrite-dominant assemblage (mineralized zone) based on geochemical analysis and alteration characteristics. We have conducted detailed processing and critical analysis of the geochemical data of both the altered and least-altered host rocks in order to investigate the problem of closure in the geochemical dataset to eliminate the influence that each component has on the other in terms of mass change, and have applied the standardized method of the mass change calculation to analyze this data. The results show that: (1) the sericite-silicified zone formed along fissures due to the ingress of hydrothermal fluids, with MnO₂, Na₂O and CaO being mobilized into the hydrothermal fluids leached and MgO, Fe₂O₃, SiO₂, K₂O, BaO deposited. Additionally, Ag, Cu and chalcophile elements (Ag, As and Bi) were enriched while Pb, Zn and large ion lithophile elements (LILEs) (Cs, Sr, Eu, Be) were mobilized into hydrothermal fluids; (2) the physiochemical conditions and pH levels of the hydrothermal fluids changed during sericitization, with MgO, Fe₂O₃, BaO being further enriched and MnO, Na₂O, CaO further depleted, leading to formation of chlorite and the initial precipitation of metallogenic the (Cu, Zn, Pb) and chalcophile elements (Ag, As, Bi); (3) the negative Eu anomaly was mainly due to its strong activity when Eu is mobilized into the hydrothermal fluids during since plagioclase break-down during the sericite-silicification process; (4) AI and CCPI values gradually increase towards the orebody. The chlorite-dominant assemblage and sericite-quartz-dominant assemblage on the periphery of the chlorite-dominant zone can all be used as vectors towards the volcanic massive sulfide orebody and for regional-scale mineral exploration. Either leached elements or enriched elements can be considered as significant indicator elements and as prospective indicators for geochemical exploration within the BYC district. The Eu anomaly may be especially useful as an indicator for distinguishing the least-altered rocks which has great significance for exploration on the regional scale.     

C6H水平井三维轨迹优选与控制技术

渤海北部LD油田在井网加密、油田大规模综合布置新钻调整井时,存在新钻的25口井与老井井网交叉、井眼轨迹立体三维缠绕问题,其中C6H水平井是此类问题的典型,同时C6H井还需要在可钻性极差的馆陶组底砾岩地层定向造斜。针对上述问题,通过C6H井3种轨迹方案对比、分析,优选出最为有利的方案,结合螺杆马达和旋转导向工具性能分析,最后采用螺杆马达 水力震荡器 微偏心稳定器等钻具组合新方式,顺利实施了C6H井。     

西秦岭五朵金花岩体的重力场特征及其新认识

本文通过对西秦岭二长花岗岩岩体群（又称"五朵金花"）及其周缘重力场特征分析,探讨了五朵金花岩体的分布特征,认为教场坝岩体向东隐伏于二叠纪十里墩组和大关山组地层之下,闾井岩体向北超覆于凤凰山—平场上一带,碌础坝和柏家庄岩体在深部连为一体,在上洮坪一带隐伏,柏家庄岩体较其它４大岩体规模及延深较小,教场坝、闾井及吴茶坝岩体为独立岩体。     

甘肃北山牛圈子地区志留纪骆驼圈西岩体的岩石成因及构造意义

北山牛圈子地区的骆驼圈西埃达克岩为过铝质钙碱性岩浆系列,具有高的SiO_2(57.94%)、Al_2O_3(16.66%)和低的MgO(4.32%)含量,较高的Na_2O/K_2O比值(3.13),显示富钠的特征;而在微量元素上,高Sr(589×10~(-6)~1170×10~(-6)),低Y(4.60×10~(-6)~13.90×10~(-6))和Yb(0.43×10~(-6)~1.32×10~(-6));轻重稀土分异明显(La/Dy)N=4.60~13.87、(La/Yb)N=7.17~20.58,Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.85~1.32);富集轻稀土和大离子亲石元素,而亏损高场强元素Nb,Ta,Ti和重稀土HREE,与世界上典型的俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩特征相似。结合区域上埃达克岩的研究成果和岀露的构造位置,以及与牛圈子蛇绿岩的关系,认为骆驼圈西埃达克岩是志留纪(U-Pb年龄为428.9 Ma)时期热的洋壳向公婆泉—东七一山早古生代活动陆缘带俯冲过程中部分熔融的产物。对该岩体的研究,为进一步研究北山造山带早古生代北山洋盆闭合和晚古生代北山洋盆重新裂开提供新的依据。     

四川木里杨房沟闪长岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其构造意义

四川木里地区杨房沟黑云母石英闪长岩体位于甘孜-理塘蛇绿混杂岩带南段以东,其锆石U-Pb年龄值为210±1Ma,表明其成岩年龄为晚三叠世。岩体属于高钾钙碱性系列,其稀土元素配分曲线呈向右缓倾型,轻稀土元素富集明显,Eu负异常明显,表明岩浆演化过程中部分斜长石经历了结晶分离过程。构造环境判别图解显示,木里杨房沟黑云母石英闪长岩形成于与甘孜-理塘蛇绿混杂岩带闭合的火山弧构造环境。     

基于众源轨迹数据的人造地表覆盖增量信息提取

目前,我国已研制出2000年、2010年两期30m分辨率全球地表覆盖数据集。为了保持该数据集的现势性,需要及时发现全球地表覆盖增量信息并更新相应数据。采用遥感影像、测绘数据提取全球地表覆盖变化信息的传统方式,存在费用高,不及时等问题。近年来众源地理数据迅猛发展,特别是由于众源轨迹数据具有免费共享、可靠性强与准实时等优点被广泛应用在交通道路信息提取的应用中。经分析我们发现轨迹数据与人造地表覆盖之间存在一定的对应关系,因此,本文研究提出了一种采用众源轨迹提取人造地表覆盖增量信息的方法。该方法首先对原始轨迹数据进行预处理,然后将轨迹数据栅格化,再依据轨迹点栅格覆盖比率进行人造地表覆盖数据粗提取并去除微小孔洞及独立栅格单元,最后将其与全球人造地表覆盖数据作栅格运算提取人造地表覆盖增量信息,并用纽约市实际轨迹数据验证了该方法的可行性。     

厦门空气污染指数与地面气象要素的关系分析

利用相关统计法分析2006—2008年厦门市地面气象要素对空气污染指数变化的影响规律。结果表明：风速、气温、降水、相对湿度和水汽压对空气污染指数有显著负效应作用,气压起显著正效应作用;风向影响较为复杂, NNW-N-E-ESE风起正效应作用, SE-S-W风起负效应作用,厦门风向总体不利于空气质量提高,全年仅夏季盛行SE-S-W风。API指数与风向、气温、降水、气压、相对湿度和水汽压的季节变化规律有高相关性。API指数与气象要素中的水汽压关系最相关,其次是气压。     

2010年民勤沙地近地面沙尘气溶胶浓度特征

为了更好地研究沙尘气溶胶起沙和输送特征,2010年4—5月,在民勤周边沙地利用EZ LIDAR ALS300&ALS450型激光雷达和 GRIMM 180型颗粒物采样器进行了大气气溶胶的外场连续观测,取得了晴天、浮尘、扬沙和沙尘暴天气条件下沙尘气溶胶总后向散射垂直剖面图和PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0质量浓度采样资料,其中包含“0424”特强沙尘暴过程资料。结果表明：春季民勤近地层大气中沙尘气溶胶浓度较高,且随气象要素的变化很大;在整个观测期内,PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0的平均质量浓度分别为202.3、57.4 μg/m³、16.7 μg/m³。在不同天气条件下,PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0质量浓度的变化有很好的相关性,但变化趋势有所不同。在沙尘暴天气条件下,PM₁₀的日平均质量浓度高达2469.1μg/m³,是背景天气条件下PM10日平均质量浓度的100多倍,是浮尘天气条件下PM10日平均质量浓度的8倍,是扬沙天气条件下PM₁₀日平均质量浓度的2倍。PM_2.5在沙尘暴天气下日平均质量浓度为460.3 μg/m³,是背景天气条件下PM_2.5日平均质量浓度的45倍,是浮尘天气条件下PM_2.5日平均质量浓度的6倍,是扬沙天气条件下PM_2.5日平均质量浓度的1.4倍。PM_1.0在沙尘暴天气条件下的日平均浓度为92.7 μg/m³,是背景天气条件下PM_1.0日平均浓度的13倍,是浮尘天气条件下PM_1.0日平均浓度的7倍,是扬沙天气条件下PM_1.0日平均浓度的1.3倍。可见,风速增大时沙尘粒子浓度的增加对粒子粒径是有选择的,小粒子比重随沙尘浓度增加而相对减小,大粒子比重随沙尘浓度增加而相对增多;通过对“0424”特强沙尘暴过程的研究表明,一次沙尘暴过程往往包括沙尘暴、扬沙和浮尘天气中的两种类型;通过对激光雷达数据分析发现,在强沙尘暴发生过程当中,民勤沙地发生了非常严重的风蚀起沙现象。