湘西花垣铅锌矿田成矿构造系统与成矿规律

湘西花垣铅锌矿田发育典型的层控型铅锌矿床,找矿潜力巨大。该区在矿床成因、控矿因素等方面存在不同认识,主要观点有密西西比河谷型、沉积型、成岩期后改造型和盆源低温热液型4种观点。通过构造测量解析和古应力场恢复,分析了构造与成矿的关系,划分出成矿前构造主压应力近似垂直层面,成矿期构造主压应力方向为北西—北北西,成矿后构造主压应力方向为北东—北北东向;成矿期构造形成了矿田内李梅平缓背斜、渔塘背斜,并在藻灰岩层内形成各类含矿角砾岩、裂隙系统,这些裂隙为热液与藻灰岩中富含的有机质发生化学反应提供了丰富的反应界面,是铅锌矿液富集的主要原因。成矿后构造主要形成于燕山期,受北北东—南南西向挤压应力作用,形成了北东走向的大型走滑正断裂带,对加里东期成矿期赋矿褶皱造成破坏改造。     

遥感技术在矿致滑坡成因分析中的应用

以湖南省怀化市泸阳镇中型岩质滑坡为例,基于多期次多元高分辨率数据,利用遥感技术研究滑坡的地质灾害各项背景因素,发现怀化滑坡主要是由山体破碎和矿山持续不规范开采共同造成的地质灾害.研究结果表明遥感技术可以在不接触此危险源的情况下直接进行定性和定量的滑坡成因分析.     

基于多元知识和编图模型的智能地质编图技术及其应用

中国1∶25万—1∶5万区域地质调查积累了海量地质数据,如何充分利用这些基础地质数据适时更新编制小比例尺（1∶50万—1∶500万）地质图,及时、客观地反映最新地质调查成果,给地质编图工作者提出了严峻挑战。充分利用地质、制图、数据库等多元知识构建地质编图模型,支持计算机对岩石、地层、地质构造等地质实体及其复杂关系的智能识别,有效取代地质编图人员对地质要素综合、属性继承与更新、制图输出等的处理决策,通过图元与属性联动,最终形成图库一体的地质图空间数据库。以编图知识提取、模型构建为重点,对智能地质编图技术进行了探索,并通过青海省东部1∶50万地质图智能编制实践进行分析验证。结果表明,编图知识和构建的模型符合智能地质编图要求,智能地质编图技术能够大大提高从中大比例尺到小比例尺地质图缩编的效率和质量。     

结构面粗糙度统计测量最小样本数确定方法

由于结构面粗糙度具有各质异性、各向异性、非均一性和尺寸效应等特征,结构面粗糙度系数(JRC)取值具有不确定性,工程中广泛采用统计方法来分析结构面粗糙度性质,然而以往研究往往忽略样本数不足对统计结果的影响。针对结构面粗糙度统计测量时无法确定合理样本数的问题,分别提出基于变异系数级比分析及简单随机抽样原理的最小样本数确定方法。以实际工程岩体结构面表面数据为研究对象,对比分析两种方法在系列尺寸下确定的统计测量最小样本数。实例分析表明:小尺寸样本的变异系数(CV)值明显大于大尺寸样本,且CV值随取样尺寸的增大而减小,取样尺寸为10～50cm的CV值基本稳定在0.31～0.47之间,取样尺寸为60～100cm的CV值基本稳定在0.21～0.31之间;最小样本数与取样尺寸基本满足幂函数关系,且最小样本数随取样尺寸的增大而减少;系列尺寸下级比分析方法在允许误差为±2%时确定的最小样本数与简单随机抽样原理在最大允许误差为10%、置信度为95%时计算的最小样本数是一致的,相似度大于0.997。该研究方法可为工程岩体中定量获取结构面粗糙度统计测量最小样本数提供依据,保证了JRC(结构面粗糙度系数)统计测量...     

基于DIC的3D打印交叉节理试件破裂机制研究

为研究交叉节理的存在对岩体破裂机制的影响,采用3D打印技术制备了可模拟岩体交叉结构面的节理模型,通过相似材料浇筑形成含预制交叉节理的试件,并基于数字图像相关技术(DIC)分析了单轴压缩下试件裂纹起裂、扩展及破坏模式。研究结果表明:采用3D打印技术制作的闭合节理模型,可以有效替代传统的切割、插缝等方法形成的张开型节理裂隙。基于此展开的试验结果表明,交叉节理存在会显著降低试件强度,且随着交叉角度的增大,试件强度先升高后降低,在45°和60°之间达到最大值,峰值应变与强度呈现相反的变化规律;裂纹扩展过程可分为微裂隙闭合阶段、微破裂发展阶段、主节理起裂扩展阶段和次节理迅速延伸阶段,这与应力-应变曲线各阶段一一对应。研究还发现,在交叉节理岩体中,次节理对破裂的影响主要体现在峰后阶段,结合最大畸变能理论表明,其对主节理尖端应力分布影响较小,主节理对岩体的破坏起绝对控制作用,这对岩体工程有一定的指导意义。     

胶东半岛地壳速度结构及其构造意义

胶东半岛地处华北平原东北部沿海地区,北东向断裂带异常发育,该区不仅是华北震区中、强地震活动的频发区,又是中-新生代地壳构造活动的大陆边缘带.中国东部最大规模的郯庐断裂带纵贯胶东半岛西部,苏鲁超高压变质带位于该半岛南侧,彰显其地理位置重要而特殊.为深入认识我国近海与海陆过渡带地壳结构特征及其深部动力学背景等基础科学问题,2013年在胶东半岛东部实施了海陆联合探测项目.本文对布设的北西向宽角反射/折射探测剖面进行了计算处理,获取了该测线的地壳精细结构及其构造特征.结果表明:胶东半岛地壳结构复杂,该区基底埋深较浅,地表速度偏高,地壳速度结构呈现东西迥异的非均匀性特征,具有横向分层、纵向分块的典型特性.作为郯庐断裂带重要组成部分的牟平—即墨断裂带是胶东半岛上非常重要的断裂带,该断裂带东西两侧的地壳结构特征差异非常明显,断裂带东侧速度偏低,而西侧速度偏高,地壳各分层界面形态在该断裂带两侧起伏变化明显,地壳结构整体上呈现南东浅北西较深的结构特征.总体来看,胶东半岛不同区段呈现出的结构差异与该区大地构造单元的划分基本相符,在界面起伏变化明显的区域与地表穿过的断裂带遥相呼应.作为华北板块和扬子块体相互碰撞的边缘地带,胶东半岛复杂的深部结构特征与西太平洋板块对其的俯冲挤压有着密切的关联,该研究对了解本区地壳构造变化的深部动力学背景有着重要的研究意义.     

华北隐伏型煤矿地下水水化学演化多元统计分析

为了阐明采动影响下华北隐伏型煤矿地下水化学演化规律,选取淮北煤田任楼煤矿为研究示范,运用系统聚类与主成分分析法对任楼煤矿不同时期的四含、煤系、太灰与奥灰含水层地下水水样的常规水化学指标（K⁺+Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-与CO₃^2-）开展多元统计分析,从而划分不同水化学类型,进而揭示地下水化学形成条件。研究结果表明：地下水\     

叠前地震全波形反演实际应用的关键影响因素

叠前地震全波形反演是利用波动方程正演模拟来描述地震波传播特征,通过非线性局部寻优方法来获取高精度反演结果的方法。与其他反演方法相比,全波形反演利用的是叠前炮域地震数据,没有经过叠加处理,更好地保留了振幅、相位、频率等波形参数随偏移距变化的特征。在反演结果中得到的不再是简单的界面和旅行时信息,而是反映地层速度和构造特征的深度域数据体,有助于对地质体的分析和认识。从叠前全波形反演方法的优势出发,通过理论模型的全波形反演,分析做好全波形反演的技术关键,然后将全波形反演方法应用于实际资料处理,并将反演结果应用于偏移处理和河流相储层识别中,取得了良好的应用效果。最后针对全波形反演实际资料应用中应该注意的问题进行了总结,为叠前全波形反演的进一步发展和应用提供借鉴。     

Determination of the Proper Motions and Membership of the Globular Cluster M3 and of its Orbit in the Galaxy

We examine 14 plates of the globular cluster M3 (NGC 5272) taken with the 40 cm refractor at the Sheshan station of Shanghai Astronomical Observatory. The plates span over a period of about 77 years. The positions and absolute proper motions of eight stars in the Hipparcos Catalogue and of 49 stars in the Tycho-2 Catalogue are used as the reference frame. The astrometric reduction is made with the central overlapping principle. The absolute proper motions of 534 stars in a region of about 100' × 100' around the cluster are measured. With the new proper motion data the membership probabilities of the stars are determined. The average absolute proper motion obtained for the cluster is -0.06@0.30 mas yr-1 in R.A. and -2.6@0.30 mas yr-1 in Decl. By combining this result with the known distance and radial velocity of the cluster, we also obtained the Galactic orbit of M3 for a chosen three-component Galactic potential.     

A new device for investigating the hydro‐mechanical properties of rock joints

A new experimental system composed of two devices is presented for studying the hydraulic conductivity of rock joints and other interfaces in relation with their mechanical loading. This system allows for investigations on the anisotropy of the hydraulic conductivity, as well as for its heterogeneity. The first device controls the injection of a fluid, regulated in pressure or discharge near the centre of the sample of rock joint, which produces a quasi‐radial flow within the joint. The output flow is measured in real time using a sectorized peripheral membrane for acquisition of data about the directionality or anisotropy of the flow. The second device allows for the measurement of the evolution of the morphology and of the void map of the rock joints during their mechanical loading (compression or shearing). It is a laser beam moved by an (x, y) frame. This frame is installed within the shear box at several stages of the loading, after temporarily moving one rock wall away from the other one, but without unmounting them from the shear box. After the presentation of the experimental system, and of its performances, we give some examples of test results of replicas of rock joints, loaded in compression and shearing. First, these results show that the change in global transmissivity of the samples is strongly correlated with the normal relative displacement of the rock walls. Several statistical analyses of the change in the void map, taking into account the damage of the asperities of the joint, are presented and compared with the results of the directional output flows. Today further studies involving a FEM as well as a finite volume modelling of the flow within the joints, based on the measured void map are in progress for a more precise comparison to the experimental results. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.