分形理论与灰色系统理论在南岭地区地质异常圈定和金矿资源预测中的应用

应用分形理论研究了南岭地区地质弄常及其圈定方法，结合灰色系统理论对该区的金矿资源进行了预测。通过研究，圈定了10个地质异常区和7个金成矿远景区，为南岭地区金矿地质勘查提供了依据。     

基于图像分割的煤岩割理CT图像各向异性特征

利用工业CT对自然煤岩样进行断层扫描观测。针对煤岩裂隙系统的多尺度、各向异性特征,应用Canny算子图像分割与方向性边缘检测技术,提取煤岩CT图像割理的总体特征、水平方向和垂直方向特征;根据特征图像计算了煤岩样的总体分形维数、孔隙度,各向异性分形维数与孔隙度及其在三维空间中的分布;讨论了分形维数与孔隙度、渗透率之间的关系,并根据煤岩样的分形维数、孔隙度对实际工程岩体的孔隙度和渗透率进行了外推计算。研究表明,煤岩样不同扫描断面的分形维数和孔隙度不同,同一煤样同一断面不同方向的分形维数与孔隙度亦不相同。利用图像分割与边缘检测对工业CT图像进行分析,可以对煤岩的各向异性分形维数与孔隙度在2D与3D空间进行精细描述。     

松花江流域地表水系分形维及其影响因素分析

应用分形理论,以DEM数据为基础数据,给出了以ArcGIS 9.2为研究平台的分形雏数计算方法,并将该方法应用于松花江流域地表水系的研究.结果表明松花江流域地表水系均处于发育的壮年期,针对分形雏数影响因素的复杂性,探讨了松花江流域地表水系分形维数的影响因素,认为地貌、土壤、植被和降水量是分形维数的主要影响因素,且部分地区降水量的影响作用被地形作用所屏蔽,并讨论了线性拟合过程中无标度区间数据选择问题,认为选在栅格尺寸大小水平即可得到较好的结果.     

裂隙岩体地下水溶质运移的尺度问题

核废料的安全贮存、地下污染的预测控制等目前面临的许多重大问题要求对大尺度裂隙岩体地下水溶质运移问题进行研究,然而裂隙岩体地下水溶质运移问题的尺度效应给这项研究带来了极大的挑战.本文介绍了裂隙岩体地下水溶质运移的多尺度概念模型及其物理和数学模拟方法,并探讨了模拟尺度与观测尺度、预测尺度、裂隙介质尺度之间的关系及尺度效应的分形特征.     

Can flat-ramp-flat fault geometry be inferred from fold shape?: A comparison of kinematic and mechanical folds

The inference of fault geometry from suprajacent fold shape relies on consistent and verified forward models of fault-cored folds, e.g. suites of models with differing fault boundary conditions demonstrate the range of possible folding. Results of kinematic (fault-parallel flow) and mechanical (boundary element method) models are compared to ascertain differences in the way the two methods simulate flexure associated with slip along flat-ramp-flat geometry. These differences are assessed by systematically altering fault parameters in each model and observing subsequent changes in the suprajacent fold shapes. Differences between the kinematic and mechanical fault-fold relationships highlight the differences between the methods. Additionally, a laboratory fold is simulated to determine which method might best predict fault parameters from fold shape. Although kinematic folds do not fully capture the three-dimensional nature of geologic folds, mechanical models have non-unique fold-fault relationships. Predicting fault geometry from fold shape is best accomplished by a combination of the two methods.     

地表的分形测量及其大地构造学意义

以湖北红安地区为例,采用投影覆盖法(projectivecoveringmethod)对地表进行了二维分形测量,结果表明,地表面积具有双分形(bifractal)关系,即具有小尺度的结构分形(texturalfractal)和大尺度的构造分形(structuralfractal),分叉点(breakpoint)的尺度为3610m,分维值都在2～3之间且结构分维值大于其构造分维值。可见,地表形态具有分形性质,分维值可以指示地表形态的复杂程度。构造分维值可作为构造活动强度的一个指标,可为大地构造单元的划分提供定量依据。复杂地表形态主要是由构造活动(内营力作用)和各种复杂表生地质作用(外营力作用)引起的,前者主要控制大尺度的地形起伏,后者则塑造小尺度的地表形态。地表分维值可以指示地表的发育成熟度,该地区小尺度的结构分维值大于大尺度的构造分维值表明其处于地表形态的发育晚期。此外,地表的分形尺度可以来用确定构造活动尺度,从而指导构造地质与找矿勘探研究。     

某花岗岩型铀矿田断裂构造的分形特征

基于分形理论,提出了一种快速测量多区断裂分维值的方法,并获得了研究区断裂分维值的平面等值图。研究结果表明,断裂分维值的大小较好地反映了断裂构造复杂程度的高低,它们之间存在着正相关关系。研究区花岗岩型铀矿田内约有86%的铀矿床位于断裂分维值D偏高(D>1.18)的区域内,表明断裂分维值越大,越有利于花岗岩型铀矿成矿,为建立该区花岗岩型铀矿新的预测标志提供了参考依据。     

分形方法在澳大利亚新南威尔士地区地球化学异常下限确定中的应用

应用分形方法研究了新南威尔士地区地球化学异常及其下限的确定,对该区的地球化学铜元素异常区进行了圈定。通过与传统方法圈出的异常区进行比较,分形方法确定的异常下限更符合实际情况,并认为研究区域的东北部与南部存在铜矿床的可能性较大,为进一步找矿指明了方向。该方法不仅适用于地球化学铜元素数据,而且还适用于其他元素和地质数据,具有普遍的意义。     

任楼矿井72煤层断层构造分形特征研究

利用分形理论,对安徽皖北任搂煤矿72煤层断层分形特征进行了研究,计算了不同构造分区的维数。研究发现构造复杂性不同及断裂性质的不同其分形维数也有所不同,构造简单,断层分维数小,而构造复杂区,断层分为数相对较大;剪切断裂带具有较低的分维值,张扭性断裂带分维值较高。     

明代洛河流域洪涝灾害序列分形结构研究

通过对历史文献资料的整理和统计分析,对明代1368-1644年的277年间洛河流域的洪涝灾害进行了研究。研究得出,洛河流域在这一时段内共发生了56次洪涝灾害,平均约4.95年出现1次;其中特大涝灾3次,大涝灾12次,中度涝灾16次,轻度涝灾25次。洛河流域明代洪涝灾害可分为4个大的阶段,其中1368-1429年和1490-1539年两个阶段是洪涝灾害少发阶段,1430-1489年和1540-1644年两个阶段是洪涝灾害多发阶段。洪涝灾害的自相似特征揭示了灾害的分形性质。研究发现,明代洛河流域的各级洪涝灾害的分维值都低于0.2,且无标度区相同,这表明了此时段洪涝灾害的长周期分量较强,且存在灾害的集中性。