基于分形几何理论的DFN模型构建方法研究

以重庆梁-忠（梁平县-忠县）高速公路礼让隧道为工程研究背景,通过测线法调查现场节理,获得了节理产状分布概率密度函数,并从分形几何学的角度分析了节理间距及迹长的分形分布规律,推导出能反映节理间距及迹长分布状态的分形维数D及分形分布概率密度函数。在该基础上采用Matlab软件以及Monte-Carlo随机分析方法,产生节理参数随机数,结合3DEC中最新模块离散裂隙网络(DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型并验证了模型的有效性,结果表明,分形分布比负指数分布包含更多的间距、迹长分布信息,更接近于实际分布;分形维数D反映了节理间距、迹长在其变化范围内的分布特征,分形维数的大小取决于小间距、小迹长部分数量在总节理数量中的比例,为节理裂隙岩体网络模型构建提供了一种新方法。     

A new view of Italian seismicity using 20 years of instrumental recordings

In this paper, we show the seismicity of the past 20 years that occurred in Italy and surrounding regions. Hypocentral locations have been obtained by using P- and S-wave arrival times from the INGV national and several regional permanent seismic networks. More than 48,000 events, selected from an original data set of about 99,780, are used to reconstruct the most complete seismic picture of the Italian region so far. The seismicity distribution allows inference on seismotectonics of this complex region of subduction versus continental collision. Our results clearly reveal the geometry of the Adria and the Ionian subduction and a continuous normal fault belt in the upper crust, following the Apennines mountain range. The depth of the seismogenic layer is computed from the cut-off of seismicity at depth and shows large variations along and across the seismic active regions. Earthquakes are generated by the different velocity of slab retreat and the subsequent asthenospheric upwelling.     

太平洋海山地形与钴结壳资源分布的分形研究

通过海山地形与钴结壳资源量的分形研究表明,海山地形与钴结壳资源量间呈多重分形分布。海山坡度与资源量分形呈三段式,引起海山坡度与资源量分段分形的原因是不同类型结壳分布叠加的结果。水深—资源量分形呈三到四段式,引起水深—资源量复杂分形的原因可能与海山基底洋壳有关,海山基底洋壳年龄老于165 M a的海山呈四段式分布,而小于165 M a的海山呈三段式分布。同一区域或不同区域内海山地形与资源分布各不相同。      

质量传输和同位素交换:流动几何学和交换机制

耦合的质量传输和动力学限制的同位素交换模型综合考虑了平流、扩散、热液弥散 ,以及岩石与水之间的不平衡同位素交换等项因素。把耦合模型应用于 2个构造环境下的古热液系统 ,进而解释稳定同位素数据。对于造成环绕浅成侵入岩体分布的18O亏损环带的流体的流动几何学 ,以及浅部正断层流体流动的几何学 ,耦合模型提供了不同于单一同位素交换模型的解释。耦合模型也提供了关于同位素相对交换速率和同位素交换机制的信息。结果表明 ,断层带的动态重结晶促进了表面反应 ,进而便利了同位素交换 ;在化学不反应性和未变形的矿物中 ,同位素交换可能受制于固态条件下的扩散。     

综合小波分析与分形方法进行弱磁异常识别

利用小波分析塔式算法对单一分形模型数据进行处理,结合"随机共振"理论,对高精度弱磁异常中的噪声和误差进行有效的分析评价,依据趋势分析方法获得的剩余磁异常,提出"加窗移动"最小二乘方法对应用非整数阶微积分的布郎运动正态随机行走进行控制,为高精度弱磁异常的有效识别提供有益的指导.     

花岗岩型铀矿铀地球化学场分形奇异值分解研究

介绍了分形奇异值分解方法的原理和实现过程,在桃山花岗岩型铀矿矿集区开展了应用试验,利用该方法将桃山地区1/5万铀地球化学场分解为噪声场、区域地质背景场和局部异常场,在提取隐伏铀矿弱信息方面取得了较好的应用效果。     

基于分形理论的赫巴流体在多孔介质中的渗流模型

泥浆是一种用途广泛的工程浆液,在工程施工过程中会渗流进入地层,给工程带来一定的影响。为深入研究泥浆的渗流机理,把地层模拟为多孔介质,泥浆模拟为能更全面地反映其流变性能的赫巴流体,基于分形理论,建立赫巴流体在多孔介质中的渗流模型。基于渗流模型计算结果,详细分析压力梯度、流性指数、稠度系数及孔隙率等参数对多孔介质中赫巴流体瞬时平均流速的影响,指出流速变化与压力梯度、流性指数及稠度系数的变化均呈幂指数关系,与孔隙率变化呈二项式关系,且流性指数是一个影响赫巴流体渗流速度的极敏感因素。渗流模型计算结果为相关工程中泥浆方案的设计与施工奠定了一定的理论基础。     

基于粒径分维值检验的松散介质渗透系数空间估值——以河北平原为例

为了克服松散含水介质非均质性各向异性对介质渗透系数的求取所带来的困难,以水动力条件为线索,利用互相关法寻找同一时代地层及同一时代地表水的主、次流方向.在主流方向上,建立了石家庄-束鹿-衡水段介质颗粒粒径随距离递变的数学模型,并以此为基础推求无钻孔地段的粒径.同时,运用分形理论,计算了中、上更新统地层主流方向平均粒径空间分布的分维值,并将其作为检验粒径估值正确与否的判据.通过不同岩性的渗透系数-深度模型,实现了用平均粒径预测渗透系数的全过程.     

伪三维地震勘探法在煤田勘查中的应用

勘探区属郭庄煤矿的后备井田，勘探的目的是掌握井田主可采煤层的赋存形态与断层、陷落柱发育特征。根据勘探区的地质条件，地质任务，兼顾质量和成本，勘探设计方案最终确定为3线1炮制线束状观测系统，采用中间放炮，使勘探物理点由常规二维设计的3000个减至700个，勘探成本明显降低。勘探前后的资料对比分析表明，3#煤层的展布特征和断层构造有较大不同，其中3#煤层展布形态由NE向变化均匀，两翼对称的背斜构造修改为等高线变化扭曲相对剧烈，两翼对称的向斜构造；勘探后新解释断层5条，断点3处，另外3条已知断层的形态、位置、落差等相差各异。     

胶东焦家金矿田构造形迹的分形研究

对胶东焦家金矿田多层次的断层裂隙统计表明, 裂隙系统在10-6~104尺度内符合分形分布, 且节理裂隙的分维可作为区分蚀变构造带与正常围岩的良好指标.根据裂隙的分维特征推测, 焦家金矿田深部矿体也许更趋简单、稳定、厚大, 深部找矿仍有较大的潜力.