场地类别分类方案研究

基于性能的抗震设计,要求工程师设计出具有预期抗震性能的结构,一个关键因素是地震作用的确定,这在很大程度上取决于局部场地条件。通过收集和分析北京、苏州和唐山城区956个钻孔资料,建立地表20 m和30 m深土层走时平均剪切波速VS20和VS30的关系式;现场钻探获取北京城区深105 m的典型钻孔原状土样,试验给出各类土体动剪切模量和阻尼比曲线;建立北京城区170个钻孔的场地反应计算模型,采用Nakamura提出的HVSR法和陈国兴等提出的弱震法估算场地基本周期TS值,结合国内外现行抗震规范的场地分类及一些学者对场地分类的研究成果,提出两种新的场地分类建议方案：基于等效剪切波速VSE和覆盖土层厚度H（地表至剪切波速VS ≥ 500 m/s的基岩深度）的双指标场地分类方案及基于VSE、H和TS的三指标场地分类方案。提出的场地分类方案对我国现行抗震规范场地分类方法的改进有参考价值。     

高速铁路无砟轨道地基泥岩膨胀性分类分级研究

红层泥岩是一种典型侏罗系沉积岩,其含有微量黏土矿物,易遇水软化、失水崩解,具有一定膨胀性,是引起兰新高速铁路路基持续上拱变形的一个重要因素,故重新判定该种土体膨胀性对高速铁路无砟轨道设计和施工具有重要意义。为此,选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为泥岩膨胀性判别指标,通过兰新高速铁路上拱地段大量钻孔实测资料,提出了泥岩膨胀等级分级标准,采用改进层次分析法、基尼系数法和直觉模糊理论确定了判别指标组合权重,基于逼近理想解排序法(TOPSIS法)建立了泥岩膨胀性直觉模糊综合评价模型。结果表明：直觉模糊综合评价模型将泥岩膨胀性进行了定量化,克服了同一试样不同指标属于不同等级判别缺陷;室内膨胀量试验验证了膨胀等级分级标准和直觉模糊综合评价模型对兰新高铁地基泥岩适用性和准确性。研究成果对地基红层泥岩高速铁路路基长期持续上拱变形风险评估和工程控制措施提供技术支撑。     

基于金矿规格单元数据的机器学习方法在成矿建模分析中的应用

现代金矿勘察主要是通过综合地球化学和地质测量等数字化方法对深部矿床进行研究,所需要的人力物力成本较高。而通过分析积累的金矿规格单元数据,可以建立金矿成矿情况与相关成矿元素含量之间的非线性关系,从已有的勘查数据中寻找金矿成矿的一般规律。本文基于与金矿相关的成矿元素含量数据,分别采用逻辑斯蒂回归、随机森林和决策树方法对原始数据和重采样数据进行训练,综合运用召回率、精确率和准确率对模型进行评价。通过对比发现,在训练和测试原始数据过程中,由于每组之间数据量的巨大差距,导致成矿数据被淹没;而在训练重采样数据过程中,随机森林在召回率和准确率方面均有较好的表现,分别达到了90.63%和70.78%;并最终分析了随机森林模型中不同分类边界对于金矿成矿情况预测结果的影响。利用不同的测量指标对模型进行评价分析,使模型更适用于金矿成矿预测,可有效地提高金矿勘察的效率。     

伊朗北部阿哈尔地区土地利用信息的遥感分类与制图

遥感作为目前快速实现全球或大区域对地观测的最佳方法,在“一带一路”沿线地区地表信息获取方面具有重要的作用。总结了遥感技术在伊朗北部土地利用分类与制图的流程和方法,在土地利用分类体系、遥感分类方法和成果制图3个方面进行了研究。通过土地利用信息遥感分类标志,建立非接触的土地利用信息分类工作方法,保证了良好的工作精度。进行了伊朗北部地区土地利用信息的遥感制图,获取了该地区土地利用状况,为我国矿业企业与地质调查部门开展“一带一路”区域合作提供了技术支撑和决策依据,为开展境外土地利用信息的提取与制图工作提供了案例。     

三峡库区龙门寨危岩体崩塌产生涌浪研究

长江两岸高耸的危岩体对航道、沿岸居民带来巨大安全隐患。大宁河属于长江一级支流,龙门寨危岩体位于大宁河上,距离巫山县城仅1 km。利用FLOW-3D软件,模拟了145 m、175 m两种水位工况下龙门寨危岩体崩塌产生涌浪过程和涌浪传播过程。模拟结果表明,涌浪在145 m水位工况下最大浪高约为17.9 m,175 m水位工况下最大浪高约为11.6 m;在巫山县的五个码头处,两种水位工况最大涌浪爬高分别约为10.9 m、3.8 m;根据涌浪高度,对大宁河进行危险分区,145 m水位工况下极高危险区长度约4.4 km,很高危险区长度约1.9 km;175 m水位工况下极高危险区长度约3.0 km,很高危险区长度约1.0 km。研究结果有助于防控龙门寨危岩体潜在涌浪灾害危害,保障大宁河航道和巫山县码头安全,同时也为三峡库区滑坡涌浪灾害提供了预警依据。      

白垩系膏岩层序对铅锌矿床形成的贡献——以云南兰坪金顶超大型铅锌矿床云龙组为例

通过野外地质观察, 结合勘探资料和前人研究, 本次用K-Ar法对兰坪盆地金顶超大型铅锌矿床云龙组中的伊利石开展测年研究, 并分析典型勘探线剖面的主要围岩、矿体及矿石结构构造特点, 论述了矿区膏岩层序可能的时代及其在成矿过程中的作用和方式, 形成如下初步认识: 金顶铅锌矿区云龙组中黏土矿物伊利石的K-Ar法年龄为(105.7±1.4) Ma, 与前人测得地层中黄铁矿Re-Os等时线年龄(114±13) Ma相近, 表明该套膏岩层序的地层时代为白垩纪阿尔布期(Albian); 膏盐岩呈似层状、透镜状、角砾状赋存于云龙组中上部, 经后期成矿作用改造而形成呈似层状、角砾状、不规则状产出的铅锌矿体, 并常与膏盐岩共存; 铅锌矿体的就位空间既包括原膏岩层序的空间位置, 也包括高孔隙度的景星组砂岩; 巨量的云龙组膏盐岩在成矿过程中通过硫酸盐还原提供丰富的硫, 使铅锌矿床达到超大型规模。因此, 巨量膏岩层的消耗是金顶矿床巨量金属得以富集成矿的关键因素之一, 这对特提斯造山带含膏岩层序内寻找类似矿床具有普遍意义。同时, 该类膏岩层序的对比研究, 对于“金顶式”的MVT型铅锌矿床的区域找矿潜力评判也具有重要的指示价值。     

深时全球海平面变化重建方法的回顾与展望

全球海平面变化对古地理、古生物、古气候演化以及能源矿产分布具有重要的控制作用。然而,目前学界对深时海平面变化的驱动机制尚不清楚,部分归因于缺乏高精度全球海平面变化的恢复。文章回顾了全球海平面变化研究的起始与发展过程,归纳出五种类型的深时海平面变化重建方法和技术,即地层学、沉积学、洋盆动力学、同位素地球化学方法和大数据技术。并总结了上述研究方法的原理、优势和不足,并以白垩纪全球海平面重建为实例,讨论了当前深时全球海平面重建的难点和争议点,并对未来深时全球海平面变化重建进行了展望。     

Trends in aerosol optical properties over Eastern Europe based on MODIS-Aqua

This study provides characteristics of aerosol columnar properties, measured over ten countries in Eastern Europe from 2002 to 2019. Aerosol optical depth (AOD) and Ångström exponent (AE) were obtained with the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Collection 6.1 merged Dark Target and Deep Blue aerosol product. The product is validated using ground-based Aerosol Robotic Network (AERONET) situated at Minsk, Belsk, Moldova and Kyiv. The results showed that 76.15% of retrieved AOD data are within the expected error. It was established that 64.2% of AOD points are between 0 and 0.2 and 79.3% of all AE points are over 1. Mean AOD values in the region vary from 0.130 ​± ​0.04 (Moldova) to 0.193 ​± ​0.03 (Czech Republic) with mean value in the region 0.162 ​± ​0.05. Seasonal mean AOD (AE) values were at the maximum during the summer from 0.231 ​± ​0.05 (1.482 ​± ​0.09 in winter) to minimum 0.087 ​± ​0.04 during the winter (1.363 ​± ​0.17 in summer). Gradual AOD reduction is observed in all countries with annual trend from −0.0050 (Belarus) to −0.0029 (Russia). Finally, the relationship between AOD and AE was studied to classify various aerosol types and showed seasonal non-uniformity of their contribution depending on variation in sources. The entire region is under significant impact of various aerosol types, including clean continental (СС), mixed (MX) and anthropogenic/burning (AB) aerosols types that are at 59.77%, 24.72%, and 12.97% respectively. These results form an important basis for further regional studies of air quality and distribution of sources of pollution.     

Event-based classification for global study of river flood generating processes

Better understanding of which processes generate floods in a catchment can improve flood frequency analysis and potentially climate change impacts assessment. However, current flood classification methods are either not transferable across locations or do not provide event-based information. We therefore developed a location-independent, event-based flood classification methodology that is applicable in different climates and returns a classification of all flood events, including extreme ones. We use precipitation time series and very simply modelled soil moisture and snowmelt as inputs for a decision tree. A total of 113,635 events in 4155 catchments worldwide were classified into one of five hydro-climatological flood generating processes: short rain, long rain, excess rainfall, snowmelt and a combination of rain and snow. The new classification was tested for its robustness and evaluated with available information; these two tests are often lacking in current flood classification approaches. According to the evaluation, the classification is mostly successful and indicates excess rainfall as the most common dominant process. However, the dominant process is not very informative in most catchments, as there is a high at-site variability in flood generating processes. This is particularly relevant for the estimation of extreme floods which diverge from their usual flood generation pattern, especially in the United Kingdom, Northern France, Southeastern United States, and India.     

2017年四川九寨沟MS7.0地震及余震定位研究

采用特定震源台站校正定位方法对九寨沟M_S7.0地震及其余震进行了精定位研究,结果显示九寨沟地震主震深度为19km左右,余震主要分布于5~15km深度范围;与单事件定位方法相比,其余震展布和断层的线性特征更吻合,更具有平面特征;与双差定位法相比,精定位事件覆盖范围更广。精定位结果显示,断层整体为虎牙断裂西北向的延伸,根据余震分布和特定震源区的校正项分布,认为此发震断层应分南、北两段;余震区长度为40km左右,西北段宽度为10km左右,东南段宽度为6.5km左右。