A new method to compensate for bias in magnetotellurics

Error estimates from statistical regression analysis are often obviously too small, leading to doubts about the given equations, the statistical method itself and finally, with resignation, to the conclusion that mathematical equations and reality never agree. However, for magnetotelluric data we have found an almost perfect fit between observed scattering and predicted confidence limits of regression coefficients after accounting for a systematic error—the bias.
Different methods to compensate for bias in magnetotelluric impedance estimation have been described using additional data from a reference station. However, sufficiently accurate reference data are often not available. A new method has been developed that enables bias compensation without additional data. For the new method we derive a linear relationship between the effect of bias and an expression depending on the data fit. From this we extrapolate the solution for the unbiased impedance. The new method assumes a special model of uncorrelated noise as well as an approximation for the structure of the impedance tensor. From each pair of components of the unrotated impedance tensor corresponding to the same output channel, one of the pair can be compensated if its magnitude is large compared to that of the other.
The method has been successfully applied in many cases. We claim that the solution is closer to the true impedance than any solution based on the selection of events. It gives a measure of the partitioning of noise between the electric and magnetic channels.
We applied the method to measurements from the North Anatolian Fault Zone (Turkey) and from the Merapi volcano (Central Java) in the period range 10–2500 s. Different instrumentation was used for the two sets of measurements, but in both cases we used fluxgate magnetometers to measure the magnetic variations.     

砂岩型铀矿找矿中物化探测量方法应用评述及建议

介绍了铀矿找矿中物化探方法的应用效果,分析不同物化探方法的找矿历程,评述了物化探测量方法在中新生代沉积盆地中寻找砂岩型铀矿的有效性和适宜性,认为物化探测量方法不但是寻找砂岩型铀矿投资少、见效快,需要加强的工作,而且其在解决基础地质问题和研究铀成矿环境方面也能发挥作用,并对今后开展砂岩型铀矿找矿工作的方法选择及工作部署提出意见和建议。     

花江峡谷喀斯特区土壤质量两种定量化评价方法研究

选取贵州省花江峡谷喀斯特区5种主要的土地利用类型（灌丛、乔木林、人工林、耕地、草坡）研究土地利用方式对土壤质量的影响。研究结果表明:不同土地利用类型下土壤质量有显著差异。本文应用土壤质量指数法及退化指数法对花江峡谷喀斯特区不同的土地利用方式下土壤质量的变化情况进行定量化的对比研究,得出相同的变化趋势,即灌丛>乔木林>人工林>耕地>草坡。并且相关性分析表明,两种定量评价方法的土壤综合质量指数与土壤退化指数之间存在线性相关性（R2=9.277）,说明两种评价方法都能有效地反映不同土地利用方式下土壤质量的变化情况。      

高密度电阻率法测量多排列数据拼接及误差校正方法研究

根据高密度电阻率法相邻二个排列之间有相当重叠部分这个特点,提出将高密度各个单一排列剖面连接在一起,组成一个多排列数据拼接一起并进行误差校正。为抑制相邻排列间数据系统误差影响,运用多排列数据拼接系统误差的校正方法,这是一种最小二乘准则下的计算方法。通过实际例子证明,该方法在解决多排列拼接过程中系统误差问题是十分可行、有效的。     

碳酸盐矿物激光原位U-Pb定年基本原理、分析方法与地学应用

碳酸盐矿物作为地壳中沉积作用与流体活动的直接产物,记录了沉积、热事件的全过程,是进行同位素年代学研究的理想矿物。碳酸盐矿物传统的U系列定年法、同位素稀释法定年体系成功率低,耗时长,导致定年难度大,限制了碳酸盐矿物地质年代学的发展。近年来,碳酸盐矿物激光原位U-Pb定年技术取得重要进展,使低U碳酸盐矿物地质年代的精确测定成为了可能。碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学具有空间分辨率高、耗时短等显著优势,被广泛应用于地学研究中。文章归纳总结了碳酸盐矿物同位素定年体系的基本原理及分析方法,回顾了近5年碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学应用的研究进展,重点论述该方法在确定脆性变形时代、岩石破裂以及盆地流体流动时限、碳酸盐地层的成岩时代和成矿热液活动时限4个方面的应用,并梳理了该方法尝试解决的科学问题和取得的新认识。碳酸盐矿物定年方法的发展和应用,增强了人们对地壳变形和演化的理解,解决了部分迄今为止难以确定的地质体历史演化问题,为未来地质年代学的研究提供了新思路,在地球科学研究中具有重要潜力。     

港口工程中非均质层状地基承载力计算方法

在深水码头、防浪堤等大型港口工程建设中常常会遇到构筑物下覆地基由非均质的层状土构成的情况。对于这类非均质层状地基,我国港口工程地基规范推荐采用Hansen 61公式、Hansen 69公式和Sokolovskii数值解法3种方法计算地基的极限承载能力。然而,工程实践中由这3种方法计算得出的地基极限承载力数值往往有较大的差别。考虑到规范的继承性,基于牛顿迭代法,针对3个理论计算公式编制了计算程序,根据长江口深水治理二期工程地质实测资料,运用该计算程序对该地区地基的极限承载能力进行了计算比较。计算结果表明,对于非均质层状地基,在相同地质条件、相同荷载条件下Sokolovskii数值解法得到的承载力数值最大,Hansen 69公式得到的承载力数值最小。     

页岩储层可压裂性影响因素及评价方法

可压裂性是页岩在水力压裂中具有能够被有效压裂的能力的性质,是页岩开发中最关键的评价参数,影响因素包括页岩脆性、天然裂缝、石英含量、成岩作用及其他因素,目前常利用页岩矿物组成或岩石力学参数来表征,难以全面反映页岩在水力压裂过程中的综合性质。采用极差变换和经验赋值方法将参数标准化,使用层次分析法确定不同因数对可压裂性影响的权重,使用标准化值与权重系数加权得到可压裂系数的数学模型可对页岩可压裂性进行定量评价。可压裂系数越大,页岩可压裂性越强。采用该模型计算渝东南地区渝页1井龙马溪组页岩可压裂系数为0.485 5,Barnett页岩可压裂系数为0.484 4,总体处于同一水平;同时,使用该模型将页岩可压裂性分为3个级别,可压裂系数在0.132 0~0.282 0的页岩可压裂性低,水力压裂效果不佳;可压裂系数在0.282 0~0.456 7的页岩可压裂性中等,水力压裂能够取得较好的效果;可压裂系数在0.456 7~0.784 0的页岩可压裂性高,是优质的可压裂层。水力压裂应选择可压裂系数大于0.360 7的页岩。     

不同土壤类型多氯联苯土壤残留特征变化分析

为了解多氯联苯（PCBs）在不同土壤类型中的环境分布行为,在“中国网格化农药排放残留模型”的基础上,开发了“中国网格化工业污染物排放残留模型”,并用以对PCBs的研究。进行了PCBs的单源排放和包括城市土壤、旱田、水田、草地、林地及荒地等6种不同类型的土壤残留特征的数值模拟,并对土壤残留特征的变化进行了分析。研究结果表明：PCBs在土壤中的残留浓度与土壤的含气和含水率及其理化性质有关,对排放期末6种类型土壤质量分数与土壤含水体积作相关分析,其相关系数为R=-0.999 5,显著性水平P<0.000 1;PCB同系物在不同土壤层的残留浓度的变化与其理化性质有关。低氯取代的PCB同系物由于其水溶解度高,更容易向深层土壤迁移,其在土壤纵向分布随时间变化较快;随着土壤深度的增加,高氯取代的PCB同系物向深层土壤的扩散能力较弱,其在土壤纵向分布较为稳定。     

非均匀下垫面陆面过程参数化问题研究进展

非均匀下垫面对陆面过程模式应用有着重要影响。若将下垫面一概视为均一,在很多情况下会影响模式模拟的准确性。本文详细介绍了目前非均匀地表陆面过程参数化的方法(Mosaic法、统计—动力法和其它方法),初步分析了这些参数化方法的缺陷,并简单探讨了陆面参数尺度转换问题,最后对今后研究的问题给出了建议,其中特别提出要寻找适当方法实现陆面物理量不同尺度间的转换。