序贯高斯模拟在矿石品位估计中的应用研究

随机模拟是地质统计方法的重要内容。在矿石品位估计方法中克里格方法作为一种无偏估计方法,常被用于矿石品位的估计。但克里格法估值存在平滑效应。作者在分析序贯高斯模拟和普通克里格法基本原理的基础上,运用序贯高斯模拟方法和普通克里格方法对某铁矿体内全铁(TFe)品位进行估计,给出了品位估计结果模型。研究从勘探线方向、垂直勘探线方向和竖直方向分别计算变差函数,对球状模型、指数模型、高斯模型的变差函数拟合效果进行了优选,结果表明球型模型拟合效果最好。针对序贯模拟和克里格品位估值效果进行了分析,结果显示:序贯高斯模拟结果在品位分布形态上更接近样品品位分布形态,其平滑效应更小;克里格方法估计与序贯高斯模拟方法相比仅在品位均值方面更接近样本品位均值。因此,认为序贯高斯模拟方法可以更好地刻画矿体内品位分布状态。     

海南岛地区海陆风的统计分析和数值模拟研究

根据实测资料统计分析海南岛地区的海陆风现象和季节变化,并利用WRF模式对全岛海陆风环流进行数值模拟。结果表明,海南岛四季代表月的月平均海陆风日为12.2 d,月平均频率约为40%,夏季最高(约49%),冬、春季相当(约41%),秋季最少(约29%);中部山区周围海陆风出现频率较高,北部丘陵地区出现频率较低。海南岛夏季的海陆风环流最强,典型海陆风日的海风环流厚度达2.5 km、陆风环流厚度约1.5 km;白天海风向岛内伸展60～100 km,在岛屿长轴附近形成强辐合带;冬季通常在岛屿中部形成偏南北向的海风辐合带;春季兼有夏季和冬季的特点;秋季海陆风的范围最小、强度最弱,主要出现在西南部山地边缘。各季陆风发展相对较弱,陆风辐合线偏向海上或在岸线附近,其范围和强度明显小于海风环流。海岛山体机械绕流作用明显,迎风面陆风时段易形成陆风锋,夏季常出现在凌晨至05—09时,弧形辐合带向海上推进约10～30 km,冬季出现在东南部沿海且强度较弱;背风面海风锋可在北部-西部的平坦地区登陆并向岛内推进,海风发展旺盛时背风面与迎风面的海风在海岛中心汇合,形成覆盖全岛的强辐合带。      

结合InSAR和独立成分分析的衡水市地面沉降研究

针对地下水的过度开采容易导致地面沉降问题,为了更好地管理地下水开采,防控地面沉降,该文结合使用了InSAR时序数据和ICA方法,将衡水市部分地区2017—2020年地面沉降分解为3个模式,并结合地下水等数据对独立成分的时空特征进行分析。通过IC时间序列与地面沉降序列较高的相关系数(0.98、0.74和0.84以上),验证了独立成分时间序列与地面沉降的一致性;通过各分量的贡献占比,可知地面沉降的主导成分;IC3与地下水的相关系数(0.9以上)表明IC3受到地下水变化的控制。实验结果表明,研究区地面沉降有长期沉降、城市生活和工业用水引发的沉降以及季节性沉降3种沉降模式,其中长期沉降为地面沉降的主导成分,季节性沉降与冬小麦-夏玉米的耕作制度有关。     

基于FLAC3D不同降雨速率下土洞致塌规律研究

针对桂林市临桂区岩溶塌陷易发区域,采用FLAC3D模拟不同降雨速率下的强降雨入渗过程,探究不同直径土洞在强降雨作用下的致塌规律,结果表明：（1）强降雨条件下,不同直径土洞最大位移均出现在洞顶部。降雨速率相同,洞顶竖向位移增长速率随土洞直径的增加呈整体加快的特点;加快降雨速率,竖向位移增长明显,竖向位移与土洞大小呈正相关。（2）相同降雨速率下,土洞直径增大会引起土洞底部剪切破坏区域进一步扩展。上覆土层在强降雨初期主要受到潜蚀作用,加快降雨速率,土洞底部水位剧烈波动对上覆土体产生的水击气爆成为主导作用,剪切破坏速率加快,洞趾剪切应变明显增加,当土洞直径达到3 m时,水位波动愈加剧烈,加速上覆土层破坏。（3）降雨速率的变化对土洞塑性区拓展范围具有不同程度的影响,较大直径的土洞在加快降雨速率时塑性区拓展范围明显扩大,即土洞大小、降雨速率对上覆土层稳定性具有较大的影响。研究结果为定量研究强降雨与上覆土层塌陷的关系提供了依据,对有效、合理地预警岩溶塌陷具有一定的意义。     

铅离子污染对桂林红黏土力学性质影响的试验研究

桂北地区铅锌矿产资源的开采对红黏土土层产生了不同程度的污染,为研究铅离子污染对桂林红黏土力学性质的影响,对其重塑样进行三轴不固结不排水剪切试验,测试获得了不同铅离子浓度、作用时间、围压下的应力-应变关系曲线、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。研究结果表明：铅离子污染对桂林重塑红黏土的力学性质有着显著的影响,随着铅离子浓度的增加,土体力学性质随之衰减,并在浓度最大值（1.0%）时达到最低;铅离子污染红黏土应力-应变曲线均呈硬化型,但是随着铅离子浓度的增大,以及围压的增大,其硬化的趋势均有所减弱;弹性模量、抗剪强度随着浓度的变化有着明显的衰减,但是抗剪强度参数在所选的作用时间梯度内其变化并不明显,说明铅离子污染能够在较短时间内完成对土体结构的主体破坏。     

地下水水位时间序列中的混沌特征

利用相空间重构技术、G -P算法以及Wolf提出的从单变量中提取Lyapunov指数的方法 ,分别计算了太原盆地 4组地下水水位时间序列的关联维数和Lyapunov指数。结果揭示在自然状态下 ,太原盆地某些孔隙潜水和孔隙承压水水位变化存在明显的混沌特征。这不仅为以后建立水位预测模型提供了理论依据 ,并且也为运用分形理论研究地质参数的时空变异性以及含水层结构的自相似性提供了进一步的支持。     

基于ANP-模糊聚类分析法的岩溶塌陷研究

采用ANP与模糊聚类分析相结合的分析方法,考虑采矿活动、矿体特性、岩溶条件、上覆盖层、地质构造、水文条件等6大影响因素,在大量工程实测资料基础上,利用ANP计算出各影响因素权重;运用模糊聚类分析进行岩溶塌陷危险性分区,并成功应用在古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷分区预测中,其研究结果表明:采矿活动是影响矿区岩溶塌陷的最主要因素,其他因素也是影响矿区岩溶塌陷的主要因素;将研究区域分成了高危险区与低危险区两类;研究所得结果与经验值和实测值基本符合,可为古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷的防治提供参考依据,为矿区岩溶塌陷的评价和预测提供一种新的方法与思路。     

南黄海盆地南二凹古近系泥岩生烃动力学特征

南黄海盆地油气资源潜力一直是中国海上油气勘探关心的问题，但仍未取得突破性进展。生烃动力学研究对烃源岩生烃潜力评价至关重要，而该区古近系烃源岩的生烃动力学的研究十分薄弱。为此，在对南黄海盆地南部凹陷烃源岩常规地球化学分析统计基础上，着重选择南二凹低成熟样品开展PY-GC，SRA 和MSSV 等实验分析及动力学模拟。结果表明：南二凹阜四段烃源岩已进入生烃阶段，其产出的石油类型为石蜡-环烷-芳香基低蜡型，活化能分布范围为43~60 kcal/mol，其活化能主峰为51 kcal/mol，占72%，指前因子A=9.66×1012，生烃窗温度为128~158℃。该套烃源岩生烃历程中所生成的烃类在渐新世末期（23~30 Ma）以气液两相共存的形式存在，其余时期均以单一液相存在于该地层，至今转化率仍处于50%~60%。研究获得的南黄海盆地南二凹古近系泥岩的生烃动力学特征对于估算该盆地油气资源潜力极为重要，可为该区下一步油气勘探开发决策提供参考依据。     

内蒙古乌拉特中旗恐龙足迹研究

2006年内蒙古地质环境监测院在乌拉特中旗海流图镇西10公里处发现一恐龙足迹化石点。由于恐龙足迹产地的地层研究程度较低,因此这批恐龙足迹的研究在地层年代确定、以及恢复古环境方面具有重大意义。共识别出脊椎动物足迹化石119个,其中大部分为恐龙足迹,包括兽脚类恐龙足迹:玫瑰实雷龙足迹(Eubrontes glenrosensis)、海流图卡岩塔足迹(Kayentapus hailiutuensis ichnosp.nov)和鸟脚类恐龙足迹中型异样龙足迹种(Anomoepus intermedius),以及鳄类足迹的蛙步足迹,其中海流图卡岩塔足迹(Kayentapus hailiutuensisichnosp.nov)为新种。根据足迹形态的对比,推断造迹恐龙分别为兽脚类恐龙中的巨齿龙类(Megalosaurus)和双脊龙类(Dilophosaurus)以及鸟脚类恐龙棱齿龙类(Hypsilophodont)。通过对比发现乌拉特与波兰Opatw附近的Podole地区的早侏罗世的足迹组合十分相似,因此建议将乌拉特中旗海流图的足迹及含足迹地层的年代归入侏罗纪早期。根据对足迹产地附近的地层剖面的研究以及足迹组合中含大量鸟脚类恐龙足迹的事实推断:侏罗纪早期研究区古环境为山涧河流环境,雨量充沛。     

冀北梁头岩体年代学和地球化学特征及对古亚洲洋闭合时限的启示

华北板块北缘古亚洲洋闭合时间一直存在较大分歧,冀北张北梁头二长花岗岩体位于华北克拉通北缘中段,毗邻古亚洲洋构造域东南缘,对揭示古亚洲洋闭合时限具有重要启示。本文以梁头岩体为研究对象,开展了岩石学、地球化学、锆石U- Pb年代学和Hf同位素研究,探讨了其形成时代、岩石成因和构造环境。锆石LA- ICP- MS U- Pb测年表明,梁头岩体的侵位年龄为262. 5±2. 6 Ma,形成时代为晚二叠世。岩石学和岩石地球化学研究表明,梁头岩体具有较高的SiO2(70. 27% ~ 73. 89%),Na2O(4. 2% ~ 4. 55%),K2O(3. 87% ~ 4. 64%),Sr(417×10-6 ~ 827×10-6)含量,较低的Yb(0. 286×10-6~ 0. 518×10-6),Y(2. 74×10-6 ~ 6. 98×10-6)含量。岩石富集Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Ti、P、Nb、Ta等高场强元素和HREE,轻重稀土分馏明显(LaN YbN=15. 6 ~ 67. 3),具有弱的正Eu 异常。该岩石显示高锶低钇中酸性岩（Adakite, 埃达克质岩）的地球化学特征,形成于陆缘弧环境,为陆弧岩浆岩。锆石的εHf(t)值为-17. 50 ~ -11. 12,模式年龄tDM2为1989~2390 Ma。结合华北克拉通北缘晚石炭世—早二叠世陆弧岩浆岩的时空分布与演化特征,梁头陆缘弧二长花岗岩体的存在表明古亚洲洋在晚二叠世(262. 5±2. 6 Ma)可能仍处于向华北克拉通北缘的俯冲消减过程中,古亚洲洋闭合时间可能应在晚二叠世末。