新疆天山地区地貌分形与多重分形特征研究

利用投影覆盖法和投影覆盖概率对新疆天山地区不同构造地貌类型进行了分形与多重分形特征的研究。结果表明：在所研究的标度范围内，不同地貌区均表现出明显的多度域分形，分维值总体上呈现出高山区＞中低山区＞盆地区特点，多重分形谱Dq的形态和值域范围也表现出不同特征。研究认为，地貌表面的分维值与地貌形成的内外力地质作用方式和强度密切相关，并提出5-6km的尺度可作为地貌学研究中宏观与微观作用的分界点。     

断层泥分形结构与断层运行特征

介绍了西秦岭北缘断裂带东段和海原断裂带西段的天然断层泥的分形方法和结果，并对断层泥的粒度分布特征与断层运动特性的关系进行了探讨。     

人地非线性相关作用的探讨

从自组织系统思想出发，提出了人地关系的基本特性，通过逻辑斯蒂听数学变换，分析了人地非线性相关作用的混沌特性，进而讨论了人地关系的分形性质。基于混 过程与分形结构的因果关系，指出：地球表层系统中的人文分形景观乃是人地非线性关系的混沌作用所致。     

山地城市的分形美学特征

分形美学以一种新观念和方法研究城市美学,通过建立简单分形模型探讨和度量城市的不规则性和复杂性,使山地城市美学研究从定性走向定量,从模糊走向科学。山地城市与平原城市比较,在地形地貌、空间形态和景观格局等方面表现出了独特的分形美学特征。     

海岸线空间分形性质探讨——以江苏省为例

根据分形理论 ,借助于GIS技术的支持 ,以江苏省海岸线为例 ,对以往研究少有涉及的海岸线空间分形性质进行了初步探讨 ,包括不同比例尺下海岸线长度的分形标定、不同潮滩分界线是否具有分形性质等 ,在江苏省海岸线长度的分形标定中取得了实际应用 ,由此获得了对海岸线分形性质及其分维意义的一些深入认识。     

吉林省辉南地区含金韧性剪切带的构造地质特征

吉林省辉南地区韧性剪切带岩石变形特征复杂多样。通过对剪切带内岩石的有限应变测量和变形环境的分析,认为本区韧性剪切带发育在地壳浅层次的低温低压环境,为逆冲推覆韧性变形,其变形变质作用相当于低绿片岩相,具有独特的构造组合和岩石变形特征,差异应力值为４５－５４ＭＰａ,剪切位移量约为１２．５ｋｍ,形成时间为中元古宙。     

近百年中国、北半球和南半球气温内在结构比较（I）

气温气候资料是一个含有月、年、十年、百年等时间尺度的分形客体．大尺度上是冷暖之分,而每个冷（或暖）又分为较小尺度上的冷暖,形成层次结构．利用它的子波变换的尺度α－时间位置ｔ０表述,可以构造出分段线性一维映射动力系统,这个映射表征气候的层次结构,反映气候变化的突变点时间位置的规律和标度不变性．文中讨论了构造一维动力映射的基本原理,并以中国气温为例进行了验证．     

近百年中国、北半球和南半球气温内在结构比较(Ⅱ)

气温序列的变化不仅包含月、季、年、百年等不同的时间尺度,而且具有一定的局域性,全球、南半球、北半球和中国的气温变化各不相同．文中利用子波变换极大值线表征的突变点来构造一维映射动力系统的基本原理,研究中国、北半球和南半球气温的异同,从而映证了气候变化的局域性     

Nano-scale pore structure and fractal dimension of organic-rich Wufeng-Longmaxi shale from Jiaoshiba area,Sichuan Basin: Investigations using FE-SEM,gas adsorption and helium pycnometry

Much attention have been recently paid to the upper Ordovician Wufeng shale (O₃w) and lower Silurian Longmaxi shale (S₁l) in the Jiaoshiba area of Sichuan Basin, which is now the largest producing shale gas field in China. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), low pressure gas (N₂ and CO₂) adsorption, helium pycnometry, X-ray diffraction and geochemical analyses were performed to investigate the pore structure and fractal dimension of the pores in O₃w-S₁l shale formation in the Jiaoshiba area. FE-SEM images show that organic matter (OM) pores are dominant in the organic-rich samples and these pores are often irregular, bubble-like, elliptical and faveolate in shape, while in organic-poor samples, limited and isolated interparticle (interP), intraparticle (intraP) and OM pores are observed. Reversed S-shaped isotherms obtained from nitrogen adsorption are type Ⅱ, and hysteresis loops indicate that the shape of micropore in the samples is slit-or plate-like. BET surface areas and total pore volume vary from 12.2 to 27.1 m²/g and from 1.8 × 10⁻² to 2.9 × 10⁻² cm³/g, with an average of 19.5 m²/g and 2.3 × 10⁻² cm³/g, respectively. Adsorption volume from both N₂ and CO₂ adsorption increases with respect to TOC contents. Porosities obtained from helium porosimetry are comparable with these from gas (CO₂ and N₂) adsorption in O₃w-S₁l shale. However, porosity determined by quantitative FE-SEM analysis is much smaller, which is mainly related to limited resolution and the small areas of investigation.Based on the Frenkel-Halsey-Hill (FHH) model of low-pressure N₂ adsorption, fractal dimensions of the pores varied from 2.737 to 2.823. Relationships between pore structure parameters and TOC content, mineral composition and fractal dimension reveal that the fractal dimension is mainly associated with micropores. Samples with higher TOC content, higher quartz content and lower clay content tend to contain more heterogeneous micropores, resulting in higher fractal dimensions and more complicated pore structure in shales. Therefore, fractal dimension is an effective parameter to reflect the complexity of pore structure and the degree of micropore development in O₃w-S₁l shale.     

非线性科学在地球科学中的应用

本文介绍了耗散结构理论、分形理论和混沌理论等非线性科学在地球科学中的研究进展,分析了非线性科学在地球科学中的地位和作用,探讨了将非线性科学引入地球科学的途径和方法。