中祁连东段古生代花岗岩的年代学、地球化学特征及其大地构造意义

位于中祁连中东段的董家庄花岗岩体和新店花岗岩体侵位于高级变质岩中。对其中的锆石所做LA-ICP MS定年表明,董家庄岩体和新店岩体的侵位年龄均为古生代。两个岩体均表现出强过铝、高K、K/Na,低Mg、Fe、Ca的主量元素特征,并富集Rb、Th、Pb亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti,具有明显的Eu负异常和轻稀土富集。(^(87)Sr/^(86)Sr)_i分别为0.7129和0.7106,ε_(Nd)(t)分别为-6.6和-5.2。综合研究表明它们为同碰撞的强过铝S型花岗岩,源岩为变杂砂岩。

基于热红外光谱和微波反演地表温度的研究进展

地表温度(LST)是研究地表和大气之间辐射和能量交换以及区域和全球尺度地表物理过程的重要参数。卫星遥感技术在生态环境、水文、气象、地震、军事的应用研究,以及气候模式的辐射过程描述都需要获得准确的LST。光谱中的红外和微波对于探测LST发挥重要作用。文章综合分析了热红外波谱和微波遥感反演LST的研究进展,包括:利用热红外辐射温度表探测LST的方法,晴空条件下星载传感器的红外通道反演LST的单窗、分裂窗等反演方法,单通道和多通道算法,组分温度的反演方法,单通道多角度法和多通道多角度法,以及地表发射率ε特性研究等。微波可以全天候探测地表,文章分析了被动微波波段遥感反演LST的方法。并对这些方法的优缺点、适用性及应用前景进行了评述。

植被水分遥感监测模型的研究

植被水分含量的遥感测定对农、林业和水文研究具有重要的意义,对于植被干旱评估也十分重要.研究表明,在叶片尺度上建立400—2500nm的反射率数据与表征叶水分含量的参数,如EWT(等价水厚度)与FMC(叶片相对水分含量)之间存在紧密的相关关系;在冠层水平上,植被水分与光谱指数存在很好的相关关系.归一化水分指数(NDW I)(R860-R1240)/(R860+R1240)等能较好地反演植被冠层的水分含量.同时,本文对辐射传输模型及其与植被水分指数结合对植被水分反演的应用也进行了讨论;从利用高光谱结合辐射传输模型(如PROSPECT等)进行植被水分反演的角度,对植被水分监测进行评述.最后对利用多角度和偏振光技术定量反演植被水分和监测旱情的研究提出展望.

MISR宽波段反照率反演及其与大气关系研究

以星载多角度传感器MISR为数据源反演宽波段反照率;根据入射辐射情况的不同(即是否考虑大气影响),将反照率分为理论反照率(Inherentalbedo)和实际反照率(Apparentalbedo)分别进行计算,并建立它们与大气状况的函数关系式,检验结果表明,该函数关系可靠。

基于HHT的连续重力台站背景噪声分析方法研究

提出一种基于HHT算法的背景噪声分析方法,实验表明该方法较小波分析更好,并研究了如何将HHT方法运用到连续重力台站背景噪声分析中。

断层分层信息维及其在深部煤炭开采地质条件预测中的应用

以淮北煤田临涣矿区为例,对3个不同采区的二叠系含煤地层进行了断层带面积信息维的分层计算,获得了不同开采层位的断层带面积信息维分布等值线图,并结合各煤层内构造状态和瓦斯含量对信息维的分布特征进行分析和评估。结果表明,研究区内断层带面积信息维的分维值较好地反映了断层的构造复杂程度,高分维值单元的构造相对复杂;大(中)型断裂穿过不同层位时,对应单元的分维值表现出较高的相似性;并且随着开采层位的加深,各煤层信息维的分维值从统计学特征上表现为均值减小、标准差增加。在此基础上,预测了临涣矿区深部未开发层位的断层带面积信息维分布特征,推测深部煤层中受到断层带影响的单元可能较少,但在局部单元会有密集的小断层,不利于瓦斯的逸散,因而很可能具有相对更高的瓦斯含量。

东准噶尔地区晚古生代向南增生：来自A型花岗岩的启示

大加山碱性花岗岩位于卡拉美丽-哈尔里克花岗岩带的中段,主要为中细粒钠铁闪石花岗岩。大加山碱性花岗岩锆石LA-ICPMS年龄为284±1Ma。该花岗岩具有富碱(A/CNK<1,AR=3.9～6.67)和具有高的FeO^T/MgO和10000×Ga/Al值,而钙和铝含量较低的特征,相对富集稀土元素REE(除Eu)元素、大离子亲石元素(Rb、U、Th、K),而强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Eu元素的特征。同时其Y/Nb(2.71～3.75)>1.2。这些说明大加山岩体为二叠纪A_2型花岗岩。东准噶尔和天山地区各花岗岩带年龄有向南为逐渐年轻的趋势,这与新疆北部由北向南增生的方向一致。因此,可能是侧向增生与垂向增生均表现出向南增生极性。

脆、韧性变形构造煤的激光Raman光谱特征及结构成分响应

对淮北煤田不同类型构造煤进行了激光Raman光谱分析,探讨了不同变形机制下构造煤结构成分的变化特征.结果表明,各类构造煤均存在两个主要的Raman振动区域(G峰和D峰),分别位于1590.3—1600.1cm-1和1340.3—1356.9cm-1,脆、韧性变形构造煤随着变质和变形程度的增加,表现出明显不同的光谱特征.脆性变形构造煤,随着变质、变形程度增加,光谱特征峰明显增强,D峰峰位向低波数偏移;韧性变形构造煤(糜棱煤)的特征峰则随之减弱,D峰峰位向高波数偏移;脆—韧性变形构造煤则先类似于脆性变形、而后表现为韧性变形的变化特征.进而从分子水平上,探讨了造成脆性变形与韧性变形构造煤激光Raman光谱不同变化特征的原因.

淮北煤田宿临矿区构造—热演化对煤层气生成的控制

采用镜质组反射率古温标和古热流法恢复了淮北煤田宿临矿区晚古生代以来的热史和构造沉降史,并探讨了与煤层气生成和运移的影响.研究区构造—热演化对煤层气的控制可分为三个阶段:(1)热成因气生成阶段:两淮煤田地壳明显加厚、煤层埋深迅速增加(达3000m),盆地基底热流持续上升并在晚侏罗纪达到峰值(50—81mW.m-2),煤层在强烈变形变质作用中经历了较高的古地温(140—180℃),有利于热成因煤层气生成.(2)气藏破坏阶段:晚侏罗世晚期至白垩纪,两淮煤田进入伸展减薄阶段,地层遭受大量剥蚀,热流值迅速减小,二叠系含煤地层被抬升至近地表甚至出露,原来生成的热成因煤层气大量逸散.(3)次生生物气补充阶段:古近纪之后,构造活动逐渐减弱,盆地恢复沉降、接受沉积,古热流值减小速度变缓,并趋于稳定,煤层一度处在2—50℃,有利于次生生物气的大量生成.

应用动态复合震源模型模拟汶川M_w 7.9地震强地面运动

2008年5月12日中国汶川地区发生M_w7.9地震,震中位置103.4°E,31.0°N.主要发震断层空间展布长达300多公里,由南西方向到北东方向呈现明显的分段性,汶川—映秀段逆冲为主兼有少量的右旋走滑分量;安县—北川段为逆冲-右旋走滑的断层错动;青川段以右旋走滑为主兼有少量逆冲分量.采用改进后的复合震源强地面运动预测模型,建立了长为320km,宽为20km的断层破裂运动学模型,实现了断层分段、空间倾角、滑动方向连续变化的动态设定.数值模拟结果给出了近断层两侧(上、下盘)的地面加速度的分布特征,并同卧龙、郫县走石由及绵竹清平强震观测记录进行了对比分析.模拟加速度时程曲线无论在波形、持续时间、频率分量、峰值大小同观测记录都具有较好的相似性.利用现有83个已知经纬度台站的强震实测数据及数值模拟的结果同Boore等的新一代衰减关系(NGA)进行比较,对比模拟与实际观测水平峰值加速度的一致程度.近断层峰值加速度分布特征则进一步显示了在汶川、北川和青川附近明显的高值分布区域,同野外地质调查相一致.进一步的分析结果也表明,汶川—映秀段逆冲为主的断层上盘的运动量远大于断层下盘,在距离断层地表出露位置5km处,峰值加速度N-S、E-W及UP方向分量的比值分别为1.72:1、2.5:1及1.77:1.本文中给出的动态复合震源模型和近断层区域强震模拟的计算方法,对大震强地面运动的预测及实现近实时强地面运动分布特征的圈定(Shaking Map)有着重要的实际意义.

连续重力信号的非潮汐信息自动提取

采用基于EMD自动提取算法及地震触发判断算法实现对台站连续重力数据的潮汐、尖峰、台阶、仪器漂移和趋势性变化的消除,达到连续重力非潮汐信息的自动分离提取。研究实例表明,该算法可实现对重力台站资料的自动处理,适于对大量台站连续重力观测资料进行批量化处理,快捷地提取非潮汐变化信息。

昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性

2001年昆仑山地震是我国近50年来最大的地震。用3种模型对震后中国地震局跨断层布设的4个GPS站点记录到显著的震后形变进行了模拟研究。结果表明:单纯的上地壳10km为滞弹性的模型不能解释震后形变的幅度;30km的弹性上地壳覆盖在40km的柔性下地壳上的松弛模型可以解释变形速率指数衰减的主要特征;而两个模型的结合不但能解释整体指数衰减的特征,而且还能更好地拟合震后最初几周的较高形变速率。结果表明,在昆仑山断层两侧存在着流变性质的差异。

胜利油田核磁共振测井技术应用回顾与展望

核磁共振测井以全新的原理,提供了一套全新的信息和响应关系,能够对地层油气评价的基本问题,进行全新的解答.胜利油田自1996年开始使用核磁共振测井以来,至今已经积累10余年的测井应用经验.总结核磁共振测井技术在胜利油田的发展应用,其发展经历了三个阶段:初步探索阶段,研究应用阶段和完善深化阶段.在初步探索阶段主要是以储层识别以及孔隙度、渗透率、饱和度等岩石物理参数为主;在研究应用阶段主要是利用T2分布形态进行流体识别和孔隙结构研究;完善深化阶段则是提高解释评价精度,针对勘探开发中的评价难题深化地质应用.目前,核磁共振测井技术在胜利油田的应用已经逐步完善成熟,已成为提高油田勘探开发效益必不可少的手段.在储层评价、参数计算、流体识别中发挥了重要作用,尤其是在单纯依靠常规测井难以进行流体识别的低电阻率/电阻率低差异、低孔隙度、低渗透率、砂砾岩体、复杂岩性等油气藏评价中发挥了独特的作用.

胶东地区蓬莱群沉积岩碎屑锆石年龄和物源

分布于鲁东胶北地区蓬莱群为一套浅变质沉积岩，角度不整合覆盖在太古宙胶东群、元古宙粉子山群上。关于蓬莱群的沉积时代尚存较大的争议，认为是震旦纪或古生代沉积形成的。蓬莱群和五莲杂岩、北淮阳变质岩带都是位于大别-苏鲁超高压变质造山带北部的重要岩石构造单元。本文报道蓬莱群沉积岩碎屑锆石年龄和铪同位素分析资料，并探讨其可能的物质来源。

岩土本构中应变软化与Weibull分布的思考

从本构曲线的塑性功的角度研究了应变硬化和应变软化的定义问题,引入了材料力学的微结构"自恰"原则,分析了应变软化-损伤之间的关系,同时针对岩土工程界关于应变软化介质多用负指数分布或Weibull分布描述应变本构关系,分析了Weibull分布下的应变软化介质的本构方程的参数求解模式,并对其参数特性和本构曲线的适应性进行了分析。

华北盆-山演化和岩石圈转型与煤层气富集的关系

以华北陆块盆-山构造与岩石圈岩浆热结构演化研究为基础,以区内不同富集机制的含煤区域为研究对象,对华北典型地区盆-山演化、岩石圈转型及其与煤层气富集的关系进行了深入探讨。研究表明,华北典型地区盆-山动力学过程从中生代开始经历了挤压盆-山阶段、挤压盆-山向伸展盆-山转换阶段以及伸展盆-山阶段;华北岩石圈结构演化则经历了岩石圈增厚与稳定过程、岩石圈转型过程、岩石圈快速减薄过程等,且自古生代以来至少经历了两次以上具有时空不均一性的岩石圈转型。沁水盆地和两淮煤田的构造—热动力学环境有利于煤层气富集,且在挤压与伸展作用的转换和叠加过程中形成的构造过渡带是煤层气富集的有利构造单元。沁水盆地煤层气富集特征是岩浆—热作用有利于煤层气储集,而一定的构造变形有利于煤层气的渗流和开采;两淮煤田的强构造作用和后期叠加的张性应力场有利于煤层气的富集和储层的增渗,可在构造煤发育区寻找煤层气开发的有利区域。

非均匀介质交错网格高阶差分地震波数值模拟

地震波数值模拟是解决地震正反演问题的重要手段和了解地下地质构造的有力工具。从波动方程出发建立一阶速度-应力方程组,用Taylor级数和交错网格差分技术对方程组进行高阶差分离散,避免了直接对波动方程二阶导数进行差分带来运算量大的问题;采用特征分析法处理边界问题,对边界反射进行很好的吸收。文中给出了相应差分精度的稳定性条件,并用高阶交错网格有限差分法对非均匀介质模型进行了数值模拟。计算结果表明,该方法具有较高的稳定性和精度,适合于复杂介质的弹性波场模拟。

综合找矿模型在内蒙古龙头山Ag-Pb-Zn多金属矿找矿中的应用

随着找矿难度的不断加大,全方位、多元的综合找矿模型日益受到重视.本文根据在龙头山银铅锌多金属矿床的找矿实践,总结了其地质、物探、化探等多方面的找矿标志,建立了综合找矿模型,并进行了矿区范围和区域上的成矿预测.

基于MapObjects油藏动态分析图绘制方法

本文在读取油藏地质成果图基础之上,探讨了以MapObjects自定义图表渲染接口绘制柱状图、饼状图、综合柱状图的方法,并进一步对渲染专题图予以管理,最终实现基于地质特征的油藏动态分析图绘制。

同震断层三维裂纹扩展波动时域超奇异积分法

应用波动时域超奇异积分法将P波、S波和磁电热弹多场耦合作用下同震断层任意形状三维裂纹扩展问题转化为求解以广义位移间断率为未知函数的超奇异积分方程组问题;定义了广义应力强度因子,得到裂纹前沿广义奇异应力增量解析表达式;应用波动时域有限部积分概念及体积力法,为超奇异积分方程组建立了数值求解方法,编制了FORTRAN程序,以三维矩形裂纹扩展问题为例,通过典型算例,研究了广义应力强度因子随裂纹位置变化规律;分析了同震断层裂纹扩展中力、磁、电场辐射规律.