扇形沉积体生长过程的动力学机制及分形模拟

扇形沉积体是我国内陆及近海中、新生代含油气盆地的重要油气聚集体, 如何定量地表征沉积体的分布状况及内部结构参数的空间变化规律, 对指导油气勘探具有重要意义.扇形沉积体的生长过程是一个复杂的非线性动力学过程, 通过对其生长的沉积动力学、混沌动力学和分形动力学机制的分析, 认识到扇形沉积体的生长具有分形特征, 决口过程是造成其外部形态复杂多变的重要原因; 分形几何学理论在沉积体定量建模和模拟方面具有较好的应用前景.采用分形-地质统计学相结合的方法, 对扇形沉积体的外部形态和内部结构特征实施了计算机模拟, 并对模拟结果进行了讨论.      

地学分形研究中值得注意的几个问题

以扇形沉积体的分形研究为例,针对分形理论在地学应用领域中存在的一系列值得注意和深入探讨的问题,如分形的层次、尺度及线性无标度区、分维数测定方法的选择、分形动力学与分形重构、构造分形Ｄｓ与结构分形Ｄｔ的关系、分形模拟和预测等、进行了分析和讨论,并强调指出,在地学领域中基于非线性动力学理论和非线性数学方法基础之上的扮形动力学模拟具有重要的理论和实际意义。     

分形概念及其在构造地质研究中的应用

分形理论是现代非线性科学中的一个重要的分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段。分维值可以定量描述断裂分布的复杂性,它是断层数量、规模、发育程度、组合方式的综合体现,分维值越高,则构造越复杂,对煤矿生产的影响越大。简述了分形基本概念和常用分形维数的几种计算方法,通过实例重点介绍了分形理论在油气构造和矿井地质构造研究领域中的应用状况。     

岩溶形态系统的分形特征及其机理探讨

运用分形理论，系统研究了构成岩溶形态系统的岩溶地貌、水文网和洞穴系统的分形特征，并计算了分维值，以鄂西岩溶区的地貌小区为例，建立了地表峰体的分维与控制岩溶系统发育的岩性，外源水等因素的联系，揭示了分维的岩溶学含义，进而从岩溶系统介质场结构及岩溶作用过程的非线性动力特征分析探讨了岩溶形态系统的分形机理。     

深部采动对塌陷盆地周边土体影响的空间效应研究

深厚覆盖地区,煤矿开采会在地表形成塌陷盆地;采动塌陷不但改变了原有的地貌形态,还会对周边场地环境及一定范围内土的工程性质产生影响;采用非线性动力学理论对塌陷周边场地土层的静力触探孔比贯入阻力的数据进行分析,结果表明：采动、塌陷对其周边场地土的影响存在显著的空间效应。具体在分形特征上表现为：同一勘探线上,随远离塌陷中心距离的增加,静力触探的分维数表现出显著的趋势性特征。这不但与场地土土工试验指标相吻合,同时配分函数标度区间变化也证实了这一结论。     

第四纪研究的非线性科学方法

第四纪研究中最常用的非线性科学方法可能是分形理论、时间序列分析及混沌动力学。振荡在新构造运动和古气候变化中都是普遍存在的,它是介于有规振荡和混沌之间的中间阶段和过渡。分形理论可以描述地貌的状态和演化特征,混沌吸引子的分维又是混沌的一个重要参量。在时间序列分析中计算混沌吸引子的关联维、李雅普诺夫指数、赫斯特指数、柯尔莫果洛夫熵等可以更深入地揭示时间序列的性质,加深对演化过程的认识。     

分形校正理论在减弱物探数据体积效应中的应用

野外物探工作采集得到的数据,是一定范围内地质体引起的地球物理场的综合反映。基于非线性科学的分形理论,建立测度与尺度之间的指数关系,构建分维数矩阵,达到对数据进行分形校正的目的。通过实例分析,阐述了覆盖区间的宽度对于分维数计算结果的影响及边界效应的变化规律。实测数据经分形校正处理后,可以最大程度地消除地球物理场中体积效应的影响,还原单个测点的真实值,即该测点下地质体所引起的地球物理场值,为分形校正方法的应用提供了理论支撑和案例参考。     

不同类型地貌的各向异性分形与多重分形特征研究

利用标准偏差法和固定质量法，研究了新疆天山地区3种不同构造地貌单元地形剖线的自仿射分形和多重分形特征。结果表明，在所研究的标度范围内，不同构造地貌单元剖线分维值总体上呈现出高山区大于中低山区大于盆地区特点，同一个地貌研究区不同方向的剖线呈现不同程度的各向异性。多重分形谱Dq的形态和值域范围也呈现出不同特征。研究认为，地貌表面形态并不是完全随机的，而是一种各向异性的分形布朗运动，分维值表征了内外营力作用的方向和强度，渡越长度是自仿射分形研究中的另一个重要参量。利用上述分形特征可定量研究地貌的发展阶段和地貌动力学。     

浅层地热能适宜性分区结构的分形原理

可再生的新型环保能源浅层地热能开发利用前景广阔。由于区域地质条件复杂,借用分形原理可将原来研究中所采用的还原论方法即线性问题处理方法转换为更符合地质条件本质特征的非线性处理方法。探讨了浅层地热能赋存条件适宜性分区结构的分形维数及标度与分形维数的关系; 简析了面状地形地貌信息几何属性对分维值的影响。研究结果表明,浅层地热能适宜性分区结构存在明显的分形特征,其分形维数较好地反映了适宜性分区轮廓的曲折程度,分形数越大,则轮廓线越不规则。旨在为浅层地热能调查评价工作提供全新的非线性化的处理方法,对分形理论的实际应用和浅层地热能的开发工作都有较强的理论和实际意义。     

任楼矿井72煤层断层构造分形特征研究

利用分形理论,对安徽皖北任搂煤矿72煤层断层分形特征进行了研究,计算了不同构造分区的维数。研究发现构造复杂性不同及断裂性质的不同其分形维数也有所不同,构造简单,断层分维数小,而构造复杂区,断层分为数相对较大;剪切断裂带具有较低的分维值,张扭性断裂带分维值较高。     

大别造山带花岗岩类和正片麻岩的Rb／Sr分区

根据花岗岩类和片麻岩的Ｒｂ／Ｓｒ比值和其他岩相学和地球化学性质,大别造山带可以分为下列四个带：（１）北大别北带：是一个灰色片麻岩和基性、超基性岩带,其灰色片麻岩的Ｒｂ／Ｓｒ比值为０．０１～０．０９;（２）北大别南带：为中酸性岩浆活动和强裂混合岩化的区域,其片麻岩的Ｒｂ／Ｓｒ比值为０．１１％～０．４０,花岗岩类为０．３％～０．９;（３）南大别带：为一构造混杂带,超高压变质作用和岩浆活动和混合岩化均有     

土的三模量增量非线性模型及其推广

介绍了三轴条件下的两个三模量增量非线性应力-应变关系式。 其中一个用 K , G, J 表述的关系式便于常规有限元计算使用。在次弹性理论基础上将三轴条件下的用 K , G , J 表达的三模量关系式推广到一般的三维应力条件下。给出了三维本构关系的张量形式和矩阵形式, 并对矩阵形式中典型项目的物理意义作了解释。     

黄河断流后三角洲(水上平原)的滑塌构造研究

黄河断流后三角洲 (水上平原 )上的滑塌构造非常发育,在分流河道中几乎随处可见,它们主要发育在边滩、心滩外缘、周缘或内部的水道中,还可以发育在河床上。滑塌作用形成了三种产物:滑塌壁或滑塌缝 滑塌体和滑塌碎块及滑塌变形基底。滑塌壁或滑塌缝按力学机制可能分为两种类型 一种是张性 另一种是剪性。滑塌壁或滑塌缝的规模不一,大者长度可超过十余米,甚至二十余米,小者长度只有 3～ 5cm 滑塌体规模差别也较大,大者高度可超过 1m,长度可达 3～ 4m 小者高度和长度仅数cm。通过观察发现,滑塌构造的产生与波浪的掏洗和流水冲蚀有关,与地震和斜坡滑动关系不大。黄河断流后在某些低洼河道积水成“湖”,“湖”水在风的作用下形成波浪。波浪不断拍击导致边滩、心滩产生滑塌,形成一系列相应的滑塌构造 再者,黄河断流后边滩、心滩广泛暴露,黄河三角洲地区降雨后使边滩、心滩和河床上汇集成径流,径流的冲蚀也可以形成一系列滑塌构造。有的滑塌构造被风成砂埋藏后很容易被何存下来,而充填滑塌缝之间的风成砂经成岩作用之后则有可能转变成砂岩岩墙。     

独立辐射定标方法比对的卫星辐射定标精度检验方法研究

本文在研究反射比法、辐照度法、辐亮度法３种场地卫星辐射定标方法的基本实施过程础上,对３种方法的标定特点进行了比较,从而提出了辐亮度法与其它两种场地辐射定标方法对比的卫星辐射定标精度检验方法。     

结构性软土中打桩引起的超孔隙水压力

根据结构性土体的变形特征和屈服准则, 建立打桩力学模型。 原状土变形具有典型的应变软化现象, 土体破坏满足摩尔-库仑准则, 用柱孔扩张理论, 分析了超孔隙水压力的分布规律。     

国产滤纸吸力-含水量关系率定曲线的研究

简要介绍了滤纸法测吸力的原理和方法以及国外滤纸率定曲线的研究成果。 应用压力膜吸力仪进行了国产滤纸的率定实验, 得到了国产滤纸脱湿过程的率定曲线和脱湿—吸湿过程率定曲线, 分析了该率定曲线的性状, 与国外滤纸的成果进行了比较,得出了有关的初步结论。     

泥岩遇水崩解软化机理的研究

以扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、9310 型微孔结构分析仪等先进的设备为测试手段, 从泥岩的微观结构及物质组成等方面入手进行研究, 结合泥岩遇水后宏观物理-力学性质的变化规律, 全面阐述了泥岩遇水的崩解软化机理。     

锚杆静压桩施工产生的附加沉降问题初探

根据锚杆静压桩沉桩时桩周土体的受力模式, 对附加沉降产生的原因进行了分析, 提出了附加沉降的计算公式, 并进行了实例计算与分析。     

塔里木盆地西北缘中奥陶统其浪组风暴岩中遗迹化石及其环境意义

塔里木盆地西北缘柯坪断隆中奥陶统其浪组中上段L M灰泥互层沉积地层中发育远源钙质风暴岩,其中发育属Zoophycos遗迹相的Phycodes Megagrapton遗迹组合,包括Belorhape,Circulichnus,Dendrichnites,Gordia,Granularia,Megagrapton,Phycodes,Planolites,Protopaleodictyon,Rhabdoglyphas等遗迹属。该组合遗迹形态主要为分枝迹,习性以觅食迹为主,显著特点是包含多种深水遗迹分子。这些特征与以往报道的风暴岩中遗迹组合特征有明显的差别。该组合反映其浪组风暴岩形成于滨外风暴浪基面以下水体较深且水动力较弱的静水地带。此组合可以成为判定远源风暴岩以及区分事件和正常灰岩的良好辅助标志。     

盾构法施工对地层扰动的试验研究

采用静力触探试验来研究盾构推进这种动态施工对地层扰动的影响,通过对土层力学参数的试验数据进行整理分析,总结了盾构法施工对周围地层扰动的一般影响规律,并初步定量地描述了这种变化情况。