电阻率任意各向异性三维有限元快速正演

电阻率各向异性由于其可能导致观测数据解释的很大偏差,受到越来越多的关注.由于其复杂性,三维各向异性研究国内尚未开展.本文先推导了各向异性介质中直流电法满足的控制方程并建立其变分问题,然后用有限元方法将问题转化为求解二次场电位的大型线性方程组,结合系数矩阵一维压缩存储技术和解大型线性方程组的对称超松弛预条件共轭梯度(SSOR-PCG)迭代算法,大大提高了计算速度,减少了内存需求.本文提出的算法可以任意调整介质的电阻率取向,从而实现了直流电阻率三维任意各向异性的有限元快速、精确正演计算.模型计算结果表明,各向异性介质响应相对于各向同性介质有明显差异,其介质取向对于视电阻率观测有明显影响.     

地球磁场起源之粒子起电问题研究

粒子起电问题是解决地球磁场起源中固体地球内部电流形成问题的关键之一。通过引述电化学领域二相流起电机制,建立了有利于分析地球磁场起源的固体地球内部物质流动的双电层模型结构,即液/液界面双电层模型和液/固界面双电层模型,分析了地球外核物质流动及流动起电问题。在地球运动动力和运动定律作用下,地球外核物质的定向移动是形成地下电流、产生磁场的直接原因。研究了形成地磁场电流的一般算法及影响因素,探讨了“静电”的“动电”本质,讨论了双电层模型的适应性、起电电荷电性变化、局部气旋电流、磁异常等问题。指出固体地球内部物质起电电荷电性的改变是地磁场极性倒转主要原因。     

年径流变差系数C_(vy)的变化特性及其地区综合

年径流变差系数C_(vy)是反映地表水资源多年变化的统计参数。它同年径流的均值和偏态系数构成的一组参数,说明了地表水资源的数量和变化特征。对C_(vy)地区分布规律的分析及综合方法,将直接影响到水资源评价结果在解决无资料地区中小型水利工程的规划设计中的应用,即水资源开发利用的效果。本文对山西省雁北区各河流C_(vy)的地区分布特征进行了分析,对原等值线法应用于中小流域存在的问题     

海河流域沉降区地下水资源承载力评价指标体系

海河流域大部分地区资源性缺水,历史上过度开采地下水导致了一系列的地质环境灾害,尤其是流域东部天津地区的地面沉降问题,是经济社会发展和地下水资源承载力不相协调调的具体表现。在有效进行地下水资源管理来防治地面沉降的过程中,面临的首要问题之一就是地下水资源承载力的评估。探讨了此前天津地区地下水环境容量指标在地下水资源承载力评价中的局限性,并提出“土水比”评价指标,构建“土水比”指标体系。     

准噶尔盆地车排子凸起侏罗系齐古组沉积相分析及储层展布--以车60井区齐古组地层-岩性油气藏为例

侏罗系齐古组为准噶尔盆地重要的含油气层系,其层序发育较完整,沉积相类型丰富。综合利用岩芯、测井、录井及相关测试资料,在沉积特征分析的基础上,对车排子车60井区齐古组沉积微相进行了系统研究。确定研究区齐古组主要为砾岩、砂岩、细砂岩、粉砂岩和泥岩构成的一套碎屑岩多旋回沉积组合,为典型的辫状河三角洲相沉积,其物源主要来自于北西和正北方向。平原辫状分流河道微相砂体为储集层骨架砂体,储集性能较好,前缘分支河道微相砂体及河口砂坝次之,为油气运移聚集的有利相带。该研究成果为油田开发方案的调整和动态分析提供了可靠的地质依据。     

月球辐射照度模型比对及地基对月观测验证

月球是除太阳外对地张角最大的天体,反射率稳定性为10–8每年,适合用于遥感卫星的辐射定标、夜间地基大气遥感和夜间卫星遥感,但月球辐射照度模型的精度束缚了上述应用的发展。为检验现有ROLO(RObotic Lunar Observatory)和MT2009(Miller-Turner 2009)地基整盘月球辐射照度模型的精度,国家卫星气象中心于2015年底至2016年初在云南丽江组织了3个月的地基对月观测,使用高光谱月球成像光谱仪获取了399.00—1060.00 nm连续光谱的月球辐射照度。基于整盘月球辐射照度模型,利用丽江地基对月观测试验资料,对比模型与模型、模型与丽江地基观测月球辐射照度。结果表明:(1)MT2009与ROLO模型在短波红外谱段的差异明显大于可见光谱段;(2)地基观测高光谱月球辐射照度结果与ROLO模型更接近,但是可见光波段比ROLO模型辐射照度平均小5.86%左右。为探究差异产生的主要来源,对结果还进行了进一步的分析和讨论,以期为今后月球辐射模型的改进和夜间微光遥感研究提供经验和依据。     

塔里木北缘库鲁克塔格地区古元古界——祝贺芮行健先生90华诞

库鲁克塔格地区出露了塔里木克拉通最完整的前寒武纪基底,其中新太古界—古元古界构成了塔里木早前寒武纪结晶基底。本文详细总结了该区古元古界岩石组成及变质变形特征,并获得其中的变质火山岩锆石U-Pb年龄为(1 965±13) Ma,代表了该区古元古界沉积年龄。结合区域地层格架、变质事件的研究,认为古元古界沉积时代为2.0~1.8 Ga,并在1.8 Ga发生角闪岩相变质。该变质事件是对北塔里木地体哥伦比亚超大陆汇聚的构造响应。依据岩石组合、前寒武纪大陆地壳生长过程及变质事件综合分析,推测北塔里木地体在中元古代之前属于印度—华北克拉通的一部分,哥伦比亚超大陆裂解过程中与印度—华北克拉通分离,形成一个独立的微陆块,并在罗迪尼亚超大陆汇聚过程中,与南塔里木地体拼合形成了统一的塔里木克拉通前南华纪基底。     

沾化凹陷渤南洼陷沙四段～孔店组的热史及超压演化

利用EASR%Ro模型,计算了渤南洼陷沙四段～孔店组(Es4-Ek)的古地温和古地温梯度的演变值。古地温的演变与盆地的构造演化关系密切,抬升剥蚀期地层温度下降,沉降期地层温度升高,地史过程中地温梯度的变化呈逐渐降低的趋势。采用盆地模拟技术,恢复且再现了渤南洼陷Es4-Ek地史期的超压演化过程。此过程与该区构造演化和有机质生烃增压作用紧密相关,沉积和剥蚀速率及地层地史期的孔渗性决定了早期超压幅度的高低,而后期构造运动的改造及有机质的生烃作用,决定了现今压力系数的大小。压力在漫长的发展演化过程中,经历了超压积累～破裂泄压～超压再积累～再破裂泄压的反复过程,说明盆地的压力场是一个动态发展的过程,其间伴随着高压流体的幕式排放。     

地下水开采下的植被生态风险评价——以鄂尔多斯乌兰淖地区为例

当地下水开采引起地下水位埋深超过当地原生植被的适宜水位时就会诱发植被生态风险,对植被生态风险进行定量评价可以为保护生态环境和地下水资源可持续开采提供指导.以鄂尔多斯乌兰淖水源地为例,以大量的现状植被样方调查和水文地质调查成果为基础,选取高斯模型(基于植被数量生态学的生态关系模型)回归分析方法对乌兰淖水源地的地下水位埋深和植被数据进行分析,得到植被多度同地下水位埋深的数学模型并确定乌兰淖地区适宜生态水位,在此基础上建立以地下水位埋深为变量的植被生态风险评价指标.建立研究区地下水流数值模型对拟选开采方案开采时段的流场进行预报,依据未来开采条件下地下水位的变化程度,对植被生态风险进行计算并分区.从评价结果来看,乌兰淖地区在规划开采条件下植被生态安全区和低风险区占70%以上,对于高中风险区依据各种植被的适宜生态水位提出保护建议.     

循环剪切荷载作用下充填物对结构面剪切特性影响试验研究

利用相似材料复制劈裂结构面,进行常法向应力下循环剪切试验,研究无充填、充填黄泥3mm、充填石膏3mm和充填岩屑3 mm条件下结构面循环剪切强度、变形和形貌演化特性。结果表明:(1)循环剪切中占主导地位的破坏模式会发生改变,无充填时由剪断破坏向磨损破坏转化,充填黄泥时主要为滑移破坏,充填石膏时由剪断破坏向滑移破坏再向磨损破坏转化,充填岩屑时由剪断破坏向磨损破坏转化。(2)随着循环剪切次数增加,无充填和充填黄泥时峰值剪应力以减速率减小,充填石膏和岩屑时峰值剪应力先减小再以减速率增大,充填物会弱化结构面循环剪切强度,其中以黄泥的弱化影响最大。(3)不同充填材料条件下,结构面循环剪切中平均剪胀角均以减速率减小,有充填时循环剪切中剪缩现象更明显,其中充填黄泥时剪缩幅度最小,充填石膏时剪缩幅度最大。(4)有充填物条件下,循环剪切后结构面磨损程度比无充填条件下要小,其中以充填黄泥时磨损程度最小,充填石膏时磨损程度相对最大。