高速非均质体多尺度散射的实验研究（英文）

地下介质内部存在着复杂的非均质体,其非均质尺度对地震波传播具有显著影响。本文设计了一组11种直径的玻璃珠高速非均质模型,研究了这种三维非均质体对纵波传播的影响。每个模型中玻璃珠的体积分数（10%）相同,玻璃珠直径在0.18-11mm范围内变化。通过三种基质频率（0.83、0.61和0.34MHz）的超声脉冲测试,分析了纵波随非均质体尺度变化的波场特征及基质波数与非均质尺度乘积（ka）对纵波速度的影响。实验发现,非均质尺度影响波的传播,其波场变化较为复杂,记录的波形、振幅、速度等的变化与非均质尺度有明显的相关性;对于非均质体尺度较大的前向散射,在实验室中观察到明显的直达波与衍射波,这表明对于大尺度非均匀体,不能忽略直达波与衍射波的影响;速度与ka的关系表现出频率依赖性,这主要是由波数k、非均质尺度a引起的速度变化率不同引起的;不论是依据波形、振幅变化规律,还是不同频率速度与非均质尺度a之间的关系,确定的射线近似转换点在ka=10附近;当ka小于1时,速度缓慢变化并逐渐接近有效介质速度;对于速度扰动较大的非均匀介质,实验室测量的射线速度要明显小于微扰理论预测的速度。     

利用卫星影像和航空影像更新基础地理信息方法研究

基础地理信息的更新,是保证地理信息系统现势性的充要条件.卫星遥感影像数据具有周期短、信息丰富、现势性强等特征.利用卫星影像数据来更新基础地理信息数据是一种行之有效的方法.如何利用遥感数据融合技术,将多传感器获取的各种影像数据中所含的信息优势有机地结合起来,更是成为目前研究的热点.利用航空影像和Landsat多光谱波段影像进行数据融合,能够有效地提高影像空间分辨率,以获取更高质量的信息.     

移动扫描系统在1∶2 000地形图成果检验中的应用

基于移动扫描系统提出一套新的1∶2 000地形图检验流程,通过与全站仪、RTK等传统数学精度检验方式,论证移动扫描系统三维点云数学精度对于1∶2 000地形图精度检测的适用性。通过与传统人工外业巡视等传统地理精度检验方式,对比、分析全景影像对于地理精度检测的辅助作用。实验结果表明,移动扫描系统的三维点云数据数学精度符合1∶2 000地形图测绘成果质量精度检测要求,以全景影像辅助地理精度检查一定程度降低外业检验时长。因此,将移动扫描系统运用于1∶2 000等大比例尺地形图成果质量检验工作能一定程度优化检验流程、提升质检效率,为测绘成果质量检验工作提供新思路。     

北大别山上天梯珍珠岩地球化学特征、锆石U-Pb同位素年代学及地质意义

北大别山火山岩由于缺少精确的年代学资料和系统研究,其岩石成因背景和成岩成矿时代尚不清楚。通过对北大别山西段上天梯珍珠岩锆石U-Pb同位素定年和岩石主量、微量元素测试分析,表明上天梯酸性火山岩具有高硅(w(SiO₂)介于71.82%～73.18%)、富碱(w(K₂O+Na₂O)介于7.97%～8.96%)、富钾贫钠(K₂O/Na₂O介于1.13～1.87)、弱过铝(A/NCK为1.00～1.15)等特点,属高钾钙碱性火山岩系列。岩石轻稀土强烈分馏、重稀土弱分馏,负Eu异常不明显(δ_Eu=0.81～1.16),稀土分布曲线呈左高右平向右倾斜的模式。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年测得上天梯成矿岩石珍珠岩加权平均年龄为145±1 Ma(n=18,MSWD=0.91),代表了火山岩的喷发年限和上天梯珍珠岩矿床形成年龄。研究认为,上天梯珍珠岩成因类型为I型火山岩相在加厚下地壳物质熔融的产物。北大别山西段陈棚组火山岩具有多期次喷发活动,喷发时限在145～1...     

单裂缝不同传播方向Krauklis波振幅变化的实验研究

裂缝广泛分布于地壳岩石中并具有多尺度的特点,研究地震波在裂缝介质中的传播规律具有重要的科学意义和应用价值.含流体的裂缝中传播的Krauklis波（也曾被称为慢流体波、裂缝波、斯通利导波等）近年来逐渐成为地球物理学界的研究热点之一.本研究利用地震物理模型技术研究横波在单裂缝样品中传播时随传播方向变化的响应特征,在实验室用环氧树脂为基质构建模型样品,一个为不含裂缝的参考样品,一个为含直径30 mm、厚度0.2 mm的薄币状单裂缝的模型,利用0.5 MHz换能器测试了横波在模型中传播时透射信号的特征.实验结果显示在单裂缝样品中透射横波发生了波形的畸变和振幅降低,振幅谱显示透射信号的主频明显降低,在初至横波之后为具有一定能量的尾波.对尾波进行时频分析,发现在方位角较小时尾波能量较弱而方位角较大时尾波能量较强,尾波中信号的主频在0.1 MHz左右,与前人理论和实验研究结果一致.

     

不同尺度裂缝对弹性波速度和各向异性影响的实验研究

裂缝广泛分布于地球介质中并且具有多尺度的特点,裂缝尺度对于油气勘探和开发有着重要的意义.本文制作了一组含不同长度裂缝的人工岩样,其中三块含裂缝岩样中的裂缝直径分别为2 mm、3 mm和4 mm,裂缝的厚度都约为0.06 mm,裂缝密度大致相同（分别为4.8%、4.86%和4.86%）.在岩样含水的条件下测试不同方向上的纵横波速度,实验结果表明,虽然三块裂缝岩样中的裂缝密度大致相同,但是含不同直径裂缝岩样的纵横波速度存在差异.在各个方向上,含数量众多的小尺度裂缝的岩样中纵横波速度都明显低于含少量的大尺度裂缝的岩样中纵横波速度.尤其是对纵波速度和SV波速度,在不同尺度裂缝岩样中的差异更明显.在含数量多的小尺度裂缝的岩样中纵波各向异性和横波各向异性最高,而含少量的大尺度的裂缝的岩样中的纵波各向异性和横波各向异性较低.实验测量结果与Hudson理论模型预测结果进行了对比分析,结果发现Hudson理论考虑到了裂缝尺度对纵波速度和纵波各向异性的影响,但是忽略了其对横波速度和横波各向异性的影响.

     

刚性桩复合地基水平承载力特性

利用三维非线性弹性有限元方法,研究了刚性桩复合地基在不同垂直荷载作用下的水平承载力特性,分析了不同褥垫层厚度及其地基土的性质对复合地基水平受力特性的影响,得出了水平荷载作用下桩身弯矩和挠度的分布规律。研究表 明,垂直荷载的大小改变了复合地基水平荷载作用下的破坏模式,直接影响着其水平承载力;适当的垫层厚度可降低桩所分担的水平荷载,有利于桩身的安全。     

基于系统动力学的巢湖流域水资源承载力动态预测与调控

湖泊流域水资源承载能力动态预测与调控是维护湖泊生态安全、保障社会经济健康持续发展的重要基础和手段.本文以巢湖流域为研究对象,提出基于系统动力学的湖泊流域水资源承载力动态预测技术和试验优化调控方法.首先以县(市)为基本单元构建水资源承载力系统动力学模拟与动态预测模型;再从空间上将各县(市)耦合为流域系统整体模型,并通过敏感性分析筛选量质要素调控指标;最后采用正交试验设计确定流域水资源承载力优化调控方案.结果表明:由于流域内产业规模的扩大以及城镇化率的提升,20172050年巢湖流域水资源承载状态值整体呈恶化趋势,并于2030年以后将长期处于超载状态,通过对影响要素针对性优化调控后,20172050年流域水资源承载状态均达到临界或可载.研究表明本文提出的方法对于促进区域社会经济环境协调发展和改善流域水资源承载力具有较好的实际应用价值.     

永定河形成时代研究

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通过对永定河冲洪积物的研究发现,永定河形成前后的沉积环境明显不同。钻探资料表明永定河形成前本地区沉积环境主要为湖泊相,当时湖水宁静,沉积物主要为泥岩和粉砂。永定河形成时洪水裹携大量碎屑形成巨厚的泥石流堆积,沉积环境为冲洪积相,主要为砂砾石、砂、粉砂和粘土互层,形成巨大的冲洪积扇。通过新5孔钻孔岩芯273块古地磁样品的系统剩磁测试,获得了该钻孔岩芯的古地磁极性序列,对比国际地磁极性年表,认为该钻孔岩芯剖面 0～96.59m以正极性带为主,对应布容正极性时,其地质时代为0～0.78Ma;  96.59～246.79m则以反极性带为主,对应松山反极性时,其地质时代为0.78～2.58Ma;  246.79～413.64m以正极性带为主,则对应高斯正极性时,其地质时代为2.58～3.58Ma,属于新近纪上新世。研究推测永定河最早的沉积物为上新世形成,距今3.33～3.58Ma。
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关于威尔特T_1、T_2经纬仪垂直轴系损坏的试修

威众特Tl、T2垂直轴系是采取圆柱形和圆锥形相结合的一种所谓半运动式的形式,其结构如图1所示（剖面图）,内轴是柱形,而外轴则上端较下端为大,形成锥形,外轴顶端为45°斜面,其间均匀分布25颗滚珠,借此和内轴接触旋转。这种形式的轴系,虽然集合了柱形轴和锥形轴的优点,旋转灵活且比较稳定,但是也存在一定的缺点,主要是轴径间的空隙太大,容易产生振动误差,尤其是当仪器受到倾斜方向的撞击后,由于滚珠直接受力于45°斜面,而在旋转轨迹的一部份打下深深弹痕,因此使得垂直轴不能置于垂直方向,而引起整个照准部发生倾斜和位移,并且在转动时发生震动的噪声,严重的影响观测精度,这种现象并不是鲜见的,使用比较久的Wild T1、T2差不多都普通的存在这一问题。