南堡凹陷断层极其发育,依据断层形成时期、变形特征及形成演化机制,可将南堡凹陷断裂系统划分6种类型(ⅠⅥ).其中,Ⅲ型、Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统是中、上部含油组合的主要断层类型,也是重要的控藏断层类型;Ⅲ型断裂系统为晚期形成的断层,主要对中上部含油组合的油气起封闭或调节作用;Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统为长期发育的断层,是油气从源岩层向中浅层储层垂向运移的主要通道.晚期活动断层形成的断层相关圈闭是形成油气藏的主要圈闭类型;晚期形成的断裂密集带控制油气藏的分布;断层分段生长形成的古转换带控制了沉积体系及砂体的展布,控制了油气藏的分布;断层对盖层的破坏程度控制了油气聚集的层位;断层封闭性演化控制了断层圈闭中油气的富集程度.

鄂尔多斯盆地延长组发育我国典型的低渗透和特低渗透油气资源,其油藏呈现出储层致密、储集砂体预测难度大、成藏机理复杂等特征.目前,根据勘探开发实践,长庆油田成功实现对渗透率大于0.3×10^-3μm²油藏的开发,目前正在开展渗透率为(0.1~0.3)×10^-3 μm²致密砂岩储层的技术攻关.笔者结合国外最新致密油气资源研究成果和鄂尔多斯盆地延长组低渗透油藏的特征,从延长组致密油分布、致密油流体特征、赋存状态、储集体和致密油形成的控制因素入手,对鄂尔多斯盆地延长组致密油形成与分布规律进行了探讨.确定了延长组致密油形成的控制因素:①长7优质烃源岩分布范围广,生烃强度大,为致密油形成提供了充足的油源供给和资源基础;②大面积广泛展布的复合叠加的碎屑岩储集体,为致密油藏形成提供了储集空间;③油页岩与致密砂岩互层共生,形成了近源成藏的有利配置关系;④成藏期生烃增压,致密储层石油充注程度高,为致密油形成提供了运移动力.

川西新场地区须家河组储层埋藏深度大、成岩作用复杂、致密化程度高,但在整体超致密背景下,局部仍发育较多的相对优质储层.相对优质储层在埋深较大的须二段,往往发育较多的原生孔隙,和相对次要的次生孔隙;而埋深较小的须四段储层,次生孔隙占绝对优势,原生孔隙发育较少.造成这一现象的主要原因是须二、须四段原生孔隙保存和次生孔隙发育机制上的差异.须二段储层中较多刚性颗粒的存在和较为发育的包膜绿泥石是原生孔隙得到较好保存的主要原因;而其较大的单砂层厚度和较少的泥岩发育则导致了有机酸性流体的注入量较少,长石溶蚀有限.须四段塑性岩屑含量明显较高,储层原生孔隙在压实作用下几乎消失殆尽,但较薄的单砂层厚度和较多泥岩的叠置发育使长石在有机酸性流体作用下得到了充分溶蚀;这是须四段储层次生孔隙相对发育、长石含量很低、同时还有自生高岭石沉淀的主要原因.

深水储层已成为增储上产的重要领域,传统观点认为此类储层物性差,但近年来的勘探实践表明,陆相湖盆深水块体搬运体可形成优质储层,其储层物性甚至优于三角洲前缘.以岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、实测孔隙度、地层水有机酸含量、地层超压等资料为基础,对松辽盆地青山口组深水块体搬运体优质储层的主控因素进行了分析.分析认为青山口组深水块体搬运砂岩为高结构成熟度的岩屑长石砂岩,储集空间主要包括原生粒间孔和次生溶蚀孔,碎屑颗粒以点接触为主,方解石胶结物和石英次生加大现象少见.深水块体搬运优质砂岩储层的发育主要受沉积作用和超压旋回的控制.块体搬运作用是形成优质储层的基础,使其继承了三角洲前缘高能环境砂岩的原始孔渗特征;超压抑制破坏性成岩作用是核心,使原始孔隙得以保存、胶结物含量少;有机酸溶蚀是补充,促进次生孔隙发育.青山口组深水块体搬运砂岩呈透镜状分布于源岩内部且具有良好的物性,是有利的勘探目标.

库车坳陷克拉苏冲断带深层白垩系碎屑岩储层为研究区内一套优质储层和主要产层,埋深2 300~7 900 m,取心偏少,有效储层分布预测难度大.综合运用岩心、储层实验分析和测井、压汞、试油等资料,分别利用分布函数曲线法、含水饱和度上限值法、最小有效孔喉半径法及排驱压力法,求取了白垩系巴什基奇克组储层不同深度下有效储层的物性下限,并运用回归分析方法求取了物性下限与深度之间的函数方程,实现了物性下限与深度的动态拟合.结果表明:研究区内有效储层孔隙度下限取2.63%,有效储层埋深下限预测达8 320 m;而理论上,克拉苏冲断带有效储层孔隙度下限可达1.69%,埋深下限可达9 860 m,勘探前景非常广阔.本文在物性下限研究的基础上,结合岩性特征、埋深、地层压力及成岩作用特征探讨了深层有效储层发育的控制因素.储层质量差异主要受控于储层的埋深、溶蚀作用及构造破裂作用.

为了深入认识河流相储层分布规律,通过地层对比、沉积相、主控断裂特征等分析对饶阳凹陷留北地区新近系河流相砂体展布特征及影响因素进行了研究.结果表明:饶阳凹陷新近系各超短期旋回的砂体在平面上呈带状展布,砂体主要延伸方向与边部控洼断层大致平行.留北地区的NE向及NEE向主控断裂在新近纪仍表现为继承性生长的特征,受NE及NEE向近平行于盆地轴向的盆缘继承性主控断裂的影响,在下降盘形成大致平行于其轴向的河谷洼地、斜坡或山脊复合古地貌体系,断层上盘发育的沉降中心沿轴向延伸,地层厚度呈NE向展布.盆缘断层附近发育高梯度扇体或河流沉积,以沉积物的横向搬运体系为主.远离物源区,在主控断层下降盘,来自短轴物源的横向河流或冲积扇的影响变弱,河流向着轴向倾斜下端方向(最大斜坡方向)改道,汇聚形成轴向搬运沉积体系,平行于主要断层边界走向的方向延伸.

滩海区指辽河盆地向辽东湾延伸被≤5 m海水覆盖的浅水区域,是辽河油田重要的油气探区.由于矿权和环保等条件限制,长期以来该类油气区勘探和研究进展迟缓.本次把滩海-陆地作为整体,从构造、地层格架、烃源岩、储层及油藏特征等方面系统解剖滩海西部的油气成藏条件,分析海陆地质条件差异性,通过油气成藏要素类比从已知到未知,探讨滩海区油气勘探潜力.研究发现笔架岭岭南斜坡带具备岩性油气藏形成的有利条件:斜坡背景下发育多种类型坡折带构成油气运聚指向区;多方向物源导致储集砂体发育;坡折带对砂体分布和沉积相的控制作用明显;斜坡带紧邻生烃洼陷,构成岩性油气藏形成的有利生储盖配置.据此指出,以笔架岭岭南斜坡带岩性油气藏为重点勘探方向,将会在滩海西部勘探中取得新的突破.该成果一定程度上适用于渤海湾盆地其他油田滩海地区的油气勘探工作.

基于对全球主要地质时期构造、沉积演化、盆地类型和主要成藏期的地质研究,评价全球重油和油砂资源潜力,进而指出有利勘探方向.据CNPC(2011)评价结果:全球重油地质资源量为42 712亿桶,可采资源量为7 147亿桶,油砂地质资源量为66 945亿桶,可采资源量为7 095亿桶;主要分布在北美、南美、俄罗斯和高加索地区,产区集中于北美和南美.以构造域进行划分,全球重油和油砂主要富集在科迪勒拉褶皱造山带、喜马拉雅阿尔卑斯褶皱造山带、西伯利亚地台周缘山系和乌拉尔山前四个大型构造带,盆地类型以克拉通和前陆为主,以斜坡降解、抬升破坏型两种模式成藏.未来重油和油砂勘探主要集中在3类地区:1)资源落实程度较高、勘探程度高的美洲地区;2)资源潜力大、勘探程度低的俄罗斯东西伯利亚盆地、伏尔加乌拉尔盆地;3)资源潜力大、尚未引起注意的中东地区.

笔者参加了美国科罗拉多矿业学院于2013年10月14-16日组织召开的第33届国际油页岩会议(33rd Oil Shale Symposium).为了让国内学者了解国际油页岩开发技术与研究的进展情况,笔者选取了会上重要报告,从油页岩资源的地质调查、油页岩化学分析技术、地面干馏技术、地下原位转化技术、国际油页岩项目动态和油页岩资源开发风险评估等方面介绍了国际油页岩研究的新进展.国际上对油页岩资源的开发与利用正向着快速、经济、原位和环保的方向发展,会议上提出的油页岩光谱分析、沸腾油原位转化工艺及其先导试验区的建设、油页岩新项目的设计与发展等相关技术与理念都非常值得我国油页岩行业学习与借鉴.

北美Williston 盆地Bakken组属典型的混合页岩油系统.笔者系统剖析了Bakken组混合页岩油系统富有机质层段和贫有机质层段的地质与地球化学、物性与裂缝发育以及页岩油特征,揭示了页岩油"甜点"主要受高含轻质油的富有机质成熟页岩、异常压力、微裂缝以及贫有机质层的白云石化作用共同控制,同时由于贫有机质层具有相对高的孔隙度、渗透率以及低的吸附量,因此可认为其是混合型页岩油系统中的主要产层.这对目前我国东部陆相页岩油勘探效果不佳的因素分析具有重要启示.把页岩油勘探目标层仅仅聚焦于富有机质泥页岩层段是勘探效果欠佳的主观因素;而富有机质泥页岩层段天然微裂缝发育局限、滞留油主要赋存在有机质中、热演化程度偏低使滞留油较重以及湖相Ⅰ型烃源岩生成的油含蜡量高等因素,是导致可采的页岩油量十分有限的客观因素.为此,针对我国东部湖盆页岩油的勘探,建议:加强成熟富有机质层系中贫有机质碳酸盐岩或粉砂、细砂岩薄夹层的精细评价与勘探;加强成熟富有机质泥页岩层段裂缝型页岩油的评价与勘探.

西昆仑地区的喀喇昆仑成矿带是我国具有较大找矿潜力的重要远景区,目前已成为西部铁铅锌矿产勘查开发的热点地区之一.本次根据该区域地质建造和成矿特征,借鉴我国地质学家创立的矿床成矿系列理论,对喀喇昆仑成矿带的成矿系列进行了深化研究.按照成矿作用与地质建造的时间关系,将成矿系列细化为同生、 后生和表生风化等类别.同一套地质建造有关的几个世代的成矿系列自然地构成一个成矿系列家族(简称成矿系列族).在喀喇昆仑成矿带初步总结出9个成矿系列族和12个成矿系列.在此基础上,通过成矿谱系,从构造演化角度探讨了各成矿系列及家族形成的背景,为阐明区域成矿规律奠定了基础.

重庆大佛岩铝土矿床位于渝南黔北成矿带内.铝土矿含矿岩系分布在二叠系栖霞组灰岩或二叠系梁山组炭质页岩之下、志留系韩家店组粉砂质页岩或石炭系黄龙组灰岩之上,为一套含铝黏土岩组合,矿体一般在含矿岩系中部,平面上连续分布;矿石以土状和致密状铝土矿为主,含少量砾屑状和土豆状铝土矿;矿石矿物主要由硬水铝石组成,次为高岭石.通过对含矿岩系微量以及稀土元素的分析,认为重庆大佛岩铝土矿床主要是在弱酸性、氧化环境中形成的具陆相沉积特点的铝土矿床,铝土矿物源主要来自陆源;从含矿岩系中稀土元素与基底页岩中稀土元素相关系数、稀土元素配分模式曲线来看,成矿物质来源主要为下伏志留系韩家店组粉砂质页岩.大佛岩铝土矿床不仅具丰富的铝土矿资源,同时伴生有REO(rare earth oxides)、Ga、Sc、Li以及V等多种有益元素.铝土矿中伴生Ga、V等的综合利用可同主元素铝的利用结合起来,但REO、Sc、Li等因受到多方制约,目前尚无综合开发利用的可行性.因此在开发铝土矿的同时,开展伴生元素综合利用研究具有重要意义.

乌和尔楚鲁图钼矿床位于国内重要的二连东乌旗钼矿成矿带中,为近几年新发现的斑岩型钼矿床.本次就该矿床成矿岩体的地球化学及其U-Pb年代学开展相关研究.结果表明: 矿区中的成矿岩体属过铝质、高钾钙碱性系列;富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),具有与南岭型花岗岩相似的地球化学特征.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示,与乌和尔楚鲁图钼矿床成矿有关的花岗斑岩形成于中侏罗世((160 ± 1)Ma).因此,可推测乌和尔楚鲁图钼矿床斑岩型钼矿的成矿时代为燕山早期.综合研究认为乌和尔楚鲁图斑岩型钼矿床形成于后碰撞的构造环境.

元素的质和量及其排列组合方式被认为是矿床形成的"基因".使用离子电位与克拉克值定量反映元素的质、量特征.成矿不外乎"源、运、储"三个环节,而离子电位通过控制金属"运"的行为影响其成矿能力,笔者给出了唯一的具有一定成因意义的元素离子电位,并发现离子电位与全球巨型矿床数目(n)、吨位堆积指数(TAI)可以拟合为一条向上开口的抛物线.克拉克值通过影响元素参与成岩-成矿过程的浓度继而支配着它们的地球化学行为,笔者证实了金属累积堆积量(m)与其丰度(c)呈线性相关,暗示某元素的高丰度可能意味着该元素的区域资源优势.

察哈尔右翼后旗二长花岗岩岩体位于华北板块北缘中段.岩体富SiO₂、富K、富碱、低Ca和P、贫Fe和Mg,w(P₂O₅)与w(SiO₂)呈负相关,铝指数(A/CNK)为0.96~1.15,分异指数为90.36~92.96;主要造岩矿物为条纹长石、斜长石和石英,其铁镁矿物主要为黑云母,未出现碱性铁镁矿物和富铝矿物,副矿物为锆石、磁铁矿、磷灰石、榍石和钛铁矿;可见察哈尔右翼后旗二长花岗岩属高分异钙碱性I型花岗岩类.结合较低的w(∑REE)((46.8~94.4)×10^-6)、w(Th)((1.74~2.39)×10^-6)、w(U)((0.27~0.39)×10^-6)和微量元素判别图解,二长花岗岩岩浆源区可能为下地壳,源岩可能为岩石圈地幔.岩石轻重稀土分馏较强 ((La/Yb)_N= 6.52~28.39),δEu以正异常为主(0.83~3.51),富集大离子亲石元素(LILEs,Cs、Rb、Ba和K),亏损高场强元素 (HFSEs,Nb、Ta、P和Ti).地球化学特征反映了二长花岗岩具有火山弧岩石特征,且岩体侵入新元古界埃迪卡拉系什那干群,表明岩体形成于活动大陆边缘弧环境,其侵位反映了古亚洲洋的俯冲岩浆事件.

结合区域构造地质背景,采用现今构造静态描述与构造演化过程剖析相结合的研究思路,分析了车排子凸起的几何学与运动学特征,剖析了车排子凸起的构造演化过程,探究了构造演化过程控制下不同类型断层的形成机制.结果表明:车排子凸起之上发育两套断裂系统,即海西印支期形成的断穿石炭系白垩系底的逆断层,喜马拉雅期形成的断穿白垩系、古近系和新近系的正断层.车排子凸起构造演化过程可以划分为强烈隆升剥蚀阶段(C₃J)、缓慢沉降阶段(KE)、局部伸展阶段(NQ)3个阶段,这3个阶段的构造应力背景具有差异性,导致不同阶段形成的断裂体系和地层厚度差异性明显.C₃J时期,车排子凸起处于向东推覆的逆冲褶皱带上,发育向东逆冲的红车断裂带和断穿石炭系白垩系底的逆断层,无地层沉积;KE时期,红车断裂带的右旋压扭活动使车排子凸起处于逆冲楔顶部带,受北东向挤压,先期逆断层有的继承性持续发育,有的停止发育,还有的发育一段时间后停止发育,并形成盲冲断层,地层从南东向北西沉积尖灭;NQ时期,北天山向北强烈挤压隆升的作用使车排子凸起处于前缘隆起带,一些逆断层发生负反转,同时在NQ发育大量正断层,受凸起向南倾作用,地层南厚北薄.

黄陵背斜、秭归向斜是三峡地区构造地质研究热点之一,前人将其划归于秦岭造山带的组成部分,认为是东西向构造后期改造的结果;分布于此区的仙女山断裂是否穿越长江也是争论的焦点问题之一.这些问题的解决对澄清研究区地质灾害分布特征具有重要意义.笔者在前人研究的基础上,从沉积学、构造地质学角度,在大量野外地质研究工作的基础上,提出了新的看法:黄陵背斜、秭归向斜、当阳向斜、仙女山断裂同属统一的构造体系,其形成和演化与中国东西部构造格局的变迁一致,黄陵背斜具有断层相关褶皱的特点,秭归向斜具有前陆挠曲型盆地构造属性;仙女山断裂形成之初具有传递断层的属性,后期又经历了引张、挤压演化过程,不存在跨越长江向北延伸的问题;受秭归向斜沉降幅度以及东西向构造与南北向构造复合影响,在研究区形成3个滑坡聚集区,分别为贾家店滑坡聚集区、八字门向家店滑坡聚集区、兴山县城附近滑坡聚集区.

长白山火山次生泥石流是由长白山火山喷发引起的火口湖中的水沿长白山北坡缺口,以类似水库溃坝的形式突然溢出而形成的短时间、大体积的水流,是携带着地表的松散堆积物,沿着沟谷和山坡向下快速流动的一种类似洪流的特殊泥石流.笔者在野外地质调查和室内模拟试验的基础之上,采用FLOW-3D数值模拟软件,对长白山火山喷发引起的次生泥石流灾害进行大范围的数值模拟,并着重研究其对二道白河镇地区的影响程度,旨在为政府决策和防灾提供依据.结果表明:泥石流总体积为30.27亿m³时,二道白河镇将完全被泥石流淹没;不论哪种泥石流体积假设情况,泥石流都将到达二道白河镇,并对其造成危害;一旦火山爆发,二道白河镇居民可逃生时间只有30~42 min.

利用应变控制式静力三轴剪切仪,对具有不同胶结程度和含石量的土石混合体试样进行了固结不排水剪切试验;通过对制备的土石混合体试样的应力-应变关系、孔隙水压力变化、有效应力路径和抗剪强度指标等试验结果的对比分析,探讨了不同胶结程度土石混合体试样的差别及产生原因.试验结果表明:不同胶结程度土石混合体破坏方式可分为剪切带破坏和鼓肚变形破坏两种基本类型;胶结使得土石混合体应力应变关系和孔隙水压力变化与未胶结土石混合体差异明显,胶结作用对土石混合体的剪胀和软化特性影响显著.在块石软硬程度、形状及试样密实度相近的条件下,不论是否胶结或胶结程度如何,土石混合体有效内摩擦角φ'与无量纲粒度分布特征参数D₅₀WBP/D₆₀具有较好的线性相关性.试验结论为确定不同胶结程度土石混合体强度提供了参考.

河套平原的地下水动态监测网存在监测井空间布局不合理的问题,限制了地下水研究工作的进一步深入.采用水文地质分析法和克里金插值法,并结合实际情况对河套平原的浅层地下水监测网络进行了优化设计.地下水动态影响因素分区图的编制主要考虑了地貌、包气带岩性、浅水位埋深、含水层渗透系数、年均降水量、年均蒸发量以及地下水开采模数7个因子.结果表明,优化设计的监测网共有监测井428眼,优化后Kriging插值误差标准差为2.53~10.99 m,比优化前(2.75~27.00 m)显著降低,这说明优化设计的监测网精度有很大提高.此外,优化后的监测网不仅能够对河岸带、断裂带、咸淡水交互带、地下水降落漏斗区等关键地段的水位实施监测,还能够满足不同地区对监测井密度的需求,具有一定的参考和实践价值.

增强型地热系统(EGS)热开采过程中循环工质的温度和压力会经历较大范围的变化,这会造成循环工质的热物性变化,从而影响流体工质的输运和岩石-流体热交换;数值模拟EGS热开采过程,预测EGS的寿命、出力等性能指标有必要考虑循环工质的热物性变化.笔者在EGS热开采过程三维数值模拟中考虑水和超临界二氧化碳的变物性,实现了热流双向耦合.针对水EGS分析了各物性变化对EGS采热性能的影响,并对变物性条件的水和超临界二氧化碳EGS的采热性能进行了对比研究.结果表明:工质在密度影响下开采寿命为9.0 a在密度和比定压热容共同影响下的开采寿命为7.5 a,说明密度和比定压热容越大则EGS开采寿命越短;在黏度系数影响下的开采寿命为18.0 a,说明黏度系数越大则EGS开采寿命越长;导热系数则对EGS采热性能无明显影响.注入压力一定的条件下以水为工质的EGS具有较长寿命,但相同时刻的质量流率和热开采率低于以临界二氧化碳为工质的EGS.

干热岩是一种分布广泛且储量巨大的清洁能源,在干热岩开发的前期,合理预测场地的水热产出能力具有重要的意义.笔者根据松辽盆地北部莺深2井的实际地质资料,以石油压裂设计软件FRACPRO为手段,进行了压裂模拟.根据模拟得到裂缝几何形态与孔、渗的性质,通过自编程序修正水热耦合地质模型中的单元参数,并利用TOUGH2软件模拟换热过程.模拟结果显示:在本文采取的压裂方式下,该地区单条裂缝的最大生产流速为8 kg/s,系统流动阻抗由初始的0.74 MPa/(kg·s) 增加为第10年的2.72 MPa/(kg·s);系统运行10 a后,生产温度降低了5.5 ℃,系统的平均产热功率为2 930 kJ/s.通过人工改造,改善了天然储层的渗流能力,获得了持续稳定的水热产出,证明储层改造方式科学合理,但如何提高热储的质量生产流速仍需进一步研究.

陆地生态系统的有机质分解是地球系统碳循环的重要环节,但目前人们对这一过程的认知程度尚待提高,原因之一是对植物凋落物分解时微生物群落功能多样性的变化缺乏系统认识.如能将BIOLOG微平板法引入植物凋落物降解初期的研究中,将弥补这一重要环节的缺失.但当前对如何在降解初期研究中应用这一方法、尤其是对于在预处理过程中是否应进行离心操作并无定论.为此,笔者选用北京桦树林区凋落物的淋洗液为接种液,考察离心操作对BIOLOG微平板法测定结果的影响.研究发现:离心操作能减小培养液的浊度(吸光度减小0.13)、降低溶液颜色对微孔显色程度的干扰,但也会导致测得的微生物群落数量减少(平均颜色变化率可降低约0.4);样品中微生物群落数量越小,群落功能多样性受影响的程度则越大.因此,在选择是否进行离心操作时,需针对具体的研究对象综合选择.

为了解广州地区蔬菜基地有机污染物的分布情况,选取了6个代表性基地进行调查采样,测试分析了表层土壤、蔬菜及灌溉水中15种邻苯二甲酸酯(PAEs)化合物、16种多环芳烃(PAHs)化合物和19种有机氯农药(OCPs)化合物的质量分数及质量浓度.结果表明:在15种PAEs化合物的总质量分数(w(ΣPAEs))中,土壤样品为158.0~4 321.0 ng/g,蔬菜样品为1 134.0~48 576.0 ng/g;水样中15种PAEs化合物的总质量浓度(ρ(ΣPAEs))为632.0~14 271.0 ng/L;就单个化合物而言,以DiBP、DBP、DEHP三种污染物为主,其三项之和占所有PAEs质量分数的97.5%~99.1%;在16种PAHs化合物的总质量分数(w(ΣPAHs))中,土壤样品为28.48~1 121.96 ng/g,蔬菜样品为238.09~1 000.61 ng/g;水样中16种PAHs化合物的总质量浓度(ρ(ΣPAHs))为338.21~1 239.78 ng/L;在19种OCPs化合物的总质量分数(w(ΣOCPs))中,土壤为0.04~71.28 ng/g,蔬菜为1.08~9.18 ng/g.总体上看,各基地土壤中DBP质量分数均超标,多环芳烃类在灵山、花东、黄埔菜地土壤中存在轻微污染,有机氯农药均未出现污染.

以重力位在场源内部满足泊松方程为依据,以重力矢量满足第三类边界条件为切入点,推导了与三度体重力矢量满足的边值问题相对应的变分问题,进而利用有限单元法实现了对变分问题的求解.立方体模型试验结果表明:文中提出的新的系数矩阵存储方式较之传统方式能够更有效地节约存储空间,且为利用预条件共轭梯度技术更加快速地求解线性方程组提供了保障;重力矢量的计算精度与边界长度及单元网格的边长息息相关,其计算效率则主要取决于所要计算的节点总数和大型稀疏线性方程组求解算法的优劣;一般情况下,当单元的边长小于场源体边长的1/10、边界长度大于场源体长度的7.5倍时,能够获得理想的结果.

波动分析是一种定量研究盆地沉积-构造演化的方法.本文分析了滑动窗口法在盆地沉积波动分析数理方法中的诸多不足,采用小波变换的多尺度分解思想对研究区19个点处的信号做了处理,方法是使用db4小波对沉积速率直方图做Level9次分解.结果表明:以东营凹陷616-2点为例做沉积波动分析发现,通过小波变换可以获得能量波(A)、次能量波(n)、沉积演化波(g)和高频波(l)四个分解波,其中周期波n、g、l的周期分别是91、50、14 Ma;平面对比各分解波发现,能量波反映的是盆地沉积的整体趋势和盆内某点的平均沉积速率,次能量波反映的是盆地构造演化周期和断陷结构,沉积演化波反映的是板块聚敛控制下的盆地沉积-剥蚀演化,沉积干涉波反映的是盆地多尺度周期波叠加所呈现的地层沉积速率;空间尺度波动分析表明,一期构造运动会在空间内产生一个特定的构造波,而多个构造波在空间内会有规律地相互干涉,即产生多期构造叠加.

以中国北部某地区为研究区域,通过研究区典型矿物与典型地物波谱分析,利用主成分分析与波段比值方法,对ASTER数据的蚀变信息进行提取,获取地表蚀变信息.同时根据实际飞行测量所得的航磁梯度数据解译梯度异常,获取地表以下的岩性构造信息,并圈定航磁梯度找矿远景区.最后,利用这两种数据优势,建立遥感和航磁梯度综合远景区判断依据,划分出研究区一级综合远景区3处,二级综合远景区3处,三级综合远景区2处,并进行实地踏勘.结果表明,遥感与物探方法的结合,可以提高地质勘查的准确度与效率.

以辽宁省双台子河口湿地为研究对象,以Landsat 8和HJ-1-A/HJ-1-B的多时相遥感影像为数据源,根据研究区现状,将研究区分为旱地、芦苇、水田、碱蓬、混合植被、水面、滩涂、居民点、养殖塘九个类型.利用时间序列的归一化植被指数提取植被与非植被的分类阈值,采用粗糙集理论和多时相遥感影像,对植被和非植被分别进行分类规则的获取,建立了研究区决策树分类模型.为了进行精度评价,利用相同的训练点又进行了同样基于像元的最大似然法分类.最后利用混淆矩阵对上述两种方法进行了精度评估,基于粗糙集的决策树分类法与最大似然法总体分类精度分别为93.70%和91.62%,Kappa系数分别为0.92和0.90,两项指标值基于粗糙集理论法均比最大似然法有所提高.这为构建决策树分类模型进行湿地地表分类信息提取提供了一条新的研究思路.

针对成矿定量预测强调三维空间信息综合研究的特殊需求和地质要素定量表达难、深层次信息挖掘难等关键问题,笔者提出了一种基于三维非均质地质空间的最短距离场算法,并且可回溯出目标体元到源体元的最短路径.应用该方法实现了对某铜矿区三维地质实体模型深层次和组合信息的挖掘,在反映断层对地质空间分划作用的基础上,建立了侵入岩体的最短距离场,可用于对侵入岩体热力场和围岩蚀变等问题的分析.