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    2017年  42卷  第12期

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    2017, 42(12).
    摘要:
    韧性变形与大陆流变、东北微陆块聚合及其演化专栏
    内蒙古大青山高级变质岩韧性剪切带及其流变机制
    刘正宏, 潘博文, 李鹏川, 朱凯, 董晓杰
    2017, 42(12): 2105-2116. doi: 10.3799/dqkx.2017.135
    摘要:
    大青山高级变质岩不仅记录华北克拉通早期大陆形成演化历史,也保留了中下部地壳岩石流变信息,它们经历了下部地壳构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件变质变形、深熔作用改造,形成了复杂构造样式和构造要素组合.韧性剪切带是高级变质岩中主要构造形迹,控制着早前寒武纪高级变质岩主体构造格架.依据野外地质产状、变形特征与构造要素叠加改造关系,韧性剪切带划分为早期近水平顺层伸展型和晚期陡倾韧性剪切带.近水平顺层伸展韧性剪切带呈残留状保留在后期变形改造较弱部位上,主要沿着不同地质单元或者岩性层界面上发育,是在伸展变形体制下形成的.晚期陡倾韧性剪切带呈近东西方向展布,规模较大,叠加和改造早期构造形迹,形成于晚期造山挤压构造环境中,以左行滑移为主.这两种韧性剪切带都形成于地壳中深部构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件下,变形机制主要为熔体增强颗粒边界扩散和颗粒流动,使岩石发生大规模的塑性流动.在宏观上形成了不对称流动组构、条纹条带构造、熔融线理、层内流动褶皱等构造形迹,在微观上矿物晶体没有发生明显塑性变形,均匀消光,晶体为三边平衡结构,与静态变质结构相似,形成了地壳深部构造层次上变质构造岩-构造片麻岩.
    大兴安岭中段早三叠世O型埃达克岩的发现及其大地构造意义
    李世超, 张凌宇, 李鹏川, 施璐, 郑常青
    2017, 42(12): 2117-2128. doi: 10.3799/dqkx.2017.136
    摘要:
    为了研究大兴安岭中段地区早三叠世的构造背景问题,以下三叠统哈达陶勒盖组火山岩为研究对象,通过野外观测和X射线荧光光谱分析法、等离子质谱法分别对样品的主量、微量元素进行了测试.结果显示哈达陶勒盖组火山岩是一套中酸性钙碱系列岩石组合,具有高Sr、低Yb与Y和高Sr/Y的特点,为钠质(O型)埃达克岩.结合区域资料认为,古亚洲洋于早三叠世时期闭合的碰撞应力使贺根山-嫩江-黑河构造带活化,推动构造带内年轻地壳由南向北俯冲,进而推动古生代残留洋壳向更深的地幔插入,在此过程中加热并熔融、喷出地表形成哈达陶勒盖组埃达克岩,并在山间盆地沉积了湖相碎屑堆积-老龙头组.
    辽东鞍山齐大山韧性剪切带运动学解析及形成机制
    刘昕悦, 李婧, 刘永江, 李伟民, 温泉波, 梁琛岳, 常瑞虹
    2017, 42(12): 2129-2145. doi: 10.3799/dqkx.2017.137
    摘要:
    关于太古宙早期地壳演化构造机制的争论已经持续了数十年,其焦点主要集中于水平构造还是垂向构造两大经典构造模式的探讨.对于早期地壳构造演化方面的研究,将会有助于我们更好地理解早前寒武纪的地球动力学机制.本文对华北克拉通东北部鞍山地区花岗-绿岩带内齐大山韧性剪切带的构造变形特征进行了详细的解析,揭示了该区新太古代垂向构造作用样式.研究结果表明,齐大山韧性剪切带内花岗质岩石长英质矿物塑性拉长特征明显,条带状构造发育,面理向NWW方向陡倾,不对称组构特征和矿物拉伸线理产状指示向NWW的陡倾正滑移剪切作用.变形岩石中的长英质矿物均发育中低温显微变形特征,石英C轴电子背散射衍射(EBSD)组构分析揭示石英以菱面<a>和底面<a>滑移系为主,岩石经历了中低温非共轴变形.根据矿物的变形行为以及石英的结晶优选方位推测变形温度约为400~500℃,岩石变形特征以位错蠕变为主.有限应变分析结果表明,靠近铁矿带方向,构造岩类型由L=S构造岩过渡为LS构造岩,岩石应变强度呈明显增强趋势.运动学涡度测量结果显示齐大山韧性剪切带内大多数岩石样品的Wk值大于0.75,岩石形成于以简单剪切作用为主的一般剪切作用.对比花岗-绿岩带西侧的白家坟韧性剪切带,显示二者均具有相向的陡倾正滑移运动学特征,表明新太古代时期鞍山地区地壳构造演化模式以垂向构造作用为主.
    大兴安岭中段晚三叠世哈达陶勒盖组火山岩成因及构造背景
    马永非, 刘永江, 温泉波, 张志斌, 李伟, 司秋亮, 唐振
    2017, 42(12): 2146-2173. doi: 10.3799/dqkx.2017.138
    摘要:
    为了解大兴安岭中段晚三叠世时期的构造背景,对该时期哈达陶勒盖组火山岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学及地球化学等方面的研究.哈达陶勒盖组火山岩可划分为中性系列安粗岩、安山岩,中酸性系列石英粗安岩及酸性系列流纹岩,形成年龄分别为:210.9±3.5 Ma、216.6±3.1 Ma、216.9±2.1 Ma和230.2±2.2 Ma.中性系列岩浆来源于原始地幔的部分熔融,并遭受俯冲板片释放流体的强烈富集作用.岩浆演化过程中结晶分异作用不明显,但遭受较强的地壳混染.中酸性系列和酸性系列岩浆来源于相对较浅的地壳物质深熔,前者岩浆演化过程中结晶分异作用较弱,而后者则较强.大兴安岭中段晚三叠世时期的构造演化背景受蒙古-鄂霍茨克洋板块向南俯冲作用的影响明显,在研究区表现为弧后伸展的构造背景.俯冲板片的断离拆沉引起了软流圈物质上涌,并导致伸展构造背景的形成,也为哈达陶勒盖组火山岩原始岩浆的形成提供了热量来源.
    长春东南劝农山地区早二叠世范家屯组岩石变形组构及流变学特征
    梁琛岳, 刘永江, 朱建江, 李伟民, 常瑞虹, 张丽
    2017, 42(12): 2174-2192. doi: 10.3799/dqkx.2017.139
    摘要:
    劝农山地区位于长春市东南部,处于佳-伊断裂和西拉木伦河缝合带交汇处.详细野外调查发现,该区曾遭受强烈韧性剪切变形,剪切带内岩石普遍糜棱岩化,主要由下二叠统范家屯组(P1f)钙质糜棱岩与侵入其中的燕山期花岗质糜棱岩组成,变形程度处于初糜棱岩至糜棱岩之间,多具有糜棱结构.岩石应变类型主要为压扁型应变,偏一般压缩,为L=S型构造岩,指示其形成于挤压型剪切带的构造环境.多种宏微观韧性剪切变形标志,指示明显的左行剪切运动.电子探针方解石-白云石地质温度计、方解石和石英EBSD组构特征、方解石e双晶形态以及石英长石变形行为等均显示岩石具有低温塑性流变特点,变形环境不超过绿片岩相.剪切带内应变速率偏高,应变集中带应变速率最大,在10-6.95~10-8.89之间,远离强变形带应变速率在10-9.25~10-12.17之间,糜棱岩化作用过程中差异应力下限应大致为51.27~65.46 MPa,代表剪切带糜棱岩化作用为低温中等强度应变,在稍快的应变速率条件下形成.压溶扩散和双晶滑移为劝农山韧性剪切带变形初期的主要变形机制,随着递进变形,逐渐以双晶滑移和晶内滑移为主,递进变形晚期,局部强变形域内发生了粒间滑移.劝农山韧性剪切带形成与早白垩世中晚期伊泽纳崎板块NNW向高斜度斜向俯冲于欧亚大陆之下有关,是佳-伊断裂带左旋走滑事件的局部表现.
    辽吉裂谷带北缘连山关韧性剪切带的构造属性和运动学分析
    常瑞虹, 李伟民, 刘永江, 梁琛岳, 李婧, 张丽, 刘昕悦, 范文亮
    2017, 42(12): 2193-2207. doi: 10.3799/dqkx.2017.140
    摘要:
    韧性剪切带在岩石圈地壳中广泛存在,蕴含应力、应变和温压等环境参数,是构造解析、流变学和成因机制研究的重要对象.辽吉裂谷带位于辽宁东部-吉林南部,是华北克拉通重要的古元古代活动带之一.连山关岩体地处辽吉裂谷带北缘,经历复杂变质变形作用,岩体南缘发育NWW向右行走滑韧性剪切带.糜棱岩显微结构观测分析揭示,剪切带内糜棱岩以S、SL构造岩为主,总体呈压扁型应变.运动学涡度值为0.91~0.97,均大于0.75,指示简单剪切为主的变形特征.糜棱岩中云母显示塑性拉长,石英动态重结晶明显,以膨凸重结晶作用为主.EBSD分析结果表明,石英发育中低温菱面组构,对应变形温度450~550℃,暗示糜棱岩形成于低绿片岩相-低角闪岩相.结合前人研究成果,我们认为连山关韧性剪切带可能起源于早元古代晚期.连山关岩体先后经历早期隆起造成的伸展-滑脱作用和晚期与上覆辽河群共同经历的南北向挤压,从而在岩体南缘形成陡倾的右行韧性剪切带.
    延边官地铁矿构造背景与和龙地块太古宙地壳增生:来自岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素证据
    商青青, 任云生, 陈聪, 段明新, 孙琦, 薛世远
    2017, 42(12): 2208-2228. doi: 10.3799/dqkx.2017.611
    摘要:
    延边地区官地铁矿床地处华北克拉通北缘与兴蒙造山带东段接合带附近的和龙地块北部,是东北地区发现和开发较早的典型BIF型铁矿床之一.该矿床的主矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于鞍山群甲山组上段.为确定该矿床的形成与变质时代以及构造背景,重点对含矿岩系中的斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩进行岩石地球化学、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究.原岩恢复表明,斜长片麻岩的原岩为流纹英安质-英安质火山碎屑岩,角闪斜长片麻岩的原岩为安山岩,斜长角闪岩的原岩为玄武岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究发现,官地地区在新太古代末-古元古代初期发生了岩浆作用(2 508~2 483 Ma)和变质事件(2 472~2 459 Ma),且该期岩浆-变质事件与铁矿的形成有着密切的联系.斜长角闪岩的原岩-玄武岩形成于弧后盆地环境,反映了官地铁矿形成时的构造环境;角闪斜长片麻岩中锆石的εHft)值介于-5.0~+4.2,二阶段Hf模式年龄(tDM2)为3 182~2 889 Ma,表明岩浆源区以中太古代古老地壳物质的熔融为主.通过与国内外典型BIF型铁矿床的对比研究认为,官地铁矿属Algoma型BIF,与新太古代晚期华北克拉通大规模BIF成矿事件密切相关;官地地区在新太古代初期(2.8~2.7 Ga)可能存在地壳增生事件;和龙地块亲华北克拉通的构造属性,为索伦-西拉木伦-长春缝合带的东延问题研究提供了新的证据.
    额尔古纳地块中生代火山岩盆地基底构造特征:来自灵泉盆地的启示
    张丽, 刘永江, 冯志强, 李伟民, 温泉波, 梁琛岳, 郇恒飞, 孟婧瑶, 周建平, 阳正勇
    2017, 42(12): 2229-2242. doi: 10.3799/dqkx.2017.141
    摘要:
    灵泉盆地布格重力异常特征表明灵泉盆地两侧重力低异常区主要为侏罗-白垩系断陷区,中部主要为基底隆起区.对布格重力异常进行向上延拓处理,结果发现深部地质体具有"东、西深,中间浅"分布特征;剩余重力异常也说明中部局部重力高主要反映基底隆起,东部和西部局部重力低主要反映侏罗-白垩系断陷.灵泉盆地基底断裂早期以北东向为主,晚期发育北西向断裂,区内还有早期近南北向和东西向断裂存在.将灵泉盆地构造单元划分为西部断陷区、中部隆起区和东部断陷区之后发现,灵泉盆地实际上是个相对隆起而不是断陷盆地,这是盆地发生构造反转作用的结果,额尔古纳地块上的其他中生代火山岩盆地普遍具有这种模式,额尔古纳地块中生代盆地基底总体上具有"南深北浅"的特点.
    矿物学、岩石学和矿床学
    试论国内外大型超大型锂辉石矿床的特殊性与找矿方向
    王登红, 刘丽君, 代鸿章, 刘善宝, 侯江龙, 吴西顺
    2017, 42(12): 2243-2257. doi: 10.3799/dqkx.2017.142
    摘要:
    锂辉石矿床是锂矿的重要类型,但曾经因为开采成本高于盐湖提锂而被停止勘查.近年来随着新兴产业快速发展对锂的需求成倍增长,对锂辉石的重新开采已经成为锂资源的重要来源.通过对国内外7个大型超大型锂辉石矿床一些成矿特点的归纳总结,认为大规模的锂辉石成矿作用总是伴有一定的特殊性,如:伟晶岩型的锂辉石矿床可以产出在基性岩而不局限于花岗岩、片麻岩、片岩等常见的围岩中;锂辉石在伟晶岩中可以是粗晶的,也可以是细晶的;含锂辉石的伟晶岩脉可以是分带性良好的,也可以是分带性很差的;矿脉的形态可以是简单的板状体也可以是极其复杂的;成矿时代可以老到太古宙也可以晚到新生代;成矿构造环境可以是稳定的地台区也可以是构造活跃的喜马拉雅造山带.从容矿围岩特殊性、成矿时代特殊性、构造背景特殊性、矿化分带特殊性等方面探讨了大型超大型锂辉石矿床的找矿方向,指出,在找矿的过程中不能局限于花岗岩体的周边,也不能只以古老地台区的西澳的格林布什或北美的坦科为唯一模板,更不能只想到新疆可可托海的复杂性而忽略还有四川甲基卡、可尔因这样规模可十倍于大型矿床但形态却十分简单的超大型矿床的存在,找矿过程中也不能只考虑传统地质方法而要结合实际情况建立适当的物探化探等勘查模型.只要具体问题具体分析,拓展找矿思路,恰当使用勘查技术手段,要取得新的找矿突破是完全可能的.
    祁连地块西段硫磺矿北花岗闪长岩的岩石成因及其地质意义:年代学、地球化学及Hf同位素证据
    陶刚, 朱利东, 李智武, 欧阳慧子, 解龙, 杨文光, 杨珍
    2017, 42(12): 2258-2275. doi: 10.3799/dqkx.2017.614
    摘要:
    祁连地区与Rodinia超大陆汇聚有关的新元古代岩浆活动越来越受到地质学者的关注和研究.对硫磺矿北花岗闪长岩体进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,结果显示岩体锆石U-Pb年龄加权平均值为926±4 Ma,表明其形成时代新元古代早期.花岗闪长岩的SiO2为59.47%~62.96%,P2O5为0.12%~0.14%,铝饱和指数(A/CNK)为1.01~1.15,主要为一套弱过铝质的高钾钙碱型系列,具Ⅰ型花岗岩的特征.稀土元素总量在118.80×10-6~253.07×10-6之间,(La/Yb)N为7.87~16.17,明显富集轻稀土,具有中等-强Eu负异常(δEu=0.33~0.68),稀土元素配分图呈右倾型特征;微量元素上具有富集大离子亲石元素和不相容元素(Rb、Th和U),亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Sr和P的特征;Nb/Ta、La/Nb、Nb/U及Sm/Nd比值整体反映花岗闪长岩壳源特点;硫磺矿北花岗闪长岩体εHft)主要在0~7之间,二阶段地壳模式年龄主要在1 247~1 801 Ma之间.结合区域新元古代岩浆活动认为硫磺矿北花岗闪长岩体形成于活动大陆边缘,而硫磺矿北花岗闪长岩为中元古代增生的年轻地壳部分熔融的产物,经历一定程度分离结晶,可能也有古老地壳部分熔融成分参与该岩体形成.同时,该时期岩浆活动可能为祁连地块在中新元古代时期对全球Rodinia超大陆聚合事件的响应,进一步为祁连地块属性提供可信研究资料.
    闪电熔岩的形态、成分及其与类似天然物质的对比
    周雨欣, 王佳琦, 李淳
    2017, 42(12): 2276-2281. doi: 10.3799/dqkx.2017.584
    摘要:
    闪电熔岩是由于闪电击中地表,瞬间高温使矿物熔融后凝结而成的天然玻璃质岩石.由于标本的稀缺性,国内在该方面的研究几近空白.研究采用CT扫描、三维立体成像技术和电子探针等多种观察仪器,揭示了砂质管状闪电熔岩的内、外部结构特征:玻璃质管壁外表面粗糙且形态复杂,内表面光亮且颜色与外表面不同,管壁内部含大量微小气孔,管道内部可以分为完全贯通、局部堵塞和完全封闭等状态;利用电子探针测定了闪电熔岩的成分:SiO2含量极高,几乎为纯净的玻璃质,仅含有极少量其他金属元素;进一步对比了闪电熔岩、火山玻璃和玻璃陨石在外观、内部结构及成分上的区别,并验证了内蒙古地区类似管状岩石不是闪电熔岩.本研究对闪电熔岩这种罕见的天然物质进行了初步观测,为今后对闪电熔岩更多的科研应用提供基础参考.
    巴基斯坦吉尼奥德矿区新元古代火山岩年代学及地质意义
    徐剑南, 马昌前, 尹烁, 王连训, 顿新海
    2017, 42(12): 2282-2298. doi: 10.3799/dqkx.2017.143
    摘要:
    罗迪尼亚超大陆的裂解及与之相关的吉尼奥德玢岩型铁矿的形成是目前研究的热点,对安山岩锆石进行了U-Pb年龄、Hf同位素和微量元素分析.所有锆石都属岩浆成因,具有一致的稀土配分型式以及明显的Ce正异常、Eu负异常和重稀土元素富集特征.锆石年龄主要分为两组,分别为947.8±4.0 Ma和883.0±5.1 Ma,代表两期安山岩的成岩年龄,指示安山岩为两期岩浆活动的混合产物;此外,捕获的基底锆石年龄为1 523.0±66 Ma,属于中元古代.εHft)值变化范围较大(-4.67~+13.10),指示其为壳幔物质混合的产物.安山岩产生于罗迪尼亚超大陆时期,是由高温幔源岩浆通过底侵作用,使得中元古代花岗质岩石组成的下地壳发生熔融,壳幔熔体混合形成的,与伸展裂谷有关的构造热事件及地幔柱的活动有着密切关系.吉尼奥德铁矿与凯特里铜矿在成矿地质背景方面具有诸多相似性,暗示其有大型IOCG型矿床的成矿潜力.在960~880 Ma期间,印度板块西北部与华北-刚果-圣弗朗西斯科板块可能连接在一起.
    地层学
    手持X射线衍射仪(ED-XRF)在旋回地层学中的应用:以酒泉盆地青西凹陷早白垩世下沟组为例
    曹海洋, 王华, 赵睿
    2017, 42(12): 2299-2311. doi: 10.3799/dqkx.2017.571
    摘要:
    在旋回地层学研究中,高分辨率地球化学数据作为一重要的替代指标,其一般获取方式(ICP-MS或WD-XRF)较耗费时间和经费,而手持X射线衍射仪(ED-XRF)能够高效的解决这一问题,目前将ED-XRF运用在沉积地层研究中,尤其是旋回地层学研究领域中较少.以酒泉盆地青西凹陷早白垩世下沟组深湖相泥岩、白云质泥岩为研究对象,将连续采集的岩心样品通过ED-XRF测试,该测试方法能够保证在不破坏样品的前提下,并在误差允许的范围内的条件下,短时间内(5 min)完成对单一样品的测试.通过测试精确得出24种主量及微量元素的含量,将得出的地球化学特征作为旋回地层学研究的替代指标,并针对K/Al,Ca/Al,Si/Al,Fe/Al,Ti/Al,Mn/Al,Ni/Al,Zn/Al和Pb/Al的比值进行频谱分析.数据表明W2井下沟组一段(SQK1g1)地层旋回性表现出与天文旋回明显的对应关系.沉积地层中的旋回厚度比值为20.25:4.75:1.75:1.00,与米兰科维奇旋回中长偏心率、短偏心率、斜率和岁差的周期比值:400 ka:95 ka:37 ka:20 ka相对应.该地区的沉积记录受天文轨道周期的影响得到了证明,与此同时,为手持X射线衍射仪在旋回地层学中的应用开辟了新领域.
    层序地层学:问题与讨论
    李绍虎, 李树鹏, 胡言烨, 吴维, 刘彪, 李遵亭
    2017, 42(12): 2312-2326. doi: 10.3799/dqkx.2017.144
    摘要:
    论文回顾地震地层学对层序地层学的贡献与影响、层序地层学理论积淀,指出沉积层序存在的诸如层序边界(不整合面及其可比的整合面)跨界系统阶等年代地层单位、沉积层序"T-R"水侵-水退建模理论基础与层序边界不断调整、基准面曲线滞后水侵-水退(R-T)曲线和纯几何学的相对应整合面(可比的整合面)禁锢等4个问题.针对4个问题论文建议:(1)静止正常水退(SNR)取代高位正常水退(HNR),解决层序地层学由高位正常水退不合理设定造成的非周期性问题;(2)鉴于残留最大水泛面(RMFS)潜在地接近或一致于年代地层单位界线或全球界线层型剖面和点(GSSP)阶的下界的特征,层序地层学有可能建立残留最大水泛面与其相对应不整合面组成的复合层序边界,其中的残留最大水泛面部分用于解决现行层序边界跨年代地层单位界线的问题;(3)复合层序边界由盆朝陆的"一对一"追踪方式解决层序边界由陆朝盆"一对多"不断调整的问题;(4)降级"相对应整合面"为体系域边界,解决双定义"相对应整合面"问题,其中,Hunt and Tucker(1992)的"相对应整合面"被复合层序边界相对应不整合面部分向盆内延伸(ESU)取代而作为低位体系域底界(ESU亦兼有水侵体系域在不整合处的底界作用),Posamentier and Allen(1999)的"相对应整合面"被复合层序边界之上的恢复的强迫水退底界取代而作为下降期体系域底界.此外,强迫水退底界同义术语现在采用的海相侵蚀海退面(RSME)术语不能全部代表海相与非海相背景.
    湖相致密白云岩不均一油藏特征及主控因素
    姚悦, 王刚, 李乐, 刘永河
    2017, 42(12): 2327-2335. doi: 10.3799/dqkx.2017.145
    摘要:
    渤海湾盆地塘沽地区沙三5亚段发育湖相含油泥质白云岩层系,油藏顶面埋深2 800~3 600 m,属于中深-深层的断块-岩性油藏,储层为致密裂缝白云岩.本文通过岩心观察、实验室分析、压力测试、裂缝分析等手段,重点研究了致密白云岩储层岩石相、储集性、复杂含油性和油藏不均一性特征,分析了成藏主控因素及成藏模式.研究表明:储层岩性以白云岩、泥质白云岩为主,为中-低孔、低渗-特低渗的裂缝-孔隙型储层,储集空间主要为晶间孔、溶孔、裂缝及溶缝;超压与含油性密切相关,超压断块井均中高产、含水率低于20%且呈持续降低趋势,常压断块井均低产、含水率高于55%且稳定-上升趋势;白云岩层系内厚层泥岩为优质烃源岩,提供充足油源;断层封闭性控制油气聚集,进而控制生烃型超压的分布,超压成为油气富集的重要标志;油气充注晚于断块-岩性圈闭形成时间,使油气充注有效.
    地球物理学
    基于地面磁信标的水平定向钻进实时定位方法
    邓国庆, 姚爱国, 龚正, 邱敏
    2017, 42(12): 2336-2344. doi: 10.3799/dqkx.2017.567
    摘要:
    为提高非开挖水平定向钻进定位的精度和适用范围,提出一种基于地面永磁体信标的定位导向方法,在地面布置Φ50 mm×300 mm永磁体信标,永磁体轴线与水平面平行,利用钻具上安装的由5个三轴磁强计、1个三轴加速度计和1个三轴陀螺仪构成的传感器阵列测量磁信标在钻头附近的磁梯度张量解算钻头的位置.对该定位模型进行仿真实验表明该定位方法在深度和水平方向的定位精度均较高,理论上通过调整磁信标位置、永磁体数量、磁强计精度和基线长度在足够大的钻进深度和距离内保持定位误差小于1%,同时证明在有限钻具空间内基线相对越长,定位精度越高.实测实验表明环境干扰磁场对该方法的影响非常小,具有良好的实际效果.该定位方法满足非开挖水平定向钻进施工时的实时定位导向要求,操作简单,对场地条件要求低,大大提高了水平定向钻进定位的效率和适用范围.
    遥感地质学
    基于WorldView-02高分影像的BP和RBF神经网络遥感水深反演
    郑贵洲, 乐校冬, 王红平, 花卫华
    2017, 42(12): 2345-2353. doi: 10.3799/dqkx.2017.552
    摘要:
    遥感水深反演是水深测量的一种重要技术和手段.以美济礁水深反演为例,选择WorldView-02高分影像为数据源,在辐射定标和大气校正的基础上,构建BP(Back Propagation)和RBF(Radial Basis Function)人工神经网络水深反演模型,以遥感影像8个波段为输入层,通过tansig、logsig、高斯函数和purelin函数变换实现从输入层到隐含层、隐含层到输出层的转换,以便反演水深.最后对反演水深与实测水深采用回归分析,求解决定系数(coefficient of determination,R2)、平均决定误差(Mean Absolute Error,MAE)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)等进行比较,评价2种模型的精度.结果表明,RBF神经网络模型结构更简单,对样本要求更低,反演精度达到0.995,更适合遥感水深反演.
    水文地质学
    台风暴雨条件下滑坡地下水渗流特征及成因机制
    张泰丽, 周爱国, 孙强, 伍剑波, 王赫生, 刘政华
    2017, 42(12): 2354-2362. doi: 10.3799/dqkx.2017.570
    摘要:
    台风暴雨常引发大量的滑坡灾害,造成生命财产损失,因而研究台风暴雨条件下滑坡地下水渗流特征及成因机制对滑坡的防治、预警预报具有重要意义.以浙江省中林村滑坡为例,采用有限元数值方法,模拟了台风暴雨的两种常见工况(工况1:等强度降雨;工况2:渐变强度降雨)下滑坡地下水的暂态渗流场及稳定性.结果表明:两种工况条件下,滑坡地下水渗流特征基本相同,地下水位响应迅速,地下水位位于强风化和中风化接触面附近,且在坡脚形成溢流;但是工况1较工况2地下水水位上升速度快、幅度大;滑坡稳定系数与地下水水位及降雨强度等密切相关,在高强度降雨条件下,随地下水水位上升稳定系数快速下降,水位稳定以后,稳定系数下降速度减缓;中林村滑坡为典型的滑塌-拉裂-蠕滑缓动型变形破坏模式,台风暴雨引起斜坡岩土体地下水水位上升,基质吸力降低和孔隙水压力增加是其发生变形破坏的主要原因.本文所得结论能够为东南沿海地区台风暴雨诱发滑坡的预测预报与防治提供理论支持.