腾冲地区新生代高钾钙碱性火山岩结构组成及形成过程摘要:腾冲地区新生代以来,发育大量高钾钙碱性火山岩(玄武质粗面安山岩和粗面安山岩),但具体形成过程尚不明确.基于岩相学分析,对这些火山岩进行全岩主量、矿物主微量元素分析,并结合文献已发表数据,探讨其形成演化过程.岩石普遍具斑状结构,斑晶以橄榄石、辉石和斜长石为主,并发育聚斑晶.单斜辉石斑晶常见正环带、反环带及振荡环带,其中振荡环带指示岩浆演化过程中多批次基性岩浆补给混合和可能的局部混染作用.全岩主量元素分析显示它们属于高钾钙碱性系列岩石.单斜辉石、斜方辉石和斜长石斑晶及聚斑晶有相似的稀土元素和微量元素配分模式,但单斜辉石最富集微量元素,其次为斜长石,斜方辉石的含量最低.橄榄石斑晶化学指示岩浆源区可能来源于橄榄岩的部分熔融,而全岩微量元素及单斜辉石斑晶的成分特征记录岛弧环境信息.斑晶矿物平衡温压计算及地球物理学资料共同揭示研究区下方存在两个中酸性岩浆储库:浅部的英安质岩浆储库(深度为 8.3~13.6 km)和深部的安山质岩浆储库(深度为 18.4~30.2 km).本文研究样品均源于深部储库,形成过程包括:基性岩浆补给引发晶粥‒熔体的混合作用,当新生熔体在储库中占主导时,触发喷发,并携带半固结岩浆团至地表,形成典型的(聚)斑晶结构.
新生代高钾钙碱性火山岩斑晶岩浆储库腾冲地区稀土元素岩石学
基于3D-CA-GAN的岩石体纹理合成技术摘要:基于二维样本(深度学习)的体纹理合成是一种重要的岩石体纹理生成途径,目前岩石体纹理合成存在无法长距离依赖和颜色失真的问题.提出一种基于三维坐标注意力生成对抗网络(3D-Coordinate Attention Generative Adversarial Network,简称 3D-CA-GAN)的创新方法.通过将坐标注意力机制(Coordinate Attention,简称CA)扩展至三维空间,结合内容感知上采样模块和多尺度判别器,实现了矿物颗粒空间分布的高保真建模.实验表明,该方法在SSIM(0.773)、PSNR(提升24.92%)和LPIPS(降低0.110)等指标上显著优于现有技术,消融实验进一步验证3D-CA模块使方向性纹理的SSIM提升14.69%.本研究为地质建模提供了具有真实感纹理合成的新解决方案,其三维注意力框架对通用生成任务具有借鉴意义.
岩石体纹理混合空洞卷积注意力模块3D-CA-GAN三维建模
考虑井储效应的双重介质单孔抽水非稳定流解析模型摘要:为探究双重介质含水层中单孔抽水试验水文地质参数求取方法,在不考虑井储效应的双重介质非达西流模型基础上,提出了考虑井储效应的双重介质非达西流模型,并以某野外试验场中实地进行的单孔抽水试验为例,比较了不同求参方法对单孔抽水试验参数识别的效果.结果表明,使用考虑井储的双重介质非达西流模型,反演结果与实测水位降深的吻合度最高;考虑非达西流态,更加适用于抽水流量大,地下水流场呈现非达西流的状态;考虑井储效应,能够更好地刻画出抽水过程前期地下水位迅速下降的现象;考虑双重介质结构,能够更好地刻画出抽水过程前‒中期孔隙‒裂隙介质间水量交换作用由弱变强的现象.说明本文提出的考虑井储效应的双重介质非达西流模型具有一定的适用性.
单孔抽水双重介质非达西流井储效应工程地质水文地质
气体地球化学勘查研究进展与展望摘要:随着我国矿产勘查程度持续提高,覆盖区隐伏矿床勘查已成为未来重要方向.系统回顾了以气体为勘查介质在覆盖区找矿的研究进展,分析了与矿化相关气体用于勘查的原理、特征、来源及运移机制,总结了环境因素对其运移与富集的影响.针对不同类型的气体(CO₂、烃类气体、含硫气体、惰性气体Rn、He及Hg),归纳了其在矿产勘查中的应用特征及面临的挑战,提出了多种气体联合测量在金属硫化物矿床勘查方面的优势.尽管气体地球化学方法在找矿实践中成效显著,但各类气体的成因机制、运移规律及其影响因素仍需深入研究,相关理论体系有待完善.同时,亟需构建涵盖气体地球化学异常检测、识别、追踪与评价的综合体系,以提升该方法的普适性和有效性.
覆盖区隐伏矿床勘查气体运移机制含硫气体找矿问题与展望地球化学
孕灾环境对泥石流危险性影响摘要:不断变化的孕灾环境影响泥石流危险性,但鲜有研究揭示危险性变化规律.因此,基于多源监测信息和熵值法对锄头沟泥石流危险性进行评价,分析 2007-2021年泥石流危险性与孕灾环境之间的控制关系,进而提出泥石流危险性监测体系.结果表明:震初锄头沟物源面积增大 27倍,并呈逐年减少趋势,到 2027年恢复至震前水平;锄头沟 2019年泥石流临界雨量相较 2013年提高 12.97%,未来满足f(Ih,P)≥R(34.40 mm)临界降雨条件时,可能会暴发泥石流;震后泥石流总物源逐年减少,但危险性逐渐增加,并在极端降雨下使泥石流达到极高危险,随后会相对降低,且 2021年锄头沟泥石流呈高危险性;提出的泥石流危险性监测体系,探寻高危险泥石流靶区,为防灾减灾决策等资源的合理调配提供指导.
孕灾环境泥石流危险性熵值法变化规律监测体系灾害环境地质
深部找矿:金属矿地震技术的机遇与挑战摘要:结合地质和钻孔资料,传统的重磁电、放射性物探技术可为寻找隐伏与深部金属矿提供量化的密度、磁性、电阻率与极化率、放射性等物性约束,反射地震能提供高精度、高分辨率层位与构造几何结构约束,重磁电震联合可大幅提高金属矿的勘查精度.但是,限于金属矿探测面临的复杂地表与地下构造等条件,传统反射地震技术采集成本高昂、纵波反射地震技术的多解性,已成为金属矿地震勘查技术面临的两个核心问题.在现代传感与通讯、计算机技术快速发展的带动下,针对如何降低金属矿地震探测成本和满足复杂地表与构造成像适应性的直接找矿需求,借鉴现代地震技术已在工程地质、化石能源等领域取得的最新研究成果,在重点剖析金属矿地震探测难点和挑战的基础上,给出了主被动源地震联合、人工智能地震采集、多分量地震散射成像、多场多波联合的技术方案.在此基础上,针对现有地震理论和方法的不足,讨论了需要重点攻关的研究方向.
物探金属矿地震技术主被动源人工智能多分量
地壳性质对滇西南锡矿床分布的约束:基于Hf同位素填图摘要:滇西南锡矿带是我国重要的锡成矿带之一,前人总结了滇西南锡矿带中与花岗岩相关的锡矿床的时空分布,但对锡矿床的空间展布情况与地壳性质的关系以及其控制锡成矿的原因尚不清楚.本文收集了滇西南地区已发表的早古生代‒新生代花岗岩类的锆石Hf同位素数据,在前人对三江特提斯造山带大范围同位素填图的基础上,利用ArcGIS软件绘制了滇西南地区锆石εHf(t)值和TDMC等值线图及两条典型剖面图.成图结果表明,昌宁‒孟连造山带和保山地体表现为低εHf(t)高TDMC的古老地壳特征,而腾冲地体同位素分布不均匀,既存在低εHf(t)高TDMC的古老地壳区,又存在高εHf(t)低TDMC的新生地壳区.滇西南地区的锡矿分布与地壳性质关系密切,锡矿均分布于低εHf(t)高TDMC的古老地壳区,而在高εHf(t)低TDMC的新生地壳区,尚未发现锡矿.锡矿在古老地壳区域的集中产出可能与古老富锡地壳有关.贫锡且高氧逸度地幔岩浆的混入对花岗岩中锡的富集具有抑制作用,可能是新生地壳区锡成矿作用不明显的原因.
Hf同位素填图地壳性质锡矿滇西南花岗岩
《地球科学》征稿简则地球科学征稿简则
青藏高原东部巴塘地区亚日贡花岗闪长岩成因及其对斑岩Cu矿成矿潜力的约束摘要:西藏东部的金沙江古特提斯洋闭合在早‒中三叠世,但碰撞后的地质过程还缺乏细致约束,斑岩Cu成矿潜力还缺乏系统评估.对藏东巴塘地区的亚日贡岩体开展年代学、岩石地球化学和矿物成分分析.锆石U-Pb定年结果表明其形成于~227 Ma.这些岩石具有高 SiO2、Mg#特征(53~64),富集的 Sr-Nd同位素组成(初始 87Sr/86Sr=0.709 8~0.711 8,εNd(t)=-7.4~-8.0).亚日贡高Mg#花岗闪长岩形成是陆壳熔体混染地幔岩石的结果,与古特提斯洋闭合后的板片断离作用有关.系统的锆石、磷灰石和角闪石成分分析表明,尽管亚日贡岩体的岩浆具有高的H2O含量(>5%)、但其氧逸度比典型斑岩Cu成矿岩浆偏低,且S含量显著低于全球典型成矿斑岩,指示区内形成斑岩型Cu矿床的潜力较低.
高Mg#酸性岩板片断离斑岩Cu成矿潜力晚三叠世金沙江古特提斯洋岩石学矿产勘查
苏锡常地下空间开发对地下水流场的影响摘要:定量研究城市地下空间开发对地下水环境的影响,对于城市地下空间合理开发及精准管理具有重要的理论和实际意义.深入探讨地下空间开发程度高且典型的苏锡常地区城市地下空间开发对地下水流场的影响.在构建苏锡常地区水文地质概念模型的基础上,建立地下水流数值模型,基于校正后的地下水流数值模型,预测地铁运行对地下水流场的影响.由于地铁对地下径流的阻碍作用,迎水面地下水位出现 0~0.4 m的壅高,背水面地下水位出现 0~0.8 m的下降,并引起 17.56 km范围内的水力梯度增大.地铁投入运行之后,地铁附近地下水位变幅前 5 年较大,后 5 年较小;地下水径流方向在局部发生变化,而区域流向没有发生显著改变.
苏锡常地区地下空间开发地下水流数值模型地下水流场水文地质
江南造山带西段北侧边界厘定:来自黔东大坪捕虏花岗岩的证据摘要:幔源岩浆可作为获取地球深部物质信息的"岩石探针".对黔东大坪晚奥陶世(449 Ma)钾镁煌斑岩中首次发现的花岗岩捕虏体展开了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素以及锆石微量元素分析.结果表明,捕虏花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为(833±2.6)Ma(MSWD=1.3,n=26),其锆石εHf(t)值和亏损地幔模式年龄(TDM)分别为-11.4~-2.30和2 457~1 893 Ma,锆石REE、U、Th、Pb、Nb、Hf等微量元素表明该捕虏体为造山作用相关S型花岗岩.花岗岩捕虏体与梵净山地区出露的新元古代花岗岩在结晶年龄、锆石Hf同位素组成上一致,暗示二者可能在深部共同构成一巨大花岗岩基,该花岗岩基为厘定江南造山带西段北侧边界提供了重要的物质证据.提出江南造山带西段北侧与扬子地块的边界应以张家界‒贵阳断裂为界.
扬子地块新元古代岩石探针捕虏体造山带边界花岗岩基同位素地质年代学
丽江盆地早三叠世砂岩物源特征及其对扬子西南构造的约束摘要:丽江盆地作为扬子西南边缘地区多板块交汇带,对其下三叠统沉积物源的研究可掲示扬子西南地区的沉积"源‒汇系统"及其与西部冈瓦纳弧盆体系的时空关系.野外观测与镜下鉴定显示鹤庆腊美组砂岩均来自近距离的长英质火山岩物质,且碎屑锆石分别呈现~254 Ma和~255 Ma单一年龄峰值,与峨眉山大火成岩省中酸性岩浆活动时间一致,与板内/非造山环境岩浆锆石具有锆石微量元素一致性,而区别于弧造山带;Lu-Hf同位素εHf(t)值表明其与峨眉山大火成岩省的长英质岩类有关系;全岩地球化学数据显示腊美组与峨眉山流纹岩、粗面岩、正长岩具有主微量元素一致的特征.综合分析得腊美组物源来自近源搬运的峨眉山流纹岩、粗面岩和正长岩.早三叠世期间丽江盆地仍为被动陆缘沉积,主要接受来自峨眉山大火成岩省的物质,无西部弧盆体系物质来源.
下三叠统丽江盆地物源分析碎屑锆石U-Pb年代学全岩地球化学Lu-Hf同位素
藏东玉龙斑岩铜矿剥蚀历史与保存程度‒热年代学约束摘要:玉龙斑岩铜矿是玉龙斑岩铜矿带内唯一的超大型斑岩矿床,以往对该矿床的研究多与成因有关,未突出成矿后改造对制定找矿策略的重要意义.运用锆石U-Pb、磷灰石裂变径迹、磷灰石和锆石(U-Th)/He等热年代学方法进行了定年及相关热历史反演模拟研究.结果表明,玉龙矿床含矿二长花岗斑岩的锆石U-Pb谐和年龄为(41.7±0.5)Ma,锆石(U-Th)/He年龄在 34.9~39.3 Ma,说明玉龙矿床的岩浆‒热液演化过程可能至少持续了 5 Ma.磷灰石裂变径迹年龄在 34.7~19.7 Ma,磷灰石(U-Th)/He年龄在 20.7~18.4 Ma.这几个年龄大致依次降低,能代表冷却和剥蚀事件发生的时间.热历史反演模拟结果显示玉龙矿床经历了大致三个阶段的冷却过程,结合区域构造演化,34~30 Ma经历的相对快速冷却可能与同期印度大陆与亚欧大陆持续碰撞引起的青藏高原快速隆升有关;30~21 Ma相对缓慢的冷却可能是与碰撞活动的减弱有关;21~14 Ma相对快速冷却可能是与同期由构造缩短或者岩浆底垫造成的北羌塘地体地壳加厚事件有关.热历史模拟法计算得到的玉龙矿床剥蚀量为3.45 km,考虑到玉龙矿床4~5 km的成矿深度,矿床深部还有0.5~1.5 km的找矿空间.
斑岩铜矿玉龙矿床隆升剥蚀地质年代学矿床保存
镍同位素在海洋沉积物中的地球化学行为摘要:镍(Ni)同位素体系是研究海洋镍元素来源、迁移转化与循环过程的关键工具.海洋沉积物在镍的地球化学循环中扮演着重要的角色,既是镍的"源",又是镍的"汇",其镍同位素组成能够记录海水镍循环过程中的关键信息.系统地总结了海水以及海洋主要储库,包括河流输入、热液体系、不同类型海洋沉积物(如铁锰氧化沉积物、缺氧沉积物以及碳酸盐岩沉积物等)的镍同位素组成,分析了镍同位素组成及相互关系,深入探讨了沉积物与海水之间镍同位素的分馏机制及其对古海洋环境重建的指示意义.研究结果表明,镍同位素在示踪古海洋生产力变化、硫化环境演变以及全球镍循环质量平衡等方面具有独特的优势.
镍同位素同位素分馏海洋地球化学循环海洋学
河谷滑坡灾害链风险评估及防控研究进展摘要:河谷滑坡灾害链是由临河区域滑坡体与河谷水体复杂相互作用的一系列链式灾害事件构成的集合体,最常见的是滑坡涌浪和滑坡堵江灾害链.这些灾害链具有影响范围广、致灾风险大、演化机制复杂等特点.对河谷滑坡灾害链的基本特征、风险评估及防控方法进行了全面综述.研究表明,河谷滑坡灾害链的不确定性主要体现在灾害触发机制的不确定性、运动过程的动态不确定性以及灾害链相互作用的耦合不确定性.在灾害链识别与易发性评价方面,主要采用遥感技术、空间分析和机器学习等方法,但普遍存在对链生效应和时空动态演化特征考虑不足的问题.在风险评估方面,已发展出定性、定量评估以及基于数值模拟的综合评估方法,然而危险性和易损性分析受限于数据不足,缺乏大尺度下的机理分析工具;现有方法多将灾害链各环节结偶计算,未能充分体现灾害链的整体性及联动效应.在防控措施方面,工程与非工程措施相结合的防控策略得到广泛应用,但对断链减灾效果的定量化评估研究仍显不足.未来研究应重点关注:发展多物理场耦合的跨尺度灾害链演化理论;建立大尺度多场连续监测和多源异构数据融合的识别和易发性体系;构建数据物理双驱动的灾害链全过程风险评估模型;强化灾害链精确预警和系统化断链调控机制.
河谷滑坡灾害链灾害链特征和演化滑坡涌浪堰塞坝风险评估断链减灾工程地质学
被引:2
考虑动态渗流的散粒体滑坡-涌浪过程两相SPH模拟摘要:滑坡-涌浪是一种典型的多灾种耦合系统,具有跨介质灾种转化的复杂效应.基于黎曼光滑粒子流体动力学(Riemann-SPH),构建了考虑动态渗流的两相SPH滑坡-涌浪分析模型并验证了其准确性:动态渗流作用的引入使得散粒体滑坡-涌浪过程中的动量交换机制更加完整,最大波浪幅值am和最大波浪高度Hm的误差分别降低24.72%和41.95%以上.研究发现,滑动面倾角α与滑坡前缘倾角β对涌浪具有协同调控作用:随着α增大,am和Hm均呈现先增后减的单峰变化趋势;β的影响则呈现出分段特征:当α+β<90°时,am和Hm随角度和增大显著增长,超过该阈值后表现出非单调性变化,表明存在滑坡体积增加与有效作用面积缩减的竞争机制.此外,α的增大强化了渗流、紊流与摩擦等耗散效应,加剧涌浪能量衰减.相关成果可为滑坡-涌浪灾害防治提供科学支撑.
滑坡-涌浪灾害链黎曼光滑粒子流体动力学动态渗流滑动面倾角滑坡前缘倾角水土耦合工程地质学
被引:2
基于OpenQuake的川滇断层交汇带精细化地震危险性评估摘要:为评估复杂构造背景下现有地震动区划图在活跃断裂带地震风险评估中的适用性,提升地震危险性分析的准确性.以2022年川滇地区Ms6.8级泸定地震影响区为研究对象,基于OpenQuake平台开展概率地震危险性分析(PSHA).研究通过地震目录处理、震级转换、震源参数估算和断层建模,构建包含背景地震源与断层源的区域地震模型,并选取多种适用于活跃浅层地壳构造的地面运动预测方程(GMPEs),生成地震动参数和超越概率分布图.结果表明,OpenQuake模拟地震动分布与中国第五代地震动区划图基本吻合,尤其在高峰值加速度(PGA)区域表征上更为准确.随着峰值加速度(PGA)阈值的提高,高超越概率区域逐渐缩小,并集中于主要断层附近.以0.1为震级档,避免了五代图在地震矩释放率上的低估问题.此外,还表明强震风险主要集中在断层交汇地带,建议将该区域作为重点监测与防护对象.
危险性分析OpenQuake川滇地区截断型古登堡-里克特关系工程地质学
被引:1
基于PFC2D的冻融循环作用下冰碛土微观损伤研究摘要:为探究冻融循环作用下冰碛土性质劣化的微观损伤机制,基于离散元理论提出一种通过水颗粒膨胀实现土体冻融损伤模拟的方法.利用颗粒流软件PFC2D模拟三轴压缩试验,结合室内试验结果对比分析,在模拟冰碛土的力学性质变化方面显示出高度的准确性和可靠性,揭示了冻融冰碛土受载时微裂隙、位移场和力链场的演化过程与破裂特征.结果表明:(1)试样冻融过程中微裂隙呈由四周产生并逐渐向中间扩展的"累计演化"趋势,其中张拉微裂隙占据主导地位,在冻融前期(2~5次)颗粒间以水平挤压为主从而大量发育偏90°倾向张拉微裂隙;(2)冻融作用引起的冰碛土性质劣化在冻融前期(2~5次)尤为明显,粘聚力c随冻融次数N的增加呈负指数函数递减规律,而内摩擦角φ呈小幅波动态势;(3)试样受载过程中剪切微裂隙占据主导地位,微裂隙发育呈"慢→陡→缓"趋势演化,根据其裂隙演化特点,将加载过程的应力-应变曲线划分为4个变形阶段;(4)冻融后试样受载时减速斜率转换点B移动到峰值应力点C之前,说明B点在微裂隙扩展-贯通-形成破坏过程中可以作为"前兆特征";冻融20次试样受载时破坏程度更剧烈且形成明显剪切破坏带.
冰碛土离散元PFC2D冻融循环微观损伤破裂演化三轴压缩工程地质学
被引:1
基于知识图谱检索增强生成的滑坡监测预警系统摘要:针对当前滑坡防治工作中文字报告中的知识提取和利用问题,探索出一套基于地灾资料和数据的知识图谱构建和运用方法,促进地灾防控工作从数据管理到知识管理转型.对182份报告、22篇规范、5篇文献、4 668个滑坡点和313项治理工程的基础数据、3年来的历史灾情数据、当前滑坡监测数据和预报的天气数据进行了知识提取和图谱构建,并采用检索增强生成技术实现多源知识的整合和输出.建成了一个具有12 797个实体、34 873个关系、9 658个chunk的知识图谱系统,实现了4 518个滑坡的10天预警.知识图谱技术可有效提取文字报告中的知识,检索增强生成技术可有效整合多个知识来源,提高知识问答的准确性.
三峡库区滑坡监测预警知识图谱大语言模型检索增强生成工程地质学
被引:1
基于地质结构探测的多滑面边坡系统可靠度分析摘要:地质结构识别与强度参数不确定性量化是岩质边坡稳定性评估的核心问题.为此,提出了一种基于地质结构探测的多滑面边坡系统可靠度分析方法.该方法首先结合多道勒夫波分析(multichannel analysis of Love waves,MALW)与初至旅行时层析成像(first-arrival travel time tomography,FATT),实现软弱层与断层探测效果的互补.随后,通过弹性波速折减软弱层强度参数,统计获取其概率分布.最后,考虑参数不确定性,计算边坡地表位移及单一滑面与系统失效概率.该方法在两个边坡案例的测试中表明:多阶频散曲线对边坡深部及浅部软弱层的反演精度均优于基阶频散曲线,且勒夫波较瑞雷波受岩层界面起伏的影响更小.边坡断层在初至旅行时记录中表现为特定范围内的波动特征,基于该特征的反演可定位局部断层.对于多滑面边坡案例,结合地表位移,地质结构与各滑面单一失效概率,确定边坡主要受深层滑面控制.且该边坡系统失效概率受内摩擦角变异系数的影响远大于黏聚力.此方法能够有效探测边坡地质结构,定位软弱层与断层.可考虑软弱层内部裂隙结构和风化程度的影响,折减强度参数并量化其不确定性.能够准确识别关键控制滑动面,定量评估各潜在滑动面及系统失效概率,为边坡防治提供了科学依据和参考.
岩质边坡参数不确定性系统可靠度分析地质结构探测工程地质学
被引:1