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1.
华南地区位于东亚壳体东南缘,包括东南地洼区和江南地洼区两个典型的华夏型地洼区,该区多阶段的复杂构造–岩浆演化形成了大量的花岗岩及断裂构造,并导致大量多因复成热液铀矿床的形成。这些花岗岩体、断裂构造及铀矿床的空间分布均具有分形特征。东南地洼区断裂构造的分维值为1.6800,明显大于江南地洼区的1.5939,显示前者更有利于热液铀成矿作用的发生。花岗岩体空间分布盒维数D总体上随其规模增大而增大,较大的周长–面积分形维数DPA会导致盒维数D增大,显示其构造–岩浆活动的复杂性增强。其中燕山晚期、燕山早期和印支期较大的D和DPA显示其更有利于热液铀成矿的发生。华南地区热液铀矿床空间分布盒维数为1.0254,明显小于两个不同构造区断裂构造空间分布的分维值,表明华南地区铀矿床的发育程度低于断裂。用元胞自动机模型对断裂和成矿演化进行模拟的结果表明,其分维值随时间逐渐增大,到中晚期断裂分维值增高至超过临界值后才有大规模成矿作用发生,成矿分维值显著增大。多阶段复杂的构造–岩浆活动的分形演化导致了华南地区多因复成热液铀成矿的分形分布。 相似文献
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矿物微观结构的多重分形 总被引：4，自引：1，他引：3
分形与多重分形已广泛地应用于不同领域, 不同尺度下的各种分布特征研究更是受到广泛关注.以云南个旧松树脚矿田中2件含矿矽卡岩样品中黄铁矿颗粒为研究对象, 通过分形与多重分形方法研究了黄铁矿颗粒在二维空间上的分布特征.结果显示, 黄铁矿在微观尺度空间上的分布不均一, 具有明显的分形与多重分形分布特征.所选研究区外接触带黑绿色含硫化物矿石矽卡岩和接触带矽卡岩型块状硫化物矿石显微照片分析结果显示, 前者黄铁矿颗粒分布的盒子维数D0、信息维数D1、关联维数D2及广义多重分形维数Dq的变化范围均较小, 而后者较大; 前者外接触带黑绿色含硫化物矿石矽卡岩含矿性相对较弱, 而后者矿石矿物相对富集.从这个意义上说, 分形与多重分形维数与样品含矿性有一定的对应关系, 因此, 分形与多重分形分析有望进一步为岩石含矿性的定量化评价提供微观尺度上的证据. 相似文献
3.
采用IPP（Image-Pro Plus）图像分析软件对贵州省贵阳市某工厂三种既有地基红黏土SEM图像的信息进行提取和处理,定性描述和定量分析土体的微观结构,并引入分形理论分析SEM图像,提出在IPP软件中获取颗粒三维分形维数的计算方法。结果表明:（1）抗剪强度参数随微观颗粒数、颗粒形态比的增大而增大,随颗粒平均面积的增大而减小;（2）颗粒分布及形态均具有明显的分形特征,分形维数介于2~3之间,抗剪强度参数均随颗粒分布及形态分维值的增大而增大;（3）与构建三维模型的方法相比,利用IPP软件计算土颗粒三维分形维数的方法具有可行性,简单易操作,结果可靠。 相似文献
4.
定量度量动力变质作用下组成糜棱岩矿物颗粒的不规则变化是一项挑战性的研究.以基于GIS的PA(周长-面积)模型定量地描述糜棱岩中具自相似性石英形态的不规则变化.研究实例是苏格兰西北地区Moine逆冲断裂带前缘变质程度不同的5种类型的糜棱岩.石英是糜棱岩的主要矿物成分,其镜下的显微图片经扫描转换成数字图像,再通过GIS技术转换成矢量图,并计算出每颗石英的周长和面积.研究结果表明,随变质程度的增加,其PA分形维数分别从1.20、1.28、1.38、1.46,逐步增加到1.60.这表明,随变质程度的增加,变形程度与动态重结晶作用加强,石英颗粒从规则到不规则. 相似文献
5.
分形维数可定量表征储层孔隙结构的复杂性,为页岩储层评价提供思路。以热模拟获得的不同热演化阶段的鄂尔多斯盆地长7段页岩为研究对象,应用场发射扫描电镜观察了各演化阶段孔隙变化特征,并通过低温液氮吸附实验,研究各个演化阶段页岩孔隙分形特征,运用FHH模型计算页岩孔隙分形维数,探讨了分形维数与有机碳、矿物成分、孔隙结构参数的关系。研究结果表明:低成熟阶段页岩中纳米级有机质孔发育有限,随着成熟度的增加,在有机质内部开始逐渐发育孔隙,同时黏土矿物颗粒间的有机质也开始分解,出现纳米级层间孔,主要发育墨水瓶状孔和少部分的平行板状孔;孔径峰值主要在2~4 nm和40~50 nm,随着成熟度增加,上述2个孔径段的孔隙相对数量增加,分形维数依次增大,分形维数为2.592~2.717,孔隙非均质性增强。分形维数随着有机碳含量的减少而增加,而与石英、黏土矿物含量相关性不明显;随着成熟度增加,微孔和中孔比例增加,平均孔径减小,孔隙表面越复杂,比表面积和分形维数增加;分形维数与总孔隙体积、微孔体积、中孔体积具有很好的正相关性,而与大孔体积相关性较差。 相似文献
6.
以武深高速广东段沿线的粉状煤系土为研究对象,利用环境扫描电镜技术(ESEM)获得了不同含水率直剪试验后粉状煤系土剪切面的微观结构SEM图像;结合MATLAB及Image Pro Plus(IPP)软件,对剪切面微观结构特征进行了分析;基于分形理论,建立了煤系土的分形模型,求出了二维空间内煤系土孔隙轮廓分维数、孔隙数量～孔径分布分维数。结果表明:煤系土微观结构多为片状颗粒集合体,接触关系主要为面-面接触和面-边接触;随着含水率的增加,剪切面粗糙度先增加后减小,力学强度参数先增大后减小,转折点在最优含水率附近(10%～15%之间);煤系土微观结构具有明显的分形特征,可用孔隙等效面积-等效周长分形模型、孔隙数量～孔径分布分形模型描述,其分维数介于1～2。 相似文献
7.
以某矿区原状土为研究对象,针对细粒土颗粒结构的复杂性和不规则性,基于分形理论,通过颗粒分析、渗透试验和界限含水率试验,建立了细粒土粒度分形维数与不均匀系数、渗透系数及界限含水率的相关关系,从而揭示了这一类土粒度分维的物理意义。试验研究表明:土的颗粒级配越好,分维越大,不均匀系数就越大,水通过孔隙的能力变弱,渗透系数则越小。当土分维数小于某一数值时,土的界限含水率随分维值的增大而减小;分维大于这一数值时,各界限含水率指标又与分维值呈正相关关系。研究结果为该地区这一类细粒土的工程特性提供较好的研究思路和理论支持。 相似文献
8.
《地质科技情报》2016,(5)
页岩孔隙结构具有良好的分形特征,孔隙结构的分形维数能定量描述孔隙结构的复杂程度。以辽河东部凸起为例,应用高压压汞方法研究了页岩孔隙结构及其不规则性,计算了页岩孔隙分形维数。研究结果表明,辽河东部凸起太原组页岩孔隙分形无标度区为0.09~60μm,孔隙分维数为2.378~3.007,随着分形维数的增大,页岩的非均质性增强,压汞实验得出的页岩孔径分布特征也证明了页岩的孔隙分形维数可以用来定量描述页岩储层岩石孔隙结构的微观非均质性;数学拟合表明分形维数与有机质含量相关性差,反映页岩中无机孔隙为主体孔隙类型;分形维数与石英含量呈较弱的正相关而与黏土矿物含量呈较强的负相关性,表明黏土矿物含量对页岩孔隙结构影响明显。分形维数与页岩的渗透率和孔隙度均具有很好的负相关性,分形维数越大,岩心的渗透率和孔隙度越小,表明分形维数越大,孔隙结构越趋于复杂,不利于气体的渗流和产出。 相似文献
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黄骅坳陷中区断裂系统分形研究 总被引：12，自引：10，他引：2
利用分形几何方法分析了黄骅坳陷中区断裂分布的分形特征,以探讨该区断裂系统的发育规律及其与油气的关系。利用数盒子方法进行分析表明,黄骅坳陷中区断裂系统在标度区间1.75～7km具有很好的统计自相似性。根据断裂分维值等值线可知,海岸线两侧断裂分维值分布规律有着明显不同,显示了两侧断裂系统在形成机制上的差异性。研究区分维值自西向东逐渐增大,在歧口凹陷南北两侧有着最高的分维值。结合黄骅坳陷中区断裂系统的形成机制及油田的分布,初步探讨了断裂分形特征与黄骅坳陷中区断裂系统的形成机制及断裂分形特征与油田分布之间的关系。研究结果表明,断裂系统分维值的变化特征与断裂的发育规律有着很好的相关性,断裂发育程度高的地区其分维值也更高,也将更有利于油气的运聚。 相似文献
11.
Sphalerite banding is a common texture in Jinding (金顶) Pb-Zn deposit, Yunnan (云南), southwestern China. The frequency distribution and irregularity of sphalerite grains observed in the bandings are characterized quantitatively by fractal models. Fractal dimensions calculated by several fractal models including box-counting model, perimeter-area (P-A) model, and number-area (N-A) model show the gradual change from outer banding to inner banding, indicating a decrease in area percentage, in irregularity, in shape and in grain size, and an increase in the numbers of grains. These results may imply an inward growth of sphalerite during mineralization, and self-organization properties are involved in the nonlinear process of mineralization. 相似文献
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北京沿河城地区东岭台组酸性火山碎屑流的碎屑分形特征及其成因 总被引：3，自引：2，他引：1
火山碎屑岩中的碎屑颗粒形态、分布和显微结构保存着岩浆房内岩浆的结晶状态、火山爆炸过程中的岩浆气泡化和碎裂作用以及火山碎屑堆积和变形过程的大量物理信息。为揭示北京西山沿河城地区东岭台组酸性火山碎屑流形成的物理过程,本文以东岭台组第三岩性段的酸性熔结火山碎屑岩的火山地质、岩相学研究为基础,应用分形理论和方法对酸性熔结火山碎屑岩中的碎屑形态的分形特征开展了定量研究。不同类型碎屑的表面和边界盒维数的数值范围大小具有一致性。玻屑变幅较大,石英晶屑和岩屑变幅较小,这说明碎屑的塑性和流变性对碎屑形态多样性的影响较大。在几类碎屑中,熔蚀石英的边界盒维数和周长-面积法获得的分形维数最大,说明熔蚀作用对石英斑晶边界形态复杂性的影响超过了其它机制对火山碎屑形态复杂性的影响。东岭台组酸性火山碎屑岩中的熔蚀石英、石英碎屑、长石碎屑、玻屑和岩屑的分形特征有明显差异,反映了火山喷发过程中围岩和岩浆性质、物理化学条件以及火山作用机制的差异。火山碎屑形态的分形特征和幂率规律,证明火山爆炸过程是一种自组织临界条件下发生的。 相似文献
13.
On the basis of results of simple box-counting analysis, it has been suggested in several recent publications that natural fracture patterns are fractal. Fractal patterns are characterized by self-similarity of structure on a range of scales and provide straight-line distributions on box-counting plots. New analysis of a fracture pattern that provided the most convincing straight-line box-counting curve previously published, shows that the curve is non-linear and, therefore, that the fracture pattern is not fractal. Non-linear box-counting curves are also characteristic of other natural fracture patterns analysed but spurious linear curves can be obtained if the area analysed extends beyond the mapped area. 相似文献
14.
SHEN Xiaohu ZHOU Lejun LI Hongsheng SHEN Zhongyue YANG Shufeng Department of Earth Sciences Zhejiang University Hangzhou Zhang Yuxu Zhu Xiling 《《地质学报》英文版》2002,76(2):257-263
Fractal dimensions of a terrain quantitatively describe the self-organized structure of the terrain geometry. However, the local topographic variation cannot be illustrated by the conventional box-counting method. This paper proposes a successive shift box-counting method, in which the studied object is divided into small sub-objects that are composed of a series of grids according to its characteristic scaling. The terrain fractal dimensions in the grids are calculated with the successive shift box-counting method and the scattered points with values of fractal dimensions are obtained. The present research shows that the planar variation of fractal dimensions is well consistent with fault traces and geological boundaries. 相似文献
15.
爆破荷载作用下岩体损伤破坏的分形研究 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对现有损伤参量的定义方法的分析,尝试采用分形维数作为表征岩石损伤的参量,建立分形维数与损伤程度的相对关系。根据盒维数算法思想及数字图像存储原理,编写了基于Matlab的数字图像的简易盒维数算法。结合实际工程爆破施工,采用数字式全景钻孔摄像系统进行了现场测试。通过对实测的爆前、爆后岩体的影像资料进行裂纹提取及图形处理,得到了爆破前后岩体损伤裂纹对应的分形维数,确定了爆破作用下所产生的损伤增量。结果表明,用分形维数来描述岩石的损伤,克服了其他定义方法涉及过多岩石特性参数的不便,其结果为研究岩石的损伤程度及演化过程,探索了一条新的途径。 相似文献
16.
Several structure sets (faults and folds) are characterized by their self-similarity properties. Herein, we discuss the degrees of complexity of fractures by introducing the box-counting fractal dimension of faults as a key criterion to be used in comprehensive fuzzy analysis model for evaluation of the complexity of structures. Totally, eight criteria including density, intensity, length of faults, types and box-counting fractal dimension of faults, the intersection angle between faults and coal beds, gradient coefficients, dip angles of the coal beds, and variation coefficients of dip angles of the coal seams, were used for the evaluation purpose. The grey fuzzy comprehensive assessment model was used to rank the relative importance of these criteria. Scores indicating the complexity of structure were calculated on the base of criteria values and their weights for each sub-area of the study area in the Pansan (潘三) coal mine district in the southern Anhui (安徽) Province, China. The result on the calculated complexity of structure is useful for mining planning in the study area. 相似文献
17.
Fractal analysis of the Oyo River, cave systems, and topography of the Gunungsewu karst area, central Java, Indonesia 总被引：1，自引：0，他引：1
Sari B. Kusumayudha M. T. Zen Sudarto Notosiswoyo Rudy Sayoga Gautama 《Hydrogeology Journal》2000,8(3):271-278
Gunungsewu, the southernmost subzone of the Southern Mountains, central Java, is a classic karst terrain, bounded by the
Oyo River on the north and the Indian Ocean on the south. In this study, the Oyo River, the main drainage in the area, is
divided into 14 segments, and the fractal dimension of each segment is determined by the box-counting method. The 14 segments
show various values of fractal dimensions, which are controlled by lithology and geologic structures of the area that is being
dissected by the river. Easily eroded lithologies have larger fractal dimensions, and the value changes abruptly when the
river crosses faults. Fractal dimensions of six underground rivers in the Bribin, Sodong, Semuluh, Jomblang, Soga, and Sumurup
caves, and the surface topography above the caves were also determined. The caves have fractal dimensions that range from
1.043 ±0.01 to 1.08±0.01; the surface topography has fractal dimensions that range from 1.49±0.01 to 1.732±0.01. The fractal
dimension of an underground river is proportional to the fractal dimension of the surface topography over the passage. Larger
fractal dimensions of underground rivers are associated with smaller flow rates of the rivers.
Received, June 1998Revised, March 1999, August 1999, February 2000Accepted, February 2000 相似文献
18.
WANG Nan LIU Yongshun PENG Nian WU Cailai LIU Ningqiang NIE Baofeng YANG Xiaoyu 《《地质学报》英文版》2015,89(1):121-132
Quantitative analyses of the spatial distribution of fault structures can provide a theoretical basis for forecasting prospective ore deposits. Characteristics and complexity of fault structure distribution in the Qitianling area, Southern Hunan Province, China, were quantitatively calculated and appraised by fractal and multifractal methods to evaluate the relation between fault structures and ore-prospecting potential. The results show that the lengths of faults can be modeled as multifractals. Multifractal spectra evidently reflect the characteristics of the scaling of fault structures. The boxcounting dimension value(D) of fault structures is equal to 1.656, as indicates complexity of the spatial distribution of faults and favorable structural conditions for the formation of ore deposits. Moreover, the D values of sub-regions were calculated and isopleths of their fractal dimension values were plotted accordingly. Overlay analyses of isopleths of fractal dimension values and distributions of known ore deposits show that areas with the larger fractal dimension values of fault structures have more ore deposits. This spatial coupling relationship between D values and ore deposits can be used to forecast and explore other ore deposits. On the basis of complexity theory for ore-forming systems, three exploration targets with high D values were delineated as prospective ore deposits. 相似文献
19.
鄂西清江上游NE向活动断层束分段分形特征 总被引：7，自引：1，他引：6
在地质调查的基础上,初步厘定了清江上游ＮＥ向断层束７条区域性活动断层的轨迹结构,并依据断层几何轨迹的间断、连接和重叠特性,划分断层带的相对独立断裂段;进而利用分形分维分析,分别估算活动断层和相对独立断层段的轨迹结构分维值。计算结果表明：每条断层的轨迹结构具有其特征性的分维值,轨迹结构越复杂,分维值越高,咸丰断层分维值最高（Ｄ＝１．２６８）,齐岳山断层带分维值最低（Ｄ＝０．９８０）;每个相对独立的断层段也具有特征性的分维值,其中,郁江断层带的Ⅱ段的分维值最高（Ｄ＝１．３１８）,齐岳山断层带的Ⅰ段的分维值最低（Ｄ＝０．９６２）;断层轨迹结构越复杂、分段阶区分支断裂越多、分维值越高,其现今活动性越强;活动断层分段分形分析是进行断层活动性评价的有效途径之一。 相似文献
20.
遥感线性构造分形统计和蚀变信息提取在桂东地区金铅锌锡多金属成矿预测中的应用 总被引：2，自引：1，他引：1
在桂东地区ETM+遥感影像742波段融合的基础上,进行了线性构造和环形构造解译,运用分形几何学的原理和方法对研究区的遥感线性构造进行定量分析,利用计盒维数法求得研究区的线性构造分维值,得出该区线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征,利用Surfer软件求得线性构造分维等值线图,采用主成分分析和比值法组合提取遥感蚀变异... 相似文献