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一维固结条件下黏土微结构再造过程研究和描述 总被引：1，自引：1，他引：0
采用冷冻制样方法,对不同固结压力作用下得到的重塑黏土压缩试样进行了真空干燥,对其水平截面、45o截面和垂直截面上获得的SEM照片域微结构参数进行了研究。对简单微结构参数的研究表明,随固结压力增大颗粒体所占比重越来越大。对合成微结构参数的研究包括主成分分析和聚类分析两方面,结果表明,随固结压力增大,第一主成分指标近似线性增大;不同固结压力作用下的样品具有明显的聚类特征,且类内距离随固结压力增大逐渐增大。在建立各种土力学关系时,可以考虑纳入合成微结构参数而并非简单微结构参数,以反映土微结构的整体特征。 相似文献
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基于微结构参数主成分的黄土湿陷性评价 总被引：2，自引：0，他引：2
黄土的湿陷性与其微观结构特征密切相关,它的微结构又受其应力状态和所处的含水状态影响。通过改变含水率与固结压力,对西安原状黄土进行了湿陷性试验,由此分析了不同含水率与固结压力条件下湿陷性的差异与联系,同时通过电镜扫描（SEM）获取了湿陷前、后黄土试样的微结构照片,进而获取了相应条件下的SEM照片的简单微结构参数。分析了湿陷前、后微结构参数的变化,探讨了简单微结构参数间相关关系,基于主成分分析法构建了合成微结构参数。研究表明：随着固结压力的增大,颗粒体所占比重越来越大,第1主成分近似线性增大,黄土湿陷系数与其累积主成分呈线性关系。根据这一重要认识,建立了主成分得分的湿陷系数计算方法,进而建立了黄土湿陷性评价方法。该研究对定量研究黄土湿陷性的微结构效应做了有益的探索。 相似文献
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在扫描电镜法（SEM）图像二值化基础上,建立了以颗粒体面积为变量的面积累计曲线表示方法,进而建立了该曲线的曲率系数和颗粒体面积分布特点的不均匀系数。基于瓜州砂质粉土和天津黏土的SEM图像,分析了不同面积比对应的颗粒体特征。研究表明,砂质粉土和黏土的颗粒体面积累计曲线、曲率系数和不均匀系数具有明显的差异性。砂质粉土的颗粒体面积累计曲线是一条平滑的曲线,表现为不良级配土的粒径分布特点;而黏土的颗粒体面积累计曲线具有明显的台阶,表现为某粒组缺失的粒径分布特点。另外,砂质粉土的颗粒体面积累计曲线曲率系数和不均匀系数均明显大于黏土的对应系数。该分析方法可以用来量化不同土的SEM照片之间的差异,从而为岩土微结构的定量化研究提供了一条新的思路。 相似文献
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结构性吹填土剪切破坏的微结构效应 总被引：2，自引：1，他引：1
室内压缩试验、剪切试验和灵敏度试验分析表明吹填土的微观结构对其力学性质有很大的影响,是一种强结构性土。通过对剪切试验过程土样微观SEM照片进行微结构定量分析,探讨了孔隙和结构单元体微结构参数与轴向应变之间的关系。最后,对结构性吹填土剪切破坏的微结构效应进行了简要分析。结果表明,吹填土的剪切过程经历了孔隙气体压缩-水分运移、团粒散裂-颗粒滑移明显-结构破坏和新结构形成三个阶段。 相似文献
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固结条件与荷载条件对吹填土的力学特性具有明显的影响,且土的微观结构特征是决定其宏观力学性质的本质因素,为了研究吹填软土力学特性在不同固结条件和荷载条件下的变化规律及与微结构参数的关联性,对天津滨海新区重塑吹填软土进行不同初始固结条件与荷载效应综合作用下的蠕变试验和微观结构测试,研究此条件下吹填土力学特性的变化规律,并通过灰色关联度理论建立宏观力学参数与微结构参数之间的关联性。试验结果表明:稳定性蠕变对吹填软土强度的增长起到积极作用,有偏压固结较无偏压固结强度增长更快,且初始固结越充分,强度增长越快;随蠕变时间的增加,颗粒的等效直径、形态比和圆度呈增大的趋势,而颗粒和孔隙的数量与周长、孔隙的等效直径、形态比和圆度则呈减小的趋势;抗剪强度指标C,φ值随颗粒等效直径、形态比和圆度的增大而增大,但随颗粒和孔隙的数量与周长、孔隙的等效直径、形态比和圆度的增大而减小。关联度分析表明,颗粒（孔隙）等效直径和圆度是影响吹填土力学性质演化的重要微结构参数,固结与蠕变越充分,土体微结构参数调整越稳定,强度越高。 相似文献
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含盐量对石灰固化滨海盐渍土微结构参数的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
因土中含有较多的氯盐,引起了石灰固化滨海盐渍土的微结构变化。采用Leica QWin5000图形处理软件对石灰固化滨海盐渍土的SEM照片进行统计,证实随着含盐量的增加,固化土颗粒的等效直径、扁圆度、面积比和充填比等微结构参数呈近线性变化。含盐量增加使得固化土颗粒的粒度分维值增加,颗粒的均一化程度越来越差;而颗粒定向分维则先升、后降、再逐渐趋于一个稳定值,即固化土颗粒的排列方向保持不变。固化土颗粒级配测试结果也与上述变化规律相吻合。 相似文献
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海积软土固结过程中微观结构变化特征分析 总被引：4，自引：0，他引：4
本文通过不同固结压力下海积软土所得的SEM照片，采用结构单元体和孔隙的大小、形态及定向性参数，分析了海积软土在固结过程中微结构的变化特征。发现随着固结压力的增大，不同类型的孔隙反映不同，含水类型也随之改变，孔隙形状变得细长，但定向性变化不大；结构单元体在固结过程中不断变大，平面形状以扁椭圆形为主，定向排列越来越明显。 相似文献
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基于GIS的黏性土SEM图像三维可视化与孔隙度计算 总被引：10，自引：0，他引：10
黏性土微结构的SEM图像是了解土微结构特征的重要方法,但多数研究仍然以定性分析为主。由于SEM图像在拍摄过程中蕴含了土样中颗粒表面到成像表面的距离信息,因此利用GIS的三维分析模块实现了土样颗粒表面起伏状态的三维显示。利用GIS提供的面积和体积计算方法,分别研究了利用SEM图像计算土样孔隙度的二维和三维方法,并对其进行分析和比较。研究结果显示,基于二维图像处理得到的土样孔隙度受图像处理中阈值的影响较大,阈值越小,图像中颗粒体积越大,土样的孔隙度越小。而基于三维图像处理得到的孔隙度,由于直接采用灰度图像进行计算,得到的孔隙度更加符合实际情况。 相似文献
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《世界地质》2021,(1)
笔者通过对大兴安岭北段呼中地区1∶20 000土壤测量Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Bi等8种热液元素标准化后的978件样品使用主成分分析法抽取因子,得到3个特征值 1的主因子(CuPb-Zn-Ag; Au-Mo; Bi-As),但不能合理做地质解释;经过最大方差法的因子旋转后,得到3个新的主因子(Ag-Pb-Zn; Cu-Mo-Bi; Au-As),在地质解译上更具优势。新的主因子组合指示研究区内存在一热液系统,从含矿热液中心到远端,自南向北依次有高、中、低温元素沉淀,在工程查证中见到相应元素的矿化体产出。同时根据因子得分值与地质体的关系(主因子强度空间平面分布图),将成矿时间界定在早侏罗世与晚侏罗世之间。 相似文献
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为了在缺少地面实测数据的情况下对遥感油气异常结果进行验证, 利用多光谱遥感数据和高光谱遥感数据对同一地区进行油气异常解译, 针对同一位置使用两种不同数据的异常结果进行相互验证.并提出了利用高光谱异常提取结果作为先验知识的多光谱异常主分量阈值确定方法, 将该方法与传统主分量阈值方法提取的异常结果, 分别与高光谱提取出的粘土异常区域结果进行重叠率计算, 发现该方法提取出的异常区与高光谱提取的结果重叠率达98.808%, 高于传统主分量阈值方法的98.198%.结果表明利用该方法确定的阈值划分出的异常区具有较高的精度. 相似文献
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四川宁南铅锌矿集区是中国重要的铅锌矿成矿区之一，区内铅锌矿床广泛分布，其围岩蚀变主要为白云岩化、方解石化、黏土矿化、硅化、黄铁矿化及赤铁矿化，是重要的找矿标志，同时也为遥感提取铁染、羟基、碳酸根离子蚀变信息提供了重要的理论依据。由于遥感卫星传感器类型的不同，同一研究区内不同种类影像所得到的数据会有所差异，且采用不同的提取方法所得到的蚀变信息结果也会有所不同，因此，对同一区域进行单一影像或单一提取方法的研究往往存在偶然性与不充分性。据此，文章基于对研究区内Landsat8与GF-5两种影像数据的详细解读，采用3种有效方法进行蚀变信息提取。①波段比值法，对影像数据采用波段比值计算，并对波段比值进行密度分割，从中突出铁染，羟基、碳酸根离子蚀变信息；②主成分分析法和主分量密度分割法对铁染蚀变信息，羟基、碳酸根离子蚀变信息进行提取并作分级处理，结合GF-2高空间分辨率影像以及依据同谱异物、同物异谱、混合像元等原理剔除伪异常，以得到有效的蚀变信息；③光谱角匹配法，通过提取GF-5高光谱影像数据的纯净端员，结合光谱角匹配技术提取有效的蚀变信息矿物。对2种影像数据分别用3种提取方法所得到的蚀变信息结果进行对比，讨论其差异性，并通过叠合已知矿产地信息的方法筛选出效果较好的蚀变信息，将选取出的结果进行综合比对，最终在宁南矿集区圈定出预测靶区，经过室内化探数据验证及野外实地工作验证，证实其真实性，同时也为该地区下一步工作提供真实可靠的资料。 相似文献
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为了探求宁夏水资源承载力状况,利用主成分分析法和因子分析法,在分析宁夏2004~2014年水资源承载力状况的基础上,对宁夏5市2013年水资源承载力分水资源支持力、社会经济技术水平和社会生活水平3个方面进行综合考虑,得到宁夏5市的水资源利用状况指数和分级标准。具体得到以下几个结论:(1)2004~2014年间,宁夏水资源承载力仅在2005~2006年有所波动,其余年份两种方法结果一致,11年间保持稳定上升;(2)对于宁夏5市2013年水资源承载力状况,主成分分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、石嘴山市、固原市和中卫市,因子分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、固原市、石嘴山市和中卫市;(3)建立宁夏5市水资源承载力状况分级阈值,主成分分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,石嘴山市的水资源利用状况中等,固原市和中卫市的水资源利用状况低;因子分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,其余3市水资源利用状况都较低。 相似文献
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干旱区ETM遥感图像蚀变异常信息提取方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
含矿热液蚀变带是成矿作用发生的重要标志之一,它作为矿产资源快速评价和定位预测的一个主要参数,在遥感地质找矿中具有重要意义。本文在分析干旱区ETM遥感影像地物识别所依据的光谱特征的基础上,提出一种基于小波自适应增强及主分量分析相结合的蚀变遥感异常信息提取方法,结合MATLAB编程软件和ERDAS 8.6遥感图像处理软件进行蚀变信息提取试验,并分别与传统的基于波段选择的主成分提取法以及基于主成分分析和比值增强相结合的提取法进行对比分析和效果查证。实验结果表明,研究区内利用小波自适应增强与主分量分析相结合提取的遥感异常与已知矿床、矿（化）点的吻合率达到80%,新发现矿化点一处和外围找矿线索多处,能取得较为满意的提取效果,具有快速、高效、 经济的特点,较之传统方法具有很大的优越性。 相似文献
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L. Wang L. Ma Z. Yang 《International Journal of Environmental Science and Technology》2018,15(7):1561-1572
Heavy metal contamination in polished rice grains collected from Hunan Province, Southern China, has been investigated in this study. The concentrations of Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in rice were determined by microwave-assisted digestion and inductively coupled plasma-mass spectrometry method. In order to evaluate the correlations among heavy metals, statistical analyses including Pearson’s correlation analysis, principal component analysis and hierarchical cluster analysis were performed. Three distinct clusters were classified by the hierarchical cluster analysis approach. In the principal component analysis, three principle components were extracted with the eigenvalue >1.0. The spatial distribution of heavy metals was predicted by the ordinary kriging interpolation. Cu and Ni with similar distribution patterns could be primarily originated from geogenic source. The hot-spot areas in the distribution patterns of Mn, Pb and Zn could be mainly related to mining and smelting activities. Cd and Co might be derived from the combination of natural existence and anthropogenic sources. The chronic non-carcinogenic effect on local rice consumers from exposure to heavy metals was estimated by the target hazard quotient. The average target hazard quotient values of Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn were 1.754, 0.367, 0.003, 0.544, 0.165, 0.775, 0.228, 0.049 and 0.481, respectively. The target hazard quotient value of Cd exceeded the threshold value suggesting high potential health risk to residents in Hunan Province through rice consumption. 相似文献
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南方典型丘陵区酸性土壤重金属地球化学分布特征及来源分异解析 总被引：4，自引：0，他引：4
本文采用基于多元统计的APCS-MLR和基于GIS技术的地统计学相结合的方法,以广西南宁市郊区典型丘陵水稻种植区酸性土壤为例,有效的对土壤重金属的空间分布特征和来源分异进行了解析和验证。结果表明:(1)研究区8种重金属中除部分样点的Cd以外,其它元素含量均未超过国家土壤环境质量的二级标准。研究区土壤大部分未受到污染,少部分受到了轻污染,其中Cd处于轻污染的样品数最多;(2)重金属在不同岩性岩石中的含量差异较大;(3)研究区水稻产区农田土壤重金属来源主要包括土壤母质继承和农田施肥,其中值得注意的是农田施肥中引入较多的重金属为Hg和Cd。此外,研究区主要的岩石类型碳酸盐岩中含有较高含量的Cd和Hg;(4)本文研究结果对于南方丘陵区酸性土壤重金属污染的特征与防治的研究具有重要的参考意义。同时,本文所提出的绝对主成分得分(APCS)与GIS相结合的方法能够有效的对主成分分析的结果进行有效的补充和有力的验证,对于相关研究具有一定的示范意义。 相似文献
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为了提高瓦斯涌出量预测精度,针对瓦斯涌出量影响因素的多重相关性、复杂性等问题,结合主成分分析法和分源预测理论,对开采层、邻近层、采空区的瓦斯涌出量数据分别进行主成分分析降维,得到预测指标。针对极限学习机(ELM)存在的输入权值矩阵与隐含层阈值随机生成的问题,利用模拟退火粒子群算法(SAPSO)对极限学习机的参数寻优,将新疆某煤矿回采工作面瓦斯涌出量及影响因素作为SAPSO-ELM模型的输入进行训练,再利用训练好的SAPSO-ELM模型对陕西某煤矿回采工作面的瓦斯涌出量进行验证预测,并对比原始ELM模型的预测结果。结果表明,SAPSO-ELM模型的平均相对误差为3.45%,ELM模型的平均相对误差为8.81%,与ELM模型相比,SAPSO-ELM模型预测精度及效率均优于原始ELM模型。分源预测理论和主成分分析法的结合有效解决了多因素间的多重相关性并降低了预测模型的复杂度,SAPSO-ELM预测模型实现了瓦斯涌出量的快速精准预测,对预防瓦斯事故发生和保障煤矿安全高效开采具有较好的指导作用。 相似文献
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利用地震数据来描述地层岩性特性,从而解决地下的岩性划分问题,是地球物理反演技术发展的目标。利用测井曲线进行常规岩性反演得到的波阻抗等数据体,仅能间接地反映目标区域的岩性分布情况。多参数反演技术利用地震数据的解释层位为控制手段,以测井曲线为出发点进行外推内插,并通过主组分分析形成初始地质模型,然后进行模型估算,最终得到波阻抗、伽马、电阻率等多参数数据体。利用阈值自动分层方法,依据物性与岩性的相关性,确定单个或多个参数的阈值对多参数体进行岩性转换。渭北平原某煤田的三维地震多参数数据体岩性转换实例表明,多参数岩性反演和基于阈值的岩性转换方法具有较好的适用性,其反演后的界面形态对应较好,单井岩性与转换后的岩性吻合度较高。 相似文献