Electrical resistivity imaging of hydrologic flow through surface coal mine valley fills with comparison to other landforms          下载免费PDF全文

Breeyn M. Greer  Thomas J. Burbey  Carl E. Zipper  Erich T. Hester 《水文研究》2017,31(12):2244-2260

Surface coal mining has altered land cover, near‐surface geologic structure, and hydrologic processes of large areas in central Appalachia, USA. These alterations are associated with changes in water quality such as elevated total‐dissolved solids, which is usually measured via its surrogate, specific conductance (SC). The SC of valley fill effluent streams is a function of fill construction methods, materials, and age; yet hydrologic studies that relate these variables to water quality are sparse due to the difficulty of conducting traditional hydrologic studies in mined landscapes. We used electrical resistivity imaging (ERI) to visualize the subsurface geologic structure and hydrologic flow paths within a valley fill. ERI is a noninvasive geophysical technique that maps spatiotemporal changes in resistivity of the subsurface. We paired ERI with artificial rainfall experiments to track infiltrated water as it moved through the valley fill. Results indicate that ERI can be used to identify subsurface geologic structure and track advancing wetting fronts or preferential flow paths. Our results suggest that the upper portion of the fill contains significant fines, whereas the deeper profile is primarily large rocks and void spaces. Water tended to pond on the surface of compacted areas until it reached preferential flow paths, where it appeared to infiltrate quickly down to >15 m depth in 75 min. ERI applications can improve understanding of how fill construction techniques influence subsurface water movement, and in turn may aid in the development of valley fill construction methods to reduce water quality effects.  相似文献   

A virtual experiment technique on the elementary behaviour of granular materials with discrete element method     

Xia Li  Hai‐Sui Yu  Xiang‐Song Li 《国际地质力学数值与分析法杂志》2013,37(1):75-96

Multi‐scale investigations aided by the discrete element method (DEM) play a vital role for current state‐of‐the‐art research on the elementary behaviour of granular materials. Similar to laboratory tests, there are three important aspects to be considered carefully, which are the proper stress/strain definition and measurement, the application of target loading paths and the designed experiment setup, to be addressed in the present paper. Considering the volume sensitive characteristics of granular materials, in the proposed technique, the deformation of the tested specimen is controlled and measured by deformation gradient tensor involving both the undeformed configuration and the current configuration. Definitions of Biot strain and Cauchy stress are adopted. The expressions of them in terms of contact forces and particle displacements, respectively, are derived. The boundary of the tested specimen consists of rigid massless planar units. It is suggested that the representative element uses a convex polyhedral (polygonal) shape to minimize possible boundary arching effects. General loading paths are described by directly specifying the changes in the stress/strain invariants or directions. Loading can be applied in the strain‐controlled mode by specifying the translations and rotations of the boundary units, or in the stress‐controlled mode by using a servo‐control mechanism, or in the combination of the two methods to realize mixed boundary conditions. Taking the simulation results as the natural consequences originated from a complex system, virtual experiments provide particle‐scale information database to conduct multi‐scale investigations for better understanding in granular material behaviours and possible development of the constitutive theories provided the qualitative similarity between the simulation results from virtual experiments and observations on real material behaviour. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

综合物探法在小秦岭地区中酸性岩体圈定及空间解析中的应用     

杨渊  张林  史朝洋  张瑾爱 《物探化探计算技术》2019,(3):386-393

蟒岭地区西部地处秦岭腹心,位于不同构造单位结合处,构造变动剧烈,岩浆活动频繁,多数矿产与中酸性岩体息息相关。综合物探工作通过地面高精度磁测、激发极化法和高精度重力测量三种地球物理综合测量方法,开展了研究区的磁场、重力场、极化率和电阻率的分布特征研究。深入分析了地质和地球物理特征的异同,并结合物性工作总结了中酸性岩体与地层的差异,了解了深部隐伏岩体的信息,圈定了岩体在地表的位置,推断出地下深层空间的地质结构,为进一步查找岩体以及其他与之有关的工程勘查活动提供借鉴,为该地区及类似地质背景下隐伏岩体定位预测提供了可靠的方法。  相似文献   

吉林省柳河县半截沟铁矿床地质特征及找矿标志     

张天瑞  于美娇  曾年发  张鹏  潘月贺  梁扬名  黄一格 《吉林地质》2019,38(3):42-45

吉林省柳河县半截沟铁矿床赋存于中太古界斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩中。矿体形态简单,呈似层状、扁豆状分布。该文总结了矿床地质特征,确定了该区铁矿床的找矿标志。  相似文献   

空间归一化边界识别方法用于判断地质体的水平位置及深度(英文)   总被引：1，自引：1，他引：0  

李丽丽  韩立国  黄大年 《应用地球物理》2014,11(2):149-157

边界识别是重磁数据解释中的常用方法之一,依据其结果可划分出地质体的水平范围。边界识别结果受地质体埋深及导数计算误差的影响所识别边界与真实边界之间存在一定的差距,且边界识别法无法直观地给出地质体的深度信息。为了获得异常体的水平位置和深度信息,本文提出空间归一化边界识别方法,其对不同深度的边界识别函数进行归一化计算,空间归一化边界识别法的最大值对应于异常体的水平位置和深度。常规边界识别结果的误差随理深的减小而减小,而空间归一化边界识别法是通过最大值来判断地质体的位置,最大值是在地质体处获得,因此归一化边界识别方法所获得的结果是准确的。通过理论模型试验证明归一化边界识别方法能有效地完成异常体的水平位置和深度的计算,所获得的水平位置和深度信息与理论值相一致,为下一步的勘探计划提供了更加可靠的依据。将其应用于实际航磁数据的解释,获得了断裂的具体分布形式。  相似文献   

近临界特性的地层水及其对烃源岩生排烃过程的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑伦举  何生  秦建中  马中良 《地球科学》2011,36(1):83-92

研究利用特制的地层孔隙热压模拟实验装置, 开展了模拟地层孔隙空间高压液态水热体系烃源岩生排烃模拟实验.模拟实验施加的流体压力为38±2 MPa, 温度为290~390 ℃.模拟实验结果显示了有关高压液态水及其与之相联系的流体压力和孔隙空间等因素对烃源岩生排烃影响作用的一些重要现象, 实验发现高压液态水介质条件有利于液态油的生成和保存, 不利于液态油向气态烃的转化, 而且干酪根的生烃潜力和排油效率有一定的提高.这些新的实验现象可能主要与近临界特性的高压液态地层水的作用有关, 进一步推断近临界特性的高压液态水参与干酪根向油气的转化反应, 增加了水对油气的溶解能力.在地下实际烃源岩生排烃的温压(100~200 ℃, 30~120 MPa)条件下, 岩石孔隙中的地层水是一种相对低温高压压缩液态水, 这种地层水可能具有近临界特性, 对烃源岩生排烃过程有重要影响.但目前对这种现象的机理和石油地质意义还知之较少.因此, 加强高压地层水近临界条件下烃源岩生排烃热压模拟实验研究, 对进一步深入理解地层条件下的近临界水介质、流体压力、孔隙空间因素对生排烃过程的影响, 深化烃源岩生排烃机理的探讨, 建立地质尺度上的烃源岩生排烃动力学模型, 都具有重要的理论和实际意义.   相似文献   

西南岩溶地区找水的地球物理方法探讨   总被引：6，自引：2，他引：4       下载免费PDF全文

李华  焦彦杰  吴文贤  杨剑  杨俊波 《水文地质工程地质》2011,38(5):1-6

总结了目前国内主要的物探找水技术方法,分析了各种方法的优缺点及其适应范围。以云南个旧市的找水成果作为典型案例,重点介绍了EH4电磁成像找水方法的技术特点、在岩溶区找水的可行性分析、数据处理和成果解释过程,最后推断出可能存在地下水的位置,并布设井位用于指导施工。后期追踪调查表明,勘察区已成功打出地下水,证明了使用EH4电磁成像技术在岩溶区找水的可行性。  相似文献   

混凝土板墙加固后墙片与剪力墙性能的对比研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄世敏  姚秋来  康艳博 《地震学刊》2011,(5):567-571

首先通过3个墙片的水平低周反复伪动力试验,对比研究了混凝土板墙加固后墙片与剪力墙的承载力、耗能能力等各项抗震性能。由于试验条件的限制,试验仅对比研究了120mm混凝土剪力墙与双面60mm混凝土板墙加固后墙片的抗震性能。在试验基础上,利用有限元软件建立合理的计算模型,将计算结果与试验结果进行了对比分析;利用该计算模型模拟了用不同厚度的混凝土板墙加固墙片和混凝土剪力墙,系统分析了混凝土板墙加固后墙片与剪力墙的极限承载力,分析了将加固后墙片看作抗震墙的可行性。通过有限元的分析,弥补了试件不足的缺陷,完善了研究方法。  相似文献   

并行计算技术及其在勘探地球物理学中的现状与展望   总被引：3，自引：2，他引：1       下载免费PDF全文

黄易  师学明  范建柯  胡文宝 《地球物理学进展》2010,25(2):642-649

本文详细阐述了并行计算技术及其在地球物理勘探数据处理中的发展现状和发展趋势,分析了几个代表性的并行算法实例.这些结果表明,在拥有强大的并行机的基础上,基于并行计算开发环境(MPI和PVM等)设计高效的并行算法,通过分配合理的并行粒度、通信开销、负载平衡等执行高效的并行计算,可以有效加快处理速度、降低成本.目前,并行算法在地震数据处理中应用已较为成熟,近年来向更实用的基于PC机群的并行技术发展.然而,在非地震方法中,并行算法应用较少见文献报道,研究尚处于初级研究阶段.在大地电磁的二维和三维正、反演问题上,并行计算技术逐渐得到越来越多关注和重视.随着资源和能源需求的增长,地球物理勘探向深度和广度快速发展,大幅增长的数据量使得高性能并行计算机和高效的并行算法在勘探地球物理学中的发展和应用将占据愈来愈重要的地位.  相似文献   

深井地球物理观测的最新进展与中国大陆科学钻探长期观测   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

徐纪人  赵志新 《地球物理学进展》2009,24(4):1176-1182

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目. 其目的是为了解决地球的表面效应和人类社会高度发展的城市化、工业化、现代化带来的噪音干扰,提高信噪比,推进现代地球物理观测与研究.随着地球系统科学的深入以及解决环境、资源、地震灾害预报等问题的需求, 近年来世界大陆科学钻探以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到了飞速发展,取得了高精度的观测研究成果. 中国大陆科学钻探长期观测在前期工作基础上,已经启动并正在构建我国第一个无地面干扰的深井地震、地球物理长期观测站,为实现我国的“入地”科学计划,开创我国21世纪地球科学观测研究的新局面作出贡献.  相似文献