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依靠岩浆构造环境的地球化学成分认识岩浆形成过程是岩石地球化学中的重要应用。当前利用岩石地球化学成分判别构造环境的工作还不够深入。用4种基于决策树的机器学习方法对来自全球新生代洋岛玄武岩(OIB)、岛弧玄武岩(IAB)及大洋中脊玄武岩(MORB)等镁铁-超镁铁岩中单斜辉石的13种主量元素构成数据集进行了岩浆构造环境判别和主要特征排序。通过对比4种基于决策树的机器学习方法,验证了树类算法对于地球化学成分识别问题的有效性,并总结出4种方法在处理岩浆构造环境判别问题时的优劣:决策树算法判别过程更易于理解,但是其准确率欠佳;boosting算法中的AdaBoost和GBDT对于岩浆构造环境的鉴别准确度较高,但构造过程复杂;bagging集成算法随机森林在权衡性能和模型可理解性时不失为一个良好的选择。此外,还通过4种算法的特征重要性排序得出Cr_2O_3,TFeO,TiO_2,FeO和Al_2O_3是进行岩浆构造环境判别的重要成分。 相似文献
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从岩体结构控制论到综合集成方法论,反映的是又一次典型的发散性思维过程,其实质在于抓住主要矛盾的同时,还要考虑众多因素影响作用的存在。在土地资源日益紧张而大科学装置场址比选受多种因素制约影响情况下,如何从层次性、相关性、时效性等方面,更好地认识评价这些不同条件下场址的适宜可用性、因素可控性、工程可调性等问题,是摆在工程地质工作者面前更为具体而实际的工作。在服务于大亚湾中微子实验隧道、中国散裂中子源场址等8个大科学装置场址选评过程中,作者提出了基于一岩、一观和一法3个支撑点的地质工程评价与动态调控法,旨在主抓控制性结构要素、圈划不良地质体前提下,适时调整工程布设方案,提出与场地改造边界范围和扰动强度有关的施工建议,实现地质工程合理和谐调控。 相似文献
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白龙江流域属于青藏高原东北部新构造活动区,发生过甘肃舟曲2010年8.8泥石流灾害和甘肃岷县2013年7.22的6.6级地震,新构造常沿原大断裂带重新活动,断裂带结构复杂,宽度较大,并在岩层电阻率和地震波速度等物性上与围岩有差异,采用高密度电法和地震折射层析成像等综合方法,探测结果表现为破碎带上伏第四系厚度增大,破碎带由于裂隙发育,张性裂隙充填地下水后呈现低电阻率特征,但是岩层地震波速度与围岩变化不大.对于老断裂带在较长时间演化历史下裂隙带沉积充填胶结物,愈合断裂带电阻率和地震波速度与围岩差异不明显,采用综合物探方法是研究新构造断裂带有效手段. 相似文献
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苦橄岩和科马提岩都是富镁的超镁铁质火山岩,早先,学术界大多关注它们之间的相似性,而对于它们之间的差异性很少强调。于是认为二者的地球化学性质近似,成因类似,形成条件类似。本文采用全数据模式的研究方法,从数据库收集了全球太古宙全部科马提岩和后太古宙全部苦橄岩数据,对比的结果表明,太古宙科马提岩与后太古宙苦橄岩完全不同,它们之间几乎没有可比性。科马提岩与苦橄岩,不仅地球化学特征不同,而且成因不同,形成条件不同,产出时代不同,源区组成也不同。这种不同,反映了太古宙和后太古宙不可能属于同样的构造体制。太古宙是火球时代, 地球异常的热, 主导的可能是静止盖幔构造(stagnant lid tectonics);后太古宙是热球时代,地球相对冷了许多,主导的是板块构造(plate tectonics)。科马提岩在太古宙广泛出露,无需地幔柱模式;而苦橄岩在后太古宙很少出露,才真正需要地幔柱模式。 相似文献
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区分不同构造环境中岩浆作用是认识地幔中岩浆形成过程的基本手段。目前较为成熟的是利用全岩去区分判别,而利用造岩矿物去判别构造环境、演绎岩浆演化的研究还不够深入。本文运用机器学习的方法,以全球新生代大洋中脊、洋岛以及岛弧构造背景中的镁铁质-超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的地球化学数据为研究对象,试图区分这3 种不同构造环境的单斜辉石。通过机器学习方法中K-邻近(K-Nearest Neighbor,KNN)和随机森林(Random Forest,RF)的计算和比较,认为RF 是一种有效的地球化学区分方法,它的结果不仅可用来判别构造环境,同时还能够提取特征元素。同时我们发现,在镁铁质-超镁铁质岩浆岩单斜辉石构造环境判别图解中,Rb、La、Ba、Cr、Sr、Yb、V、Ti、Nd、Eu、Gd等微量元素具有较高的贡献率,而主量元素贡献率较低。在此基础上,我们结合前人的对单斜辉石的构造环境判别图的研究成果,提出几个判别效果较好的判别图解。但是整个研究由于缺少进一步可视化的成果,限制了机器学习方法的推广,这也是今后需要进一步研究的课题。 相似文献
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大亚湾花岗岩某钻孔雨季水位持续走高原因探析 总被引:1,自引:1,他引:0
作为弱含水层或找水贫困区的花岗岩体,其地下水位变化受裂隙连通性和大气降水影响,出现波动是正常现象。然而在雨季钻孔水位一周内出现近40 m暴涨,且基本维持在高水位持续约3个月后,又跌落回正常水位波动,似乎不常见。以大亚湾中微子试验隧道工程地质勘察钻孔ZK3为例,连续开展两年水位动态观测,监测到上述水位剧烈涨落现象。结合该区水文地质条件、地质构造和岩体结构、降雨量日变化,分析了产生这一奇特现象的原因。很多浅表缓倾节理和构造成因陡倾节理组合成多个不同方向和长度的结构面网络,是水不规则运移和局部储存的控制性结构,雨季开始和结束时不同深度裂隙连通导水差别很大应是水位突变的重要原因。即雨季地表径流很大部分是由于下部裂隙被水充满和饱和,地表产流率高,而旱季深部水腾空或不饱和,浅表水才容易向深部渗透回落。初步提出的水和可能的密闭气体联合作用导致雨季水位高涨突变,或许是需要关注的花岗岩裂隙水的一个重要特征。 相似文献
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基于平均导数方法的声波方程频率域高阶正演 总被引:1,自引:1,他引:0
本文首先阐明了基于旋转坐标系的频率域正演算法只能适用于相同横纵向空间采样间隔的局限性,并发展了一种新的基于平均导数方法(average-derivative method,简称ADM)的25点有限差分格式来实现声波方程频率域高精度正演.这种基于平均导数方法的算法将声波频率域方程中空间导数项的差分近似表示为正交方向上5个网格点的加权平均形式,能适用于不同的横纵向空间采样间隔,因此能作为四阶声波频率域正演的一种统一格式,具有很好的适用性.通过优化方法求取空间导数项和加速度项的加权优化系数,从而使数值频散达到极小化,每个波长所需要的网格点数在1%的误差范围内仅为2.78个网格点数.本文通过引入完全匹配层(perfectly matched layer,简称PML)吸收边界条件,有效地消除了人工边界反射.数值模拟结果验证了本文25点ADM算法的有效性和准确性. 相似文献
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大别山超高压变质带p—T—t轨迹数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
模拟设计了拆沉底辟模型,叠瓦俯冲纯剪切伸展模型二组共9种模型,拆沉底辟模型,第一阶段p-T-t轨迹在地幔热影响下都为降压增温过程,第二阶段p-T-t轨迹明显不同,快速折返速率下为近等温降压,从深部抬升到岩石圈底为显著的降压升温,近等温降压过程,从岩石圈底部经过地壳同露地表为降温降压过程,慢速抬升速率下,为降温降压,模拟比较了底辟上升的俯冲板片形态不变与板片形态改变模型,陆壳与陆壳俯冲碰撞和陆壳与洋 相似文献
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微地震监测技术及应用 总被引:1,自引:0,他引:1
微地震监测技术涉及近震分析的定位和地壳结构成像,微地震监测各种定位方法要构造不同目标函数,地震定位问题的实质是求目标函数的极小值.全局定位邻近算法(NA)具有不依赖于模型初始值选择,不会收敛于局部极小值,比传统线性近似方法有更高的精度和可靠性.通过地震数据的震相分析,走时拾取反演可以获得地震影响区的地震波速度结构,目前已广泛应用于油、气田勘探开发,以及页岩气开发中;矿山开采中矿震、岩爆,煤与瓦斯突出,承压水突水预测;水利工程建设坝址、边坡稳定性和天然滑坡监测等多个领域. 相似文献