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元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换
1
作者 李三忠 索艳慧 +30 位作者 戴黎明 王亮亮 姜兆霞 曹现志 苏国辉 刘丽军 周建平 李玺瑶 刘洁 朱俊江 乔璐璐 王光增 姜素华 王秀娟 刘琳 管红香 李晓辉 胡军 刘鹏 刘泽 董冬冬 郭玲莉 邹志辉 董昊 钟世华 孙国正 刘洋 于胜尧 吴立新 邹卓延 孙毅 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期46-63,共18页
数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地... 数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。 展开更多
关键词 元地球 真实地球 虚拟地球 数字地球 数字孪生 地球系统 范式
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渤海海域印支期构造变形分带性及其特征的数值模拟研究
2
作者 王迪 戴黎明 +4 位作者 吴昊明 张参 李法坤 董昊 王亮亮 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-13,共13页
印支运动为现今渤海海域构造格局的形成奠定了基础,导致渤海海域内部发育3个主要逆冲带。渤海基底内部的先存断层与滑脱层在此过程中可能起到了极为重要的作用,但其如何影响渤海海域印支期的构造变形与分带特征的机制尚不清楚。为了解... 印支运动为现今渤海海域构造格局的形成奠定了基础,导致渤海海域内部发育3个主要逆冲带。渤海基底内部的先存断层与滑脱层在此过程中可能起到了极为重要的作用,但其如何影响渤海海域印支期的构造变形与分带特征的机制尚不清楚。为了解决上述问题,本文基于地震剖面数据,结合二维热力学数值模拟代码LaMEM对渤海海域印支期的构造变形展开了详细研究。模拟结果揭示,在先存断层存在的条件下,当基底内部无滑脱层或未呈阶梯式在渤海海域分布时,渤海海域内部不会形成相应的逆冲中心;而当基底内部的滑脱层呈阶梯状分布在渤海海域西南部、渤中坳陷以及辽东坳陷3个区域时,应力通过滑脱层在基底内部进行传导,使海域形成了3个逆冲中心,并导致渤海内部大规模的逆冲断层与褶皱变形的发育,与地震剖面具有较好的一致性。数值模拟实验结果证实,基底内部的先存断层与滑脱层是控制渤海海域构造分带性及构造变形特征的重要因素。同时,多逆冲中心演化模式也为解释现今龙门山和四川盆地的形成与演化过程提供了重要的借鉴。 展开更多
关键词 渤海海域 印支期 先存断层 滑脱层 构造分带性 数值模拟
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渤海湾盆地旅大隆起区多期叠加构造及其对潜山的控制作用 被引量：1
3
作者 赵淑娟 李三忠 +5 位作者 牛成民 张江涛 张震 戴黎明 杨宇 李金月 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1188-1202,共15页
旅大隆起区位于渤海湾盆地渤海海域的西北部,经历了中生代—新生代多幕构造运动的叠加改造,内幕断裂发育类型多样、变形复杂,前人对其古生界和中生界的构造研究仍相对薄弱。基于三维地震数据的详细构造解析揭示,研究区印支期主要表现为... 旅大隆起区位于渤海湾盆地渤海海域的西北部,经历了中生代—新生代多幕构造运动的叠加改造,内幕断裂发育类型多样、变形复杂,前人对其古生界和中生界的构造研究仍相对薄弱。基于三维地震数据的详细构造解析揭示,研究区印支期主要表现为自南向北的逆冲推覆,形成了北西—近东西向的宽缓褶皱和逆冲推覆断裂;燕山早期和中期主要表现为挤压背景下的局部伸展和沉积,中-下侏罗统和上侏罗统-下白垩统之间未见明显的角度不整合;燕山晚期主要表现为自南东往北西方向的逆冲推覆;早喜马拉雅期在北西-南东向的伸展作用下形成了多米诺式的伸展-拆离断层和箕状断陷沉积。其中,印支期北西—近东西向的逆冲断层控制了研究区的基底构造格局,后期的燕山运动和早喜马拉雅运动继承或改造了早期的断层系统。晚白垩世是旅大隆起区构造格局转变的关键时期,自之前的北西—近东西向转为北东向。位于构造转变区的秦皇岛30-1构造和旅大25-1构造潜山是印支期近南北向挤压、燕山晚期北西-南东向挤压和早喜马拉雅期北西-南东向伸展叠加改造的结果,而南部的428构造潜山则受控于近东西走向的印支期逆冲及燕山期和早喜马拉雅期伸展断裂体系。 展开更多
关键词 逆冲推覆 伸展拆离 叠加改造 构造演化 中生代 旅大隆起区 渤海湾盆地
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微板块与深部地幔LLSVP的遥相关作用
4
作者 曹现志 李三忠 +4 位作者 索艳慧 戴黎明 杨安 王鹏程 刘金平 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期659-669,共11页
基于海洋地质地球物理观测建立的板块构造理论意味着板块和浅部地幔共同演化,然而地幔底部尤其是大型横波低速异常区(LLSVP)与板块(尤其微板块)运动和演化之间是否存在关联仍有争议。一些研究认为LLSVP长期保持稳定,而另一些模型则认为... 基于海洋地质地球物理观测建立的板块构造理论意味着板块和浅部地幔共同演化,然而地幔底部尤其是大型横波低速异常区(LLSVP)与板块(尤其微板块)运动和演化之间是否存在关联仍有争议。一些研究认为LLSVP长期保持稳定,而另一些模型则认为它与各级板块存在相互作用。为此,本文通过总结前人成果,并基于近期发表的板块重建和地幔对流模型进行进一步分析,探讨微板块运动和LLSVP的演化关系。模拟结果表明,微板块与大板块类似,俯冲后通常会下沉至核幔边界。微幔块会推动地幔底部热的物质聚集并形成大的热化学结构。该热化学结构与层析成像揭示的LLSVP基本吻合。下地幔径向流速场和温度场的二阶结构与地表速度场散度的二阶结构随时间的移动轨迹相似,表明深浅部圈层的耦合演化,但是下地幔结构演化一般会滞后于浅表。在微幔块推挤之下,地幔柱优先沿着地幔底部热化学结构的边缘形成,且有时会被推至热化学结构的内部。地幔柱上升至浅部后,能够导致岩石圈弱化甚至裂解或板块边界跃迁,形成微板块。因此,地幔底部LLSVP不是稳定或静止的,而是与微板块动态协同演化,并通过地幔柱与浅表板块边界发生遥相关,从而控制微板块生成场所。 展开更多
关键词 微板块构造 地幔对流 大型横波低速异常区 深浅耦合 地球动力学
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大类培养下“地质学基础”课程实践教学探索
5
作者 宫伟 戴黎明 邢军辉 《科教导刊》 2023年第10期110-112,共3页
“地质学基础”是地球信息科学与技术等本科专业的重要基础专业课程,而实践教学探索则是“六卓越一拔尖”计划2.0建设的重要内容。文章在分析中国海洋大学地球信息科学与技术专业“地质学基础”的教学现状基础上,提出以“地震研究”为... “地质学基础”是地球信息科学与技术等本科专业的重要基础专业课程,而实践教学探索则是“六卓越一拔尖”计划2.0建设的重要内容。文章在分析中国海洋大学地球信息科学与技术专业“地质学基础”的教学现状基础上,提出以“地震研究”为切入点的实践教学思路,列举以“郯庐大地震”为例的诸多优势,并提出几点具体的实践教学实施步骤。 展开更多
关键词 地球信息科学与技术 地质学基础 实践教学 地震研究
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基于机器学习和全岩成分识别东昆仑祁漫塔格斑岩-矽卡岩矿床成矿岩体和贫矿岩体 被引量：1
6
作者 刘嘉情 钟世华 +7 位作者 李三忠 丰成友 戴黎明 索艳慧 郭广慧 牛警徽 薛梓萌 黄宇 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期41-56,共16页
东昆仑祁漫塔格成矿带是中国西北地区重要的铜钼铁铅锌多金属成矿带,发育卡尔却卡、野马泉、维宝、乌兰乌珠儿等许多与花岗岩类有关的斑岩-矽卡岩矿床。随着新一轮找矿突破战略行动的开展,进一步加强对祁漫塔格成矿带花岗岩成矿潜力的研... 东昆仑祁漫塔格成矿带是中国西北地区重要的铜钼铁铅锌多金属成矿带,发育卡尔却卡、野马泉、维宝、乌兰乌珠儿等许多与花岗岩类有关的斑岩-矽卡岩矿床。随着新一轮找矿突破战略行动的开展,进一步加强对祁漫塔格成矿带花岗岩成矿潜力的研究,已成为推动该地区金属矿产储量增长的重要突破口。为此,笔者在系统收集祁漫塔格成矿带典型斑岩-矽卡岩多金属矿床成矿岩体和贫矿岩体(即非成矿岩体)的全岩主量和微量元素数据基础上,选取28种常见的全岩地球化学特征,借助机器学习算法——随机森林,开展机器学习模型训练,建立能够识别该地区斑岩-矽卡岩多金属矿床成矿岩体和非成矿岩体的新方法。根据模型评价指标,笔者训练得到的随机森林分类模型准确率为0.90,证明该方法能够有效识别成矿岩体和非成矿岩体。该研究为祁漫塔格成矿带斑岩-矽卡岩多金属矿床的找矿勘查提供了新思路,将极大地提高找矿效率、降低找矿经济和人力成本,从而更好的服务新一轮找矿突破战略行动。相关机器学习代码已上传至GitHub,地址为https://github.com/ShihuaZhong/2023-Qimantagh-RF-whole-rock-classifier。 展开更多
关键词 成矿潜力 全岩主微量元素 随机森林 机器学习 祁漫塔格 东昆仑
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运用机器学习和锆石微量元素构建花岗岩成矿潜力判别图解:以东昆仑祁漫塔格为例 被引量：1
7
作者 郭广慧 钟世华 +7 位作者 李三忠 丰成友 戴黎明 索艳慧 刘嘉情 牛警徽 黄宇 薛梓萌 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期57-70,共14页
由于锆石在中酸性岩中广泛存在且成分稳定、不易受到后期热液活动的扰动,因此锆石成分可以有效记录成矿岩浆信息。其中,锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)、Ce/Ce*、Eu/Eu*和Ce/Nd值可以反映岩浆氧逸度和含水量等成矿信息,已被广泛用于花岗岩类成... 由于锆石在中酸性岩中广泛存在且成分稳定、不易受到后期热液活动的扰动,因此锆石成分可以有效记录成矿岩浆信息。其中,锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)、Ce/Ce*、Eu/Eu*和Ce/Nd值可以反映岩浆氧逸度和含水量等成矿信息,已被广泛用于花岗岩类成矿潜力评价。然而,随着研究的深入发现,这些地球化学指标并不完全具有普适性。此外,以往研究均是根据对成矿岩体的“已知认识”提出成矿潜力判别方法,但考虑到成矿过程的复杂性,许多反映岩浆成矿能力的地球化学信息可能均尚未被揭露。为此,笔者以东昆仑祁漫塔格成矿带为例,借助当前广泛应用的机器学习算法之一—支持向量机,对来自该成矿带斑岩-矽卡岩Cu-Fe-Pb-Zn多金属矿床成矿岩体和全球非成矿岩体的锆石数据开展机器学习训练,目的在于挖掘能够反映岩浆成矿能力的锆石微量元素特征,从而构建花岗岩成矿潜力判别图解。模型训练结果显示,在21个常见的锆石微量元素特征中,Gd、Dy、Yb、Y、Tm等5种元素特征对识别岩浆成矿能力最为重要。在此基础上,笔者新建立了10个二元判别图解,它们在识别成矿岩体和非成矿岩体时的准确率均接近1。研究表明,利用机器学习方法和地质大数据,可以挖掘传统研究方法难以发现的新的地球化学指标和图解,这对深入认识矿床成因、指导找矿勘查具有重要意义。 展开更多
关键词 锆石微量元素 花岗岩 二元判别图解 机器学习 东昆仑
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渤海湾盆地中部428构造带近S-N向走滑断裂的形成时期及其在中生代期间的调节转换作用 被引量：1
8
作者 武子涵 于海波 +2 位作者 张参 戴黎明 李法坤 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期71-81,共11页
渤海湾盆地中部428构造带自印支期以来经历了多期次构造运动叠加改造过程,区域内发育了大量的近S-N向与近EW向褶皱、断层构造,并控制了潜山的形成。然而目前对428构造带的研究仅局限于探索区域内潜山构造成因及其油气圈闭特性,对区域内... 渤海湾盆地中部428构造带自印支期以来经历了多期次构造运动叠加改造过程,区域内发育了大量的近S-N向与近EW向褶皱、断层构造,并控制了潜山的形成。然而目前对428构造带的研究仅局限于探索区域内潜山构造成因及其油气圈闭特性,对区域内的断裂系统,尤其是发育的大量近S-N向断裂的形成时期及其后期演化过程中所起到的调控作用尚不明确。鉴于此,为明确其形成时期、探索其对区域构造格局演化模式所产生的影响,基于前人的研究成果,以石臼坨凸起东侧428构造带为主要研究对象,通过对该区域典型的地震剖面进行精确解析,对其展开了系统性的研究。研究结果表明:(1) 428构造带与石臼坨凸起东侧连接处存在一条近S-N向走滑断裂;(2)该走滑断裂的形成最早可追溯至印支期。根据古生界褶皱和薄底构造的分布特征可知,该走滑断裂最初为近E-W向逆冲推覆断裂的侧向断坡;(3)近S-N向走滑断裂阻挡了燕山期NWW向的逆冲推覆作用,从而控制古生界和中生界大量协调褶皱的发育。而近E-W向断裂表现为压扭性质,控制了中生界雁列式褶皱的形成。基于以上认识,认为该近S-N向走滑断裂在印支-燕山期均起到了重要的调控作用,是一个重要的调节转换带。 展开更多
关键词 近S-N向走滑断裂 印支运动 燕山运动 构造叠加 428构造带 石臼坨凸起
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基于GOCAD软件的渤中凹陷428构造带三维地质建模 被引量：1
9
作者 盛世强 戴黎明 +1 位作者 李法坤 李菊红 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2023年第3期91-100,共10页
428潜山构造带位于渤中凹陷中部,是中生代多期次的褶皱叠加和中新生代伸展裂解作用的结果,如何认识该潜山三维几何学特征,对于揭示不同构造期次的叠加-改造过程以及深层油气藏的勘探开发具有十分重要的作用。根据三维地震数据、钻井资料... 428潜山构造带位于渤中凹陷中部,是中生代多期次的褶皱叠加和中新生代伸展裂解作用的结果,如何认识该潜山三维几何学特征,对于揭示不同构造期次的叠加-改造过程以及深层油气藏的勘探开发具有十分重要的作用。根据三维地震数据、钻井资料,并结合三维地质建模软件GOCAD,构建了428构造带的三维地质模型。通过对模型中地层和断层展布的几何学特征的详细分析,识别出428构造带及其周缘地区褶皱变形样式,以及潜山内幕断层的交切关系。其中,428东构造区为一元结构,太古宇上覆古生界,褶皱变形在空间上表现为短轴褶皱,其可能为印支和燕山2期褶皱叠加作用的结果;428西构造区以二元结构为主,太古宇上分布古生界和中生界,褶皱变形在空间上表现为背斜和向斜的特征,可能为燕山期褶皱作用的结果。 展开更多
关键词 渤中凹陷 428潜山 褶皱 三维地质模型 GOCAD
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鲁北平原南部QK4钻孔岩心特征及第四纪地层划分 被引量：1
10
作者 周永刚 戴黎明 +4 位作者 田振环 于春楠 张振飞 刘伟 裴伦培 《物探与化探》 CAS 北大核心 2023年第1期55-64,共10页
第四纪地层格架的建立对区域地层对比及古地理环境演化研究具有重要意义,区域上晚更新世以来的地层已被广泛研究,但对完整的第四纪地层格架研究不足。为此,对鲁北平原QK4钻孔(深度285.98 m)进行了古地磁、AMS^(14)C、OSL、测井、岩石地... 第四纪地层格架的建立对区域地层对比及古地理环境演化研究具有重要意义,区域上晚更新世以来的地层已被广泛研究,但对完整的第四纪地层格架研究不足。为此,对鲁北平原QK4钻孔(深度285.98 m)进行了古地磁、AMS^(14)C、OSL、测井、岩石地层等研究。在系统的古地磁采集(398件)、处理和测试的基础上,认为岩心记录了布容正极性时(Brunhes)、松山负极性时(Matuyama)、高斯正极性时(Gauss)及其中的部分极性亚时。在磁性年代框架的基础上,结合AMS^(14)C、OSL、测井及岩石地层特征,对钻孔揭露的第四纪地层进行了划分,确定了全新统、上更新统、中更新统、下更新统的底界分别位于4.11、23.49、118.70、147.35 m,钻孔揭露的地层从上向下依次为新生界黑土湖组、大站组、平原组和明化镇组。研究结果建立了鲁北平原南部第四纪地层格架,为该区第四纪地层划分对比、古地理环境演化等提供了可靠的岩石学、年代学、古地磁学证据。 展开更多
关键词 鲁北平原 古地磁 AMS 14 C测年 OSL测年 第四纪
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基于SW26010处理器的PANDAS众核并行优化方法及在地质变形分析中的应用
11
作者 王雪纯 邢会林 +2 位作者 戴黎明 郭志伟 刘骏标 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期11-18,共8页
有限元数值模拟是目前研究地质体变形分析的重要方法,方程组求解对模拟结果的时效性和精确度有重要影响。针对并行自适应非线性变形分析软件(PANDAS)模拟千万级大规模模型时方程组求解耗时长和收敛速度慢的问题,本研究基于SW26010处理... 有限元数值模拟是目前研究地质体变形分析的重要方法,方程组求解对模拟结果的时效性和精确度有重要影响。针对并行自适应非线性变形分析软件(PANDAS)模拟千万级大规模模型时方程组求解耗时长和收敛速度慢的问题,本研究基于SW26010处理器主从核异构架构和并行计算技术实现PANDAS众核并行优化。首先,通过区域分解实现大规模地质模型分解,降低单主核计算的数据量,然后利用矩阵压缩存储技术有效节省存储资源。最后,利用SW26010处理器的从核阵列优化迭代求解算法加速方程组求解过程。全地球模型的速度场模拟结果表明本研究提出的方法具有可行性,多孔介质模型压缩模拟的速度较CPU单核串行程序提升8.1倍,断层系统变形模拟的速度提升7.6倍。 展开更多
关键词 SW26010处理器 PANDAS 并行计算 变形分析 数值模拟
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渤海湾盆地黄骅坳陷应力场的三维数值模拟分析 被引量：13
12
作者 戴黎明 李三忠 +6 位作者 楼达 索艳慧 刘鑫 周立宏 蒲秀刚 周淑慧 余珊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期929-942,共14页
采用有限元方法模拟了渤海湾盆地黄骅坳陷的现今应力场特征.模型的构建主要基于黄骅坳陷精细三维地震数据体,包括了七个主要层序底面及近真实的断层产状.根据模拟结果,对比已知油气藏的分布位置和断裂的展布方向,定量分析了黄骅坳陷第... 采用有限元方法模拟了渤海湾盆地黄骅坳陷的现今应力场特征.模型的构建主要基于黄骅坳陷精细三维地震数据体,包括了七个主要层序底面及近真实的断层产状.根据模拟结果,对比已知油气藏的分布位置和断裂的展布方向,定量分析了黄骅坳陷第一主应力、第三主应力、应力强度以及主应力方向的分布特征,并探讨了影响黄骅坳陷构造特征的主要因素.据此,得出以下认识:1)通过改变模型的边界条件发现,在右旋剪切作用下模型中压性应力场低值区的分布特征及主应力方向分别与黄骅坳陷中已知油藏的分布及断裂展布方向具有较好的对应关系.2)黄骅坳陷内构造样式及其构造应力场方向自北向南存在一定的差异,而造成这种差异的原因与地形的变化、沧东断层空间形态的变化、断层组合样式的变化以及滑脱面的变化密切相关. 展开更多
关键词 黄骅坳陷 构造应力场 有限元数值模拟 现今 渤海湾盆地
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俯冲带耦合作用对苏门答腊地区应变场影响的三维数值模拟 被引量：9
13
作者 戴黎明 李三忠 +4 位作者 陶春辉 李西双 刘鑫 索艳慧 楼达 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1837-1851,共15页
采用有限元方法模拟了俯冲带耦合作用对巽他弧及其邻区的影响.根据模拟结果,对比GPS、地震和地质学观测数据,定量分析了苏门答腊及其周边地区的应变强度和主应变方向的分布特征,据此探讨了该区构造特征、地震发生模式与耦合面积之间的关... 采用有限元方法模拟了俯冲带耦合作用对巽他弧及其邻区的影响.根据模拟结果,对比GPS、地震和地质学观测数据,定量分析了苏门答腊及其周边地区的应变强度和主应变方向的分布特征,据此探讨了该区构造特征、地震发生模式与耦合面积之间的关系.模型由具有黏弹性性质的岩石圈和软流圈上地幔组成,其中岩石圈包括了大陆岩石圈和大洋岩石圈以及俯冲至上地幔中的俯冲板片.研究结果如下:(1)通过对不同俯冲带耦合面积模拟,发现苏门答腊前弧伴随耦合面积的增加应变强度逐渐增大,而增大的应变强度又影响了其周边地区的应变分布特征,因此整个苏门答腊前弧呈现出明显的分段性,这与该区地震破裂模式有较好的对应.(2)苏门答腊北部地区主应变方向与南部相比存在一定的差异,该差异是俯冲带的俯冲方向、俯冲速度、俯冲形态以及不同区域间耦合面积共同作用的结果.(3)虽然苏门答腊2004年地震主震区处于弱耦合状态,但从本文模拟的结果中可以看到,在俯冲作用下该区依然存在垂直向下的位移,这为地震激发海啸提供了有利的构造环境. 展开更多
关键词 俯冲带耦合作用 有限元模拟 应变强度 主应变方向
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印度板块挤压驱动龙门山断裂带活动的三维数值模型 被引量：13
14
作者 戴黎明 李三忠 +6 位作者 陶春辉 李西双 刘鑫 索艳慧 周淑惠 周永刚 高武斌 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2011年第1期41-51,共11页
采用有限元方法模拟了印度板块的持续向北推进、挤压对龙门山断裂带及其邻区的影响,根据模拟结果 ,对比GPS、地震和地质学观测数据,定量分析了汶川大地震发生前断裂带的走滑速率以及最大主应力的分布特征,据此探讨了汶川大地震的发震机... 采用有限元方法模拟了印度板块的持续向北推进、挤压对龙门山断裂带及其邻区的影响,根据模拟结果 ,对比GPS、地震和地质学观测数据,定量分析了汶川大地震发生前断裂带的走滑速率以及最大主应力的分布特征,据此探讨了汶川大地震的发震机理.模型由弹性上地壳和粘弹性下地壳组成,其中上地壳包括了青藏高原、四川盆地、华南地块以及印支地块,块体内断层的处理方法主要采用了库仑摩擦模型.研究结果如下:(1)通过调整龙门山断裂带摩擦系数,发现伴随摩擦系数值的增加断裂带走滑速率逐渐降低,当其达到0.95,已接近GPS测量结果 .由此可认为龙门山断裂带应处于强摩擦环境.(2)与松潘甘孜地块中其它区域相比,整个龙门山地区处于高摩擦强度、低应力的环境下,这有利于能量缓慢而稳定的积累直至达到其破裂极限,从而引发强烈地震.(3)沿龙门山断裂带上下两盘的最大主应力分布特征具有很强的规律性,自西南到东北可划分出泸定-大邑、大邑茂县、茂县北川、北川青川四段.其中上、下两盘应力差最大值出现在大邑茂县段14～20 km处,应力差最小值出现在泸定大邑段,而北川茂县段上、下两盘的应力值则十分接近.这种最大主应力的分布特征与汶川地震余震震中的空间分布特征十分相似. 展开更多
关键词 龙门山断裂带 有限元模拟 走滑速率 最大主应力分布特征
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亚洲大陆主要活动块体的现今构造应力数值模拟 被引量：6
15
作者 戴黎明 李三忠 +4 位作者 楼达 索艳慧 刘鑫 余珊 周淑慧 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期469-483,共15页
亚洲大陆晚新生代和现代构造变形以活动地块为主要特征,表现为在统一构造格局下不同地块间具有不同的运动方式和速度。为了研究这些具有不同运动学性质块体间的相互作用以及构造变形特征,基于亚洲大陆的总体构造格局构建了二维有限元模... 亚洲大陆晚新生代和现代构造变形以活动地块为主要特征,表现为在统一构造格局下不同地块间具有不同的运动方式和速度。为了研究这些具有不同运动学性质块体间的相互作用以及构造变形特征,基于亚洲大陆的总体构造格局构建了二维有限元模型。根据模拟结果,对比已知GPS数据、震源机制解以及地质调查数据等,定量分析了大陆内部主要活动地块构造应力场的分布特征,并探讨了影响亚洲大陆现今构造变形特征的主要因素。结果表明:在我国的西部陆块内,由于周边一系列近EW向弧形活动构造带的存在,导致其内部次级块体运动速率的衰减,从而进一步导致应力环境的变化,由青藏中部的挤压-拉张环境逐渐转变为塔里木、天山地区的完全挤压环境;在西伯利亚地块和印度板块的联合挤压作用下,华北地块上地壳的应力表现为较弱的挤压环境,而在该种应力环境下块体内部伸展构造的成因很可能与其深部的动力学环境有关;华南地块的运动方向与台湾造山带相反,从而形成一个秦岭—大别造山带以南的较强烈的挤压-拉张区;在印度—澳大利亚板块和菲律宾俯冲板块的联合挤压作用下,巽他地块作为华南地块和印支地块的逃逸窗口,表现出以婆罗洲、南海为中心近圆弧形的弱挤压区以及环绕挤压区外缘挤压-拉张区的应力分布特征。 展开更多
关键词 亚洲大陆 活动块体 构造应力 有限元法
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车镇凹陷大1断层对区域油气成藏控制作用的三维数值模拟 被引量：3
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作者 戴黎明 李三忠 +3 位作者 刘泽 胡梦颖 刘连启 杨彦峰 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期47-57,共11页
采用有限元方法模拟了大王庄地区的应力场分布状态。根据模拟结果,对比已知油气藏的分布位置,定量分析了大1断层对区域压应力分布的控制性作用,并以此为基础探讨了区域油气运聚成藏过程的主要影响因素。模型的构建主要基于车镇凹陷大王... 采用有限元方法模拟了大王庄地区的应力场分布状态。根据模拟结果,对比已知油气藏的分布位置,定量分析了大1断层对区域压应力分布的控制性作用,并以此为基础探讨了区域油气运聚成藏过程的主要影响因素。模型的构建主要基于车镇凹陷大王庄地区精细三维数据体,包括三个主要地层界面及近真实的大1断层产状。据此,得出以下研究结果:(1)通过调整边界条件发现,模型在NE-SW向的伸展作用下压性应力场低值区的分布与已知油藏的分布具有较好的对应关系,均围绕大1断层呈斜对称式分布;(2)认为这种油藏斜对称式分布特征应与大1断层在区域构造应力背景下对油气的沟通、疏导作用密切相关。 展开更多
关键词 车镇凹陷 大1断层 构造应力场 油气成藏过程 有限元数值模拟
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基于决策树的矿产资源潜力制图模型 被引量：5
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作者 戴黎明 陈永良 +2 位作者 周永刚 刘博 楼达 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第3期1081-1087,共7页
文中提出了一种基于决策树的矿产资源潜力制图模型.应用该模型生成矿产资源潜力分布图分三步完成:第一步,以找矿标志的空间分布图和已知矿点空间分布图为依据,提取训练样本;第二步,根据训练样本构建决策树矿产资源潜力制图模型;第三步,... 文中提出了一种基于决策树的矿产资源潜力制图模型.应用该模型生成矿产资源潜力分布图分三步完成:第一步,以找矿标志的空间分布图和已知矿点空间分布图为依据,提取训练样本;第二步,根据训练样本构建决策树矿产资源潜力制图模型;第三步,生成矿产资源潜力分布图.本文以新疆北部阿尔泰多金属成矿带为研究区,比较了该模型与合成有矿可信度等模型的找矿靶区圈定结果.两种模型的靶区圈定结果基本相同,证明了决策树矿产资源潜力制图模型的有效性. 展开更多
关键词 决策树模型 合成有矿可信度模型 矿产资源潜力制图
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基于RBF神经网络的矿产资源潜力预测模型 被引量：2
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作者 戴黎明 陈永良 +5 位作者 刘鑫 周均太 赵峰梅 索艳慧 高武斌 楼达 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期103-108,112,共7页
提出一种基于RBF神经网络的矿产资源潜力制图模型。应用该模型生成矿产资源潜力分布图分三步完成:第一步,以找矿标志的空间分布图和已知矿点空间分布图为依据,提取训练样本;第二步,根据训练样本构建RBF矿产资源潜力制图模型;第三步,生... 提出一种基于RBF神经网络的矿产资源潜力制图模型。应用该模型生成矿产资源潜力分布图分三步完成:第一步,以找矿标志的空间分布图和已知矿点空间分布图为依据,提取训练样本;第二步,根据训练样本构建RBF矿产资源潜力制图模型;第三步,生成矿产资源潜力分布图。笔者以新疆北部阿尔泰多金属成矿带为研究区,比较了该模型与合成有矿可信度等模型的找矿靶区圈定结果。两种模型的靶区圈定结果基本相同,证明了RBF矿产资源潜力制图模型的有效性。 展开更多
关键词 RBF神经网络 合成有矿可信度模型 矿产资源潜力
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渤海湾盆地形成与华北克拉通破坏 被引量：194
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作者 李三忠 索艳慧 +8 位作者 戴黎明 刘丽萍 金宠 刘鑫 郝天珧 周立宏 刘保华 周均太 焦倩 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期64-89,共26页
渤海湾盆地是一个中、新生代盆地,位于华北克拉通的东部地块上,是华北克拉通破坏的中心区域。渤海湾盆地的结构、构造记录了华北克拉通破坏的构造过程。文章综合10a来据三维地震资料揭示的渤海湾盆地构造,和20a来渤海湾盆地周边华北克... 渤海湾盆地是一个中、新生代盆地,位于华北克拉通的东部地块上,是华北克拉通破坏的中心区域。渤海湾盆地的结构、构造记录了华北克拉通破坏的构造过程。文章综合10a来据三维地震资料揭示的渤海湾盆地构造,和20a来渤海湾盆地周边华北克拉通区域中、新生代构造和地球化学研究成果,系统提出华北克拉通破坏期间,渤海湾盆地深、浅部的构造机制分别为:中生代浅部构造机制是挤出构造成因,深部构造机制为局部有限的拆沉+底侵模式;新生代构造机制是北西向壳内伸展机制,与印度和欧亚板块碰撞激发的软流圈的东扩远程效应和太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应——区域性"西进东退"的深部机制有关。 展开更多
关键词 渤海湾盆地 华北克拉通 破坏 深部构造 浅部响应
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华北克拉通内部的拉分盆地:渤海湾盆地黄骅坳陷结构构造与演化 被引量：68
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作者 李三忠 索艳慧 +8 位作者 周立宏 戴黎明 周均太 赵峰梅 卢异 蒲秀刚 楼达 吴奇 焦倩 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1362-1379,共18页
华北克拉通内部的拉分盆地有汾渭地堑、胶莱盆地和渤海湾盆地内部一些次级拉分构造单元等。黄骅坳陷就是这样一个拉分构造,位于渤海湾盆地中心地带,整体呈北北东走向,分割西侧北北东向的冀中坳陷和东侧北西西向的济阳坳陷,是发育在一个... 华北克拉通内部的拉分盆地有汾渭地堑、胶莱盆地和渤海湾盆地内部一些次级拉分构造单元等。黄骅坳陷就是这样一个拉分构造,位于渤海湾盆地中心地带,整体呈北北东走向,分割西侧北北东向的冀中坳陷和东侧北西西向的济阳坳陷,是发育在一个巨型走滑构造带中的新生代拉分盆地。黄骅坳陷的西界为沧东断裂系,东界为兰聊—盐山—羊二庄断裂系,最大负向构造单元在'大歧口凹陷',古近系最大沉积厚度达11km以上,是渤海湾地区地壳伸展最剧烈的地区。黄骅坳陷东、西边界相对较陡,受其控制,整个黄骅坳陷表现为拉分盆地;而'大歧口凹陷'为其主体,'大歧口凹陷'内部构造样式的控制性构造为东西向的断裂,而不是传统认为的沧东断裂等;所以,黄骅坳陷内部单个凹陷具有比较独特的下部为地堑式断陷、上部叠加北断南超的箕状结构。黄骅坳陷内部的凸起是沙一期才开始出现并起分割沉积空间的作用,沙一期以前,现今的歧口主凹、板桥次凹、歧北次凹、歧南次凹、北塘凹陷等都还是统一的一个湖盆。黄骅坳陷主要构造总体可划分为北北东向盆缘走滑断裂系、北东东向区域伸展断裂系、东西向盆内次级伸展构造和南北向变换构造,其中,最为显著的分割构造就是南北走向的沿岸变换带与孔店隆起。不同的伸展构造区受统一的基底拆离构造系统控制。'大歧口凹陷'的结构构造是华北克拉通破坏晚期阶段裂解过程的直接记录,是区域北北西向伸展背景下的产物。盆地构造经历了4个重要发展阶段:始新世孔店事件形成的拓展裂解阶段、渐新世初济阳运动事件形成的地堑式拉分断陷阶段、渐新世末东营运动形成的箕状断陷阶段、中—上新世热沉降期的碟状挠曲拗陷演化阶段。 展开更多
关键词 渤海湾盆地 拉分盆地 黄骅坳陷 渐新世 歧口凹陷 华北克拉通 构造
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