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基于聚类和随机森林耦合模型的崩滑灾害易发性评估
1
作者 杜映锦 席传杰 +3 位作者 胡卸文 吴建利 刘波 何坤 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期282-289,共8页
灾害易发性评估通常是基于灾害空间分布特征进行概率建模,然而灾害本身存在空间异质性.本文以汶马高速汶川至理县段沿线崩滑灾害为例,为解决灾害的空间异质性问题,利用K-means算法将研究区灾害威胁对象(人员、财产)及危险程度(损毁房屋... 灾害易发性评估通常是基于灾害空间分布特征进行概率建模,然而灾害本身存在空间异质性.本文以汶马高速汶川至理县段沿线崩滑灾害为例,为解决灾害的空间异质性问题,利用K-means算法将研究区灾害威胁对象(人员、财产)及危险程度(损毁房屋面积、损毁道路长度)进行空间聚类并赋予研究区不同聚类属性;从水文、地质、地貌条件等方面综合选取坡度、高程、坡向、曲率、地表切割度、河型弯曲系数、距构造带距离、岸坡坡体结构和地层岩性9个因子,将样本划分为70%的训练数据、30%的测试数据,对比K-RF模型与传统RF模型在易发性评估中的性能,以期为高速公路的运营安全及灾害防治提供理论支撑.结果表明:K-RF模型极高易发区共包含82.95%灾害点,相较于单一RF模型取得了更好的评价结果(AUC值提高5.4%);采用聚类的方法解决灾害空间异质性是可行的,但本文局限性在于未能从灾害本身反映灾害空间异质性,耦合模型结果本质上是易发性和易损性的综合反映. 展开更多
关键词 崩滑灾害 机器学习 易发性 空间异质性
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冻融循环下罗布泊盐渍土的累积变形特性研究 被引量：4
2
作者 廖昕 范茂基 +3 位作者 陈治良 白净钞 朱磊 杨丹 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期800-810,共11页
土体的累积变形特征对于地下结构设计与路基长期动力稳定性能保持具有关键作用。在盐渍土地区由于冻融循环作用影响,盐渍土中赋存的易溶盐溶液与结晶盐颗粒,随着温差变化与水分迁移产生的结晶-溶解、积盐-脱盐过程,可引起土体颗粒结构... 土体的累积变形特征对于地下结构设计与路基长期动力稳定性能保持具有关键作用。在盐渍土地区由于冻融循环作用影响,盐渍土中赋存的易溶盐溶液与结晶盐颗粒,随着温差变化与水分迁移产生的结晶-溶解、积盐-脱盐过程,可引起土体颗粒结构与物理性质变化,从而影响盐渍土动力学性质。为研究铁路动荷载作用下新疆罗布泊地区盐渍土的累积变形特性,在室内冻融循环试验的基础上开展不同应力水平的动三轴试验,提出盐渍土塑性行为判定准则,得到盐渍土累积塑性应变预测模型及模型参数。结果表明:盐渍土的累积塑性应变随冻融循环的次数增加和动应力幅值的增大而增大,在模拟铁路振动荷载条件下,研究区盐渍土的累积塑性应变行为主要为塑性安定型和塑性蠕变型,其累积塑性应变速率εp与循环振次N之间呈幂函数关系。在此基础上,建立了考虑冻融循环次数和动应力的盐渍土累积塑性应变预测模型。研究成果可为盐渍土路基在冻融循环和循环动荷载下的沉降预测和动力稳定性评估提供参考。 展开更多
关键词 盐渍土 动三轴试验 冻融循环 累积变形
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敦煌地块晚志留世石英二长闪长岩的岩石成因及其地质意义
3
作者 甘保平 唐菊兴 +3 位作者 第五春荣 朱利辉 孙清飞 刘园园 《地质学报》 北大核心 2025年第9期2983-2999,共17页
敦煌地块作为中亚造山带中段最南部的微陆块,其早古生代的岩浆作用成因及其构造演化问题仍未解决,从而限制了对于古亚洲洋南部洋-陆俯冲、增生演化及深部物质循环的全面理解。本文在敦煌地块党河水库东侧的长沙梁地区新识别出了志留纪... 敦煌地块作为中亚造山带中段最南部的微陆块,其早古生代的岩浆作用成因及其构造演化问题仍未解决,从而限制了对于古亚洲洋南部洋-陆俯冲、增生演化及深部物质循环的全面理解。本文在敦煌地块党河水库东侧的长沙梁地区新识别出了志留纪闪长岩,并对其进行详细的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩主、微量地球化学和锆石Hf同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示,长沙梁石英二长闪长岩形成年龄为428~426Ma。地球化学组成揭示,石英二长闪长岩相对富钠(K_(2)O/Na_(2)O=0.84~0.99)、高Al_(2)O_(3)(16.5%~17.0%)含量、Mg^(#)(51.5~53.0)值以及低A/CNK(0.96~1.00)值,属于高钾钙碱性准铝质系列;所测试的样品显示出负Eu异常(Eu/Eu^(*)=0.70~0.77),富集大离子亲石元素Rb、Ba和Th等,亏损Nb,Ta和Ti等高场强元素,以及低的Y(16.3×10^(-6)~19.0×10^(-6))含量和Sr/Y比值(20.3~24.5),具有典型弧岩浆的地球化学特征。锆石Hf同位素结果表明,长沙梁石英二长闪长岩具有负ε_(Hf)(t)值(-12.0~-2.2)和古老的二阶段模式年龄(T_(DM2)=2136~1525Ma)。上述特征表明,长沙梁石英二长闪长岩可能是由俯冲沉积物熔体交代上覆地幔楔熔融产生的幔源岩浆,上升并底侵古老玄武质下地壳部分熔融的产物。综合已有研究资料,本研究认为敦煌地块在早古生代时期强烈卷入中亚造山带南部相关的造山事件使其地壳发生活化,进而产生了不同成分、多阶段的弧岩浆作用事件,并处于古亚洲洋向敦煌地块持续俯冲的陆缘弧环境。 展开更多
关键词 敦煌地块 晚志留世 陆缘弧 交代作用
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基于改进Newmark模型的同震滑坡易发性研究
4
作者 席传杰 胡卸文 +3 位作者 何坤 罗刚 周瑞宸 胡亚运 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期32-40,共9页
Newmark模型被广泛应用于同震滑坡快速评估,然而传统模型受限于参数(如黏聚力、内摩擦角)的不确定性.本文从概率建模的角度,基于蒙特卡罗方法提出改进Newmark模型,该模型从特定分布(如高斯分布)中抽取随机样本以解释参数不确定性.以201... Newmark模型被广泛应用于同震滑坡快速评估,然而传统模型受限于参数(如黏聚力、内摩擦角)的不确定性.本文从概率建模的角度,基于蒙特卡罗方法提出改进Newmark模型,该模型从特定分布(如高斯分布)中抽取随机样本以解释参数不确定性.以2017年九寨沟地震为例阐述了改进Newmark模型在同震滑坡易发性快速评估中的应用,并与不同采样策略下3种机器学习模型相对比.结果表明:改进Newmark模型极高易发区面积占比为5%,包含滑坡数量占比为59.6%,频率比值为128.4,不同采样策略下模型平均AUC值为0.70,表明改进Newmark模型在同震滑坡易发性评估中取得较好效果.本文所提出的模型由特定参数驱动,与数据驱动方法的区别在于不依赖历史滑坡数据,其成果可应用于震后滑坡快速评估,或在给定地震情境下模拟区域滑坡失稳概率以服务于工程早期选址. 展开更多
关键词 地震滑坡 Newmark模型 不确定性模拟 蒙特卡罗
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藏东南迦巴瓦构造结高硫酸盐地热水的形成机理探讨 被引量：1
5
作者 邓承东 张云辉 +3 位作者 袁兴成 王鹰 吕国森 李星泽 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期173-189,共17页
藏东南迦巴瓦构造结广泛发育高硫酸盐地热水,开发利用潜力巨大,但硫酸盐来源和形成机理缺乏研究。以南迦巴瓦构造结的温泉水和钻孔水为研究对象,通过水化学组分特征初步揭示离子来源,借助锶和硫酸盐硫、氧同位素综合分析地热水硫酸盐的... 藏东南迦巴瓦构造结广泛发育高硫酸盐地热水,开发利用潜力巨大,但硫酸盐来源和形成机理缺乏研究。以南迦巴瓦构造结的温泉水和钻孔水为研究对象,通过水化学组分特征初步揭示离子来源,借助锶和硫酸盐硫、氧同位素综合分析地热水硫酸盐的来源,并利用氘氧同位素探明地热水补给来源,最终查明深部热储的水岩平衡状态和热储温度,归纳总结南迦巴瓦构造结高硫酸盐地热水形成机理。结果表明:(1)地热水属于弱酸及弱碱-碱性水,溶解性总固体含量为130~3265 mg/L,水化学类型包括HCO_(3)·SO_(4)—Ca·Na、SO_(4)—Ca及SO_(4)·HCO_(3)—Ca·Na型;(2)水化学和锶同位素结果表明片麻岩硅酸盐矿物和蒸发岩硫酸盐矿物溶解是影响水化学组分的关键,^(34)S_(SO_(4))-^(18)O_(SO_(4))同位素表明SO_(4)^(2-)存在大气降水、土壤硫酸盐、黄铁矿和石膏多源供给;(3)氢氧同位素揭示温泉热水补给来源为大气降水,补给高程为2646~3045 m;(4)二氧化硅地热温标和硅焓模型计算得到深部热储温度为232~275℃,浅部热储温度约为180℃,冷水混入比例为74%~82%。研究揭示该区大气降水沿断裂破碎带或基岩裂隙等导水通道向深部运移,沿途溶滤土壤硫酸盐、变质岩及局部膏盐层,在深部被加热后升流,最终于近地表混入下渗冷水后出露成泉。研究初步建立了高硫酸盐地热水的成因模式,可为南迦巴瓦构造结地热资源开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 南迦巴瓦构造结 高硫酸盐地热水 水岩作用 补给来源 热储温度 成因模式
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考虑地形效应的群桩竖向动力阻抗
6
作者 瞿立明 李雄 +3 位作者 丁选明 杨长卫 廖昕 陈治良 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1607-1618,共12页
基于哈密顿最小作用量原理推导单桩竖向阻抗理论公式,考虑振动波传播的方向性差异,提出合理的斜坡双桩相互作用因子计算方法,最后结合承台变形协调条件和力学平衡方程获得群桩竖向阻抗。开展参数分析,研究了不同桩长径比、桩-土刚度比... 基于哈密顿最小作用量原理推导单桩竖向阻抗理论公式,考虑振动波传播的方向性差异,提出合理的斜坡双桩相互作用因子计算方法,最后结合承台变形协调条件和力学平衡方程获得群桩竖向阻抗。开展参数分析,研究了不同桩长径比、桩-土刚度比、不同桩间距条件下相互作用因子和群桩动阻抗。结果表明,相互作用因子和群桩动阻抗随频率的变化规律具有明显的波动特征,地形效应对群桩阻抗的影响强弱依赖于频率,在特定频率处,地形效应较为显著,且陡坡、长桩、硬土中的群桩动阻抗与平地群桩差异更为明显,忽略地形效应可能会给斜坡群桩动阻抗计算结果带来较大的误差。 展开更多
关键词 群桩 动力阻抗 相互作用因子 理论解 地形效应
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扬子西缘新元古代早期大洋俯冲作用——来自川西天全闪长岩成因的制约
7
作者 李亚博 任祥 +4 位作者 SAFONOVA Inna 裴秋明 甘保平 马啸阳 曹一鸣 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期480-501,共22页
扬子西缘岩浆岩是重建扬子板块新元古代时期构造演化过程的关键载体。选择川西天全闪长岩开展锆石U-Pb定年、全岩主微量、锆石Lu-Hf和全岩Sm-Nd同位素研究。天全闪长岩形成于807~804 Ma,具有中等的w(SiO_(2))(55.71%~59.74%),较低的w(K_... 扬子西缘岩浆岩是重建扬子板块新元古代时期构造演化过程的关键载体。选择川西天全闪长岩开展锆石U-Pb定年、全岩主微量、锆石Lu-Hf和全岩Sm-Nd同位素研究。天全闪长岩形成于807~804 Ma,具有中等的w(SiO_(2))(55.71%~59.74%),较低的w(K_(2)O)(1.10%~1.77%),属于钙碱性系列。天全闪长岩显示弧岩浆岩的特征,包括富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,以及亏损的锆石Hf同位素[ε_(Hf)(t)=+10.0~+12.9]与全岩Nd同位素[ε_(Nd)(t)=+4.25~+4.43]。高的Ba/Th和低的Th/La比值指示闪长岩源区主要受俯冲流体的交代,结合全岩地球化学和Nd-Hf同位素结果,表明天全闪长岩源自受俯冲流体交代的地幔楔部分熔融,形成于岛弧构造环境。综合扬子西缘新元古代岩浆与沉积特征,支持扬子西缘在新元古代早期处于俯冲构造背景。 展开更多
关键词 天全闪长岩 地球化学 新元古代 岩石成因 扬子西缘
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多源遥感卫星数据在脉状萤石矿床中的找矿预测应用:以内蒙古水头萤石矿床为例 被引量：8
8
作者 裴秋明 沈家乐 +4 位作者 王世明 房大任 高永璋 李典 马少兵 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期121-134,共14页
萤石是一种战略性非金属矿产,脉状萤石矿床是全球萤石产量的主要来源,应用遥感技术开展脉状萤石矿床的勘查找矿研究具有重要意义。笔者选择内蒙古中东部水头萤石矿床为研究区,在野外地质调查和前期研究的基础上,综合应用Landsat-8、ASTE... 萤石是一种战略性非金属矿产,脉状萤石矿床是全球萤石产量的主要来源,应用遥感技术开展脉状萤石矿床的勘查找矿研究具有重要意义。笔者选择内蒙古中东部水头萤石矿床为研究区,在野外地质调查和前期研究的基础上,综合应用Landsat-8、ASTER、Sentinel-2和WorldView-2多源遥感影像进行成矿预测。首先,基于光谱协同理论将Landsat-8与WorldView-2融合生成协同数据,对研究区地层岩性和控矿构造进行遥感解译;利用Sentinel-2和ASTER影像进行了羟基、铁染和硅化蚀变信息提取。基于已知萤石矿点的遥感解译特征建立研究区萤石矿的遥感解译标志,在此基础上,应用GIS平台对提取特征信息进行加权叠加分析,开展研究区内萤石矿的综合预测。研究结果表明:Landsat-8与WorldView-2数据融合的假彩色合成影像可有效区分研究区萤石矿化点;由于脉状萤石矿体具有明显的垂向分带特征,在研究区地表露头中多发育硅质顶盖,因此硅化蚀变异常与羟基异常组合可作为萤石矿化的重要特征依据。GIS综合预测结果与已知矿点吻合度高,证实了应用多源遥感数据在脉状萤石矿床勘查找矿中的有效性,并预测了三处新的靶区,相关结果可为后续勘查部署提供依据,也可为其他地区的萤石遥感找矿勘查提供参考。 展开更多
关键词 遥感 萤石矿床 线性构造 热液蚀变 多源遥感数据 找矿预测
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内蒙古喀喇沁旗大西沟萤石矿床成因:来自稀土元素、流体包裹体和H-O同位素的制约 被引量：6
9
作者 马少兵 裴秋明 +4 位作者 王亮 韩术合 梁翼 孙清飞 沈家乐 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期50-65,共16页
萤石是战略性矿产,对于维护国家资源安全和经济稳定发展具有重要作用。内蒙古喀喇沁旗位于华北板块北缘,是萤石矿的重要产区,笔者对喀喇沁旗大西沟萤石矿床进行了稀土元素、流体包裹体和H-O同位素分析,探究其成矿流体性质及矿床成因。... 萤石是战略性矿产,对于维护国家资源安全和经济稳定发展具有重要作用。内蒙古喀喇沁旗位于华北板块北缘,是萤石矿的重要产区,笔者对喀喇沁旗大西沟萤石矿床进行了稀土元素、流体包裹体和H-O同位素分析,探究其成矿流体性质及矿床成因。大西沟早阶段萤石稀土元素含量高于晚阶段萤石,早、晚阶段萤石具有相近的Y/Ho值,指示其同源性,在Tb/Ca-Tb/La图解中,样品全部落入热液矿床范围内,指示矿床为热液成因。早、晚阶段萤石均具有Eu的负异常和Ce的弱负异常,说明其形成于还原环境。萤石中流体包裹体类型以富液相的气液两相包裹体为主,均一温度集中于160~190℃,盐度集中于0.18%~2.57%NaCl_(eqv),密度集中于0.88~0.94 g/cm^(3),综合区域萤石矿床的H-O同位素数据,单一型萤石矿床的H-O同位素组成具有明显的纬度效应,指示成矿流体以大气降水为主。大西沟萤石矿床为中低温热液脉型矿床,根据矿脉穿插关系,推断大西沟萤石矿床形成于燕山晚期(<120 Ma),晚侏罗世和早白垩世两期韧性构造变形形成的大量断层和裂隙为成矿流体运移和聚集提供通道,水岩作用是萤石的主要沉淀机制。 展开更多
关键词 萤石矿床 稀土元素 流体包裹体 H-O同位素 热液脉型 华北陆块北缘
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基于不同滑坡负样本选取策略和随机森林方法的岷江上游大型滑坡易发性评价
10
作者 骆飞 凌斯祥 +4 位作者 高凤欣 林祖豪 孙春卫 高芳芳 巫锡勇 《水利水电技术(中英文)》 2025年第9期42-59,共18页
【目的】依据准确的滑坡易发性结果能对滑坡危险性与风险性进行精准防控。在滑坡易发性评价中,不同滑坡负样本的选取方式是影响滑坡易发性预测精度的重要不确定因素。【方法】以四川岷江流域山区为研究区,通过遥感影像编制881个大型滑坡... 【目的】依据准确的滑坡易发性结果能对滑坡危险性与风险性进行精准防控。在滑坡易发性评价中,不同滑坡负样本的选取方式是影响滑坡易发性预测精度的重要不确定因素。【方法】以四川岷江流域山区为研究区,通过遥感影像编制881个大型滑坡(>10^(6) m^(3)),选取地形地貌、基础地质、水文地质、地质环境、地震参数与人类活动等13个滑坡评价因子,并共线性分析检验因子冗余;其次对滑坡负样本采取全区随机、坡度低于10°区域、滑坡缓冲1 km外区域、信息量法(IV)、支持向量机法(SVM)和半监督法选择出与滑坡等比例的滑坡负样本,进一步与随机森林(RF)耦合构建随机RF、低坡度RF、缓冲区RF、IV-RF、SVM-RF与半监督RF模型开展滑坡易发性区划;最后采用ROC曲线的平均AUC值对不同滑坡负样本采样模型的预测精度进行对比评价。【结果】结果显示:(1)不同滑坡负样本采样方式得到的滑坡高易发区与极高易发区均集中分布于卧龙至映秀段、棉虒至古尔沟段、黑虎至木苏段与叠溪至松潘段河谷两侧;(2)不同滑坡负样本采样方式的滑坡易发性预测精度为:半监督RF(AUC=0.971)>SVM-RF(AUC=0.954)>IV-RF(AUC=0.945)>缓冲区RF(AUC=0.902)>低坡度RF(AUC=0.895)>随机RF(AUC=0.882);(3)在低易发区选择滑坡负样本能明显提高易发性精度,低坡度RF、缓冲区RF、IV-RF、SVM-RF与半监督RF模型相较于随机RF模型,AUC值分别提高了0.013、0.02、0.063、0.072、0.089。【结论】半监督RF模型的标准差最小(0.004)且平均AUC值(0.971)最高,展现出最优稳定性与模型预测能力,表明半监督采样方法对模型的优化效果最好。研究成果可为滑坡易发性预测中滑坡负样本选择和模型构建提供参考,同时也为岷江上游流域滑坡风险与防灾减灾提供理论支撑。 展开更多
关键词 滑坡易发性预测 采样策略 随机森林 半监督法 模型平均法 岷江流域 滑坡 影响因素
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