Earth Sciences Research Journal

Petrography, microthermometry, and isotopy of the gold veins from Vetas, Santander (Colombia)

ABSTRACT The gold mineralization located in Vetas, Santander, consists of auriferous quartz veins hosted in Bucaramanga gneiss rocks, intrusive Jurassic rocks, and intrusive to porphyritic Miocene rocks. This study identified four mineralizing events: (1). Sericite, carbonate (ankerite and calcite?), massive and microcrystalline quartz, sphalerite, adularia, albite, galena, thin pyrite, pyrrhotite, chalcopyrite. The age for this stage is 10.78 ±0.23Ma (Ar/Ar on sericite). (2). Molybdenite, magnetite with exsolution of ilmenite, As-pyrite, sphalerite, fine-grained pyrite and little chalcopyrite quartz with huge, feathery, fine mosaic, flamboyant and microcrystalline textures and, tourmaline and sericite. (3). Gold and tennantite associated with sphalerite, fine- and coarse-grained pyrite, As-pyrite, chalcopyrite like inclusions, and quartz with flamboyant, mosaic, massive and "comb" textures, and tourmaline. Stage 2 and 3 happened from 7.58 ±0.15 Ma to 6,89±0,41Ma (Ar/Ar on sericite). (4). Thick, thin, and pyrite with arsenic, hematite and microcrystalline quartz (forming breccia texture), and sericite. The age for this stage is 5.24 ±0.10 (Ar/Ar on sericite). Post-mineral: quartz comb, alunite, halloysite, kaolinite, and ferrum hydroxides. The stable isotopes, ∂18O, ∂D, and ∂34S and fluid inclusions analysis infer that fluids were producing a mixture of meteoric and magmatic fluids with low salinity and minimum trapping temperatures between 200°C to 390°C. The mineralogy association, and fluid inclusions, in the first event show characteristic of low sulfidation epithermal. The second stage was hottest and with more magmatic signature over printed an intermediate sulfidation system; show a little more salinity on the fluids and more mineralogical diversity, the third and four events, could show an evolution of this fluid, where it was cooling and impoverishing on metals. Two initials stages are contemporaneous with two magmatic Miocene pulses on the area: the first one of granodiorite composition 10, 9± 0.2 Ma (U/Pb zircon), and the other one rhyodacite with 8.4 ±0.2 y 9.0 ± 0.2 Ma.

RESUMEN La mineralización de oro ubicada en Vetas, Santander, consiste en vetas auríferas de cuarzo alojadas en rocas del gneis de Bucaramanga, rocas jurásicas intrusivas y rocas intrusivas porfiríticas miocenicas. Este estudio identificó cuatro eventos de mineralización: (1). Sericita, carbonato (ankerita y calcita?), cuarzo masivo y microcristalino, esfalerita, adularia, albita, galena, pirita delgada, pirrotita, calcopirita. La edad para esta etapa es 10.78 ± 0.23Ma (Ar / Ar en sericita). (2). Molibdenita, magnetita con exsolución de ilmenita, arsenopirita, esfalerita, pirita de grano fino un poco de calcopirita y cuarzo con textura plumosa, mosaico fino, flamboyante y microcristalino, turmalina y sericita. (3). Oro y tenantita asociados con esfalerita, pirita de grano fino y grueso, pirita de arsenopirita, calcopirita como inclusiones, y cuarzo con texturas flamboyante, mosaico, masiva y en "peine", y turmalina. Los eventos 2 y 3 ocurrieron entre los 7,58 ± 0,15 Ma a 6,89 ± 0,41Ma (Ar / Ar en sericita). (4). Pirita en cristales finos y gruesos con arsénico, hematita y cuarzo microcristalino (formando una textura brechosa), y sericita. La edad para este evento es de 5.24 ± 0.10 (Ar / Ar en sericita). El evento Post-mineral: peine de cuarzo, alunita, haloysita, caolinita e hidróxidos de hierro. Los isótopos estables, ∂18 O, ∂D y ∂34 S y el análisis de inclusiones de fluidos infieren que los fluidos fueron producto de una mezcla de fluidos meteóricos y magmáticos con baja salinidad y temperaturas de atrapamiento mínimas entre 200° C y 390° C. La asociación mineralogica y las inclusiones fluidas, en el primer evento, muestran características de un ambiente epitermal de baja sulfuración; el segundo evento más caliente presenta una firma magmática más prominente sobreimponiendo un sistema epitermal de intermedia sulfuración sobre el de baja sulfuración, con un poco más de salinidad en los fluidos y más diversidad mineralógica. Para el tercer y cuarto eventos muestran una evolución de este fluido, donde se enfría y se empobrece en metales. De acuerdo a las edades reportadas, los dos eventos iniciales son contemporáneos con dos pulsos magmáticos del Mioceno que fueron identificados en sectores circundantes del área, el primero de composición de granodiorita 10, 9 ± 0.2 Ma (circón U / Pb, Mantilla, et al. 2011), y el otro de riodoritas con 8.4 ± 0.2 y 9.0 ± 0.2 Ma.

Combining SEM and Mercury Intrusion Capillary Pressure in the characterization of pore-throat distribution in tight sandstone and its modification by diagenesis: A case study in the Yanchang Formation, Ordos Basin, China

ABSTRACT Determining the characteristics of pore-throat structures, including the space types present and the pore size distribution, is important for the evaluation of reservoir quality in tight sandstones. In this study, the results of various testing methods, including scanning electron microscopy (SEM), pressure-controlled porosimetry (PCP) and rate-controlled porosimetry (RCP), were compared and integrated to characterize the pore size distribution and the effects of diagenesis upon it in tight sandstones from the Ordos Basin, China. The results showed that reservoir spaces in tight sandstones can be classified into those with three types of origins (compaction, dissolution, and clay-related) and that the sizes and shapes of pore space differ depending on origin. Considering the data obtained by mercury injection porosimetry and the overestimation of pore radii by pressure-controlled porosimetry, the full-range pore size distribution of tight sandstones can be determined by combining data from PCP with corrected RCP data. The pore-throat radii in tight sandstone vary from 36 nm to 200 µm, and the distribution curve is characterized by three peaks. The right peak remains similar across the sample set and corresponds to residual intergranular pores and dissolution pores. The middle and left peaks show variation between samples due to the heterogeneity and complexity of nano-scale throat bodies. The average micro-scale pore content is 33.49%, and nano-scale throats make up 66.54%. The nano-scale throat spaces thus dominate the reservoir space of the tight sandstones. Compaction, dissolution, carbonate cementation and clay cementation have various effects on pore-throats. Compaction and carbonate cementation decrease the pore body content, pore-bridging clay cementation decreases the throat space content, and Simultaneously, pore-lining clay cementation preserves pore space.

RESUMEN Para evaluar la calidad de yacimiento en areniscas compactas es importante determinar las características de las gargantas de poros, entre ellas las clases de espacio presentes y la distribución de los tamaños de poros. En este trabajo se comparan e integran los resultados de varios métodos de prueba, entre ellos el microscopio electrónico de barrido (SEM), porosimetría de presión controlada (PCP), y porosimetría de velocidad controlada (RCP), para caracterizar la distribución de los tamaños de poros y los efectos de la diagénesis en las areniscas compactas de la cuenca Ordos, en China. Los resultados muestran que los espacios de yacimiento en areniscas compactas se pueden clasificar de acuerdo con tres tipos de origen (compactación, disolución y arcilloso) y que los tamaños y formas del espacio de poros difiere de acuerdo con el origen. De acuerdo con la información obtenida por la porosimetría con inyección de mercurio y la sobreestimación de los radios de poros por la porosimetría de presión controlada, se puede determinar el rango completo de la distribución del tamaño de poros en areniscas compactas al combinar la información del método PCP con la información corregida del método RCP. El radio de la garganta de poro en areniscas compactas varía de 36 nm a 200 µm; la curva de distribución se caracteriza por tres picos. El pico de la derecha permanece similar a lo largo de todas las muestras y corresponde a los poros intergranulares residuales y a los poros de disolución. El pico central y el de la izquierda muestran la variación entre las muestras debido a la heterogeneidad y la complejidad de los cuerpos de garganta a nano-escala. El promedio del contenido poroso a micro-escala es de 33.49 %, y las gargantas a nano-escala ascienden al 66.54 %. Esto significa que los espacios de gargantas a nano-escala dominan el espacio del yacimiento en areniscas compactas. La compactación, disolución, cementacion de carbonato y cementación arcillosa tienen varios efectos en las gargantas de poros. La compactación y la cementación de carbonato decrecen el contenido del cuerpo del poro. El puente arcilloso de poros reduce el contenido del espacio de las gargantas. Mientras que la cementación arcillosa de revestimiento de poros preserva el espacio entre los poros.

Levels of radium-226 in the rainbow trout, macroinvertebrates-substrates and water adjacent to the mining concession Loma Larga, Azuay-Ecuador

ABSTRACT Mineral processing has been identified among the twelve main industrial processes that must be under control due to the expose to natural radioactive sources. The modification and, generally, the increase in the concentration of Naturally Occurring Radioactive Materials (NORM) in the earth's crust cause an imbalance in the ecosystem. Imbalance that affects the fauna, which are able to bio accumulate these radioisotopes and introduce them into the trophic chain. The main purpose of this work was to establish a radio-ecological baseline. For this purpose, the concentration levels of 226Ra in rainbow trout, in macro invertebrate matrices-substrates and water from the Irquis and Portete rivers were evaluated. A study area adjacent to the Loma Larga mining concession was selected. The measurements were made using the Lucas cells coupled to a Pylon AB6A counter and the "Can Technique", using LR-115 passive detectors. The results indicated that rainbow trout bio accumulated in bones and organsa mean of 94.7% of the total 226Ra detected, which values varied from 4.69 to 2.46 Bq/kg, while macro invertebrate-substrate matrices showed a concentration that ranged between 0.7 and 1.3 Bq/kg in the Irquis River, while in the Portete River was between 1.1 and 19.3 Bq/kg. The water samples, in the sampling points of the Irquis River, showed concentrations that ranged between 37.3 and 119.1 mBq/l and in the Portete River between 43.5 to 146.4 mBq/l.

RESUMEN El procesamiento de minerales se ha identificado entre los doce principales procesos industriales que deben estar bajo un control a la exposición de fuentes radiactivas naturales. La modificación y, por lo general, el aumento de la concentración de NORM en la corteza terrestre causa un desequilibrio en el ecosistema. Desequilibrio que afecta a la fauna, la cual es capaz de bioacumular estos radioisótopos e introducirlos en la cadena trófica. La finalidad principal de este trabajo fue establecer una línea base radio-ecológica; para ello se evaluaron los niveles de concentración de 226Ra en la trucha arcoíris, en matrices macroinvertebrados-sustratos y el agua de los ríos Irquis y Portete, ubicados en la provincia del Azuay, Ecuador. Se seleccionó una zona de estudio adyacente a la concesión minera Loma Larga. Las mediciones se realizaron haciendo uso de las celdas Lucas acopladas a un contador Pylon AB6-A y la “Can Technique”, utilizando detectores pasivos LR-115. Los resultados indicaron que la trucha arcoíris bioacumuló el 95.2 % del total del 226Ramdetectado, en los huesos y órganos, las matrices macroinvertebrados-sustrato presentaron una concentración que osciló entre 0.7 y 1.3 Bq/kg en el río Irquis, mientras que en el río Portete resultó entre 1.1 y 19.3 Bq/kg. Las muestras de agua en los puntos de muestreo del río Irquis, reflejaron una concentración variable entre 37.3 y 119.1 mBq/l y en el río Portete entre 43.5 a 146.4 mBq/l.

Study on Optimization Method of Spatial Structure Characteristics of Peak Forest Landform in Wulingyuan Scenic Area

ABSTRACT To protect the ecological environment of peak forest landform and maintain its integrity and stability, the optimization method of spatial structure characteristics ofpeak forest landform in Wulingyuan Scenic Area was studied. By using GIS and digital topographic analysis to study the basic features of sandstone peak forest landform, Wulingyuan peak forest landform and karst peak forest have great differences in lithological composition, as the weathering resistance is better than Cheltenham Badland landform; by using tree theory to analyze the features of Wulingyuan peak forest landform, according to area weight serialization of contour tree nodes, we can know the depression area. The karstification is stronger than that of the peak forest area, and the surface is relatively fragmented. Based on different landscape indices, the landscape pattern of Wulingyuan peak forest is analyzed. The fragmentation degree of vegetation is lower, and the fragmentation degree of building landscape is first increased, then decreased, and finally intensified. The proportion of artificial landscape decreases year by year and the trend of fragmentation is obvious. Based on the present situation of spatial structure characteristics of Wulingyuan peak forest landform, optimization methods such as combining centralization with decentralization and improving the quality of artificial landscape ecosystem were put forward.

RESUMEN Para proteger el entorno ecológico de los pilares de arenisca en el área de Wulingyuan y mantener su integridad y estabilidad se estudió el método de optimización de las características de la estructura espacial. Al utilizar Sistemas de Información Geográfica (GIS) y el análisis topográfico digital para estudiar las características básicas de la forma de los pilares se estableció que la forma de relieve forestal del pico de Wulingyuan y los pilares de arenisca tienen grandes diferencias en la composición litológica, mientras que el nivel de resistencia a la meteorización es mejor que en la zona de Cheltenham Badland; al utilizar la teoría de los árboles para analizar las características de los pilares de Wulingyuan, de acuerdo con la serialización del peso del área de los nodos del árbol de contorno, se estableció el área de depresión. El índice de karstificación es mayor que el del área del bosque de pilares de arenisca, y la superficie está relativamente fragmentada. Basado en diferentes índices de paisaje, se analizó el patrón de paisaje del los pilares del bosque Wulingyuan. El grado de fragmentación de la vegetación es menor, y el grado de fragmentación de la construcción del paisaje primero aumenta, luego disminuye y finalmente se intensifica. La proporción de paisaje artificial disminuye año tras año y la tendencia de fragmentación es obvia. Basado en la situación actual de las características de la estructura espacial de los pilares de Wulingyuan se presentaron métodos de optimización como la combinación de la centralización con la descentralización y la mejora de la calidad del ecosistema del paisaje artificial.

Evolution Laws of Floor Stress and Stability of Floor Roadway Affected by Overhead Mining

ABSTRACT Based on the geological conditions of a drainage roadway in the Xinglongzhuang coalmine of Shandong province (China), a mechanical model of a working face for overhead mining over a roadway was established, and the laws influencing the mining-induced stress were obtained. The evolution of mining-induced stress in the floor with different horizontal distances between working face and floor roadway was examined using universal distinct element code (UDEC) numerical simulation; the stability of the floor roadway was analyzed. The results of the numerical simulation were verified via on-site tests of the deformation of surrounding rocks and bolt pull-out readings from the drainage roadway. The results indicated that the floor roadway was significantly affected within a certain depth and then the effect weakened with the depth increasing. In view of the roadway stability, the roadway was observed with worse stability of surrounding rocks during the period of the working face mining near the roadway or just passing the roadway; moreover, this exploitation was not safe and needed to strengthen the support for the roadway. The results may provide a scientific basis for determining reasonable locations and support for roadways in Xinglongzhuang coalmine and other coal mines with similar coal measures strata.

RESUMEN Este artículo estableció un modelo mecánico de un frente de trabajo aéreo sobre una calzada con base en las condiciones geológicas de la calzada de drenaje de la mina de carbón Xinglongzhuang y se obtuvieron los factores determinantes del esfuerzo inducido por la minería. Parte del estudio examinó la evolución del esfuerzo inducido por minería en el suelo con diferentes distancias horizontales entre el frente de trabajo y la superficie de la calzada a través de una simulación numérica basada en el código de elemento distintivo universal (UDEC, del inglés Universal Distinct Element Code). La estabilidad del suelo también fue analizada. Los resultados de la simulación numérica se verificaron a través de pruebas de campo de la deformación de las rocas circundantes y de las muestras de la calzada de drenaje. Los resultados indican que la superficie de la calzada fue afectada significativamente hasta cierta profundiad y luego el efecto se debilitó a medida que la profundidad se incrementa. Los resultados muestran que la estabilidad de la calzada registró el peor índice de las rocas circundantes durante el tiempo en que el frente de trabajo estuvo cerca de la calzada o tuvo que pasar por la calzada; lo que significó que esta explotación no es segura y necesitó el fortalecimiento de los soportes de la calzada. Los resultados podrían proveer una base científica para determinar las ubicaciones razonables y los soportes adecuados para calzadas en la mina Xinglongzhuan y en otras minas de carbón con medidas de capas similares.

The numerical simulation of the drying-wetting cycles' influence on the deterioration characteristics of gypsum rocks under particle flow code

ABSTRACT In order to study the influence of dry-wet cycling on the deterioration characteristics of gypsum rocks and solve the problems encountered in engineering construction, in this study, gypsum rocks are taken as the research object. With the combination of laboratory test and theoretical analysis, the numerical simulation of particle flow is carried out, and the deterioration characteristics of physical and mechanical properties of gypsum rock under dry-wet cycling are studied. The results show that gypsum, quartz, zeolite and dolomite are the main components of gypsum rocks. Gypsum occupies the most components in gypsum rocks, so the various characteristics of gypsum greatly affect the characteristics of gypsum rocks. The process of water absorption and loss of gypsum is similar, which shows that the rate of water absorption or loss of gypsum is faster in the early stage, and tends to be stable in the later stage. The curve of the whole process of water absorption and loss is fitted by negative exponential function, and the effect is better. The larger the porosity of gypsum rock is, the better its water absorption performance is. Intergranular pore, dissolution pore and dissolution pore are the main pore types of gypsum rock. Intergranular pore is the main water absorption channel of gypsum rock. The cumulative water absorption increases with the increase of wetting and drying cycles. The change of water absorption curve is mainly manifested in water absorption rate and time. The more the number of wet-dry cycles is, the higher the water absorption rate in the early stage of water absorption is, the closer the characteristic curve to the coordinate axis of water absorption is, and the shorter the water absorption time is. In contrast, the shape difference of water loss curve is very small. It can be seen from this that in the process of wetting and drying cycle, the hydrophysical and hydrochemical processes promote each other, which changes the crystal structure and pore structure of gypsum rocks, reduces the crystal strength and increases the porosity, thus leading to the deterioration of the mechanical properties of gypsum rocks.

RESUMEN Con el fin de estudiar la influencia del ciclo seco-húmedo en el deterioro de las rocas de yeso y resolver algunos problemas de la ingeniería de construcción, las rocas de yeso son el objeto de investigación de este estudio. Se realizó la simulación numérica del flujo de partículas con la combinación de pruebas de laboratorio y análisis teóricos, y se estudiaron las características de deterioro de las propiedades físicas y mecánicas de la roca de yeso expuesta al ciclo seco-húmedo. Los resultados muestran que el yeso, el cuarzo, la zeolita y la dolomita son los componentes principales de las rocas de yeso. El yeso ocupa la mayoría de los componentes en las rocas de yeso, por lo que las diversas características del yeso afectan en gran medida las características de las rocas de yeso. El proceso de absorción de agua y pérdida de yeso es similar, lo que demuestra que la tasa de absorción de agua o pérdida de yeso es más rápida en la etapa inicial y tiende a ser estable en la etapa posterior. El índice de porosidad es directamente proporcional con la absorción de agua. La curva de todo el proceso de absorción y pérdida de agua se ajusta mediante una función exponencial negativa, y el efecto es mejor. Los poros intergranulares y los poros de disolución son los principales tipos de poros de la roca de yeso. El poro intergranular es el principal canal de absorción de agua. La absorción acumulada de agua aumenta con el aumento de los ciclos de humectación y secado. El cambio de la curva de absorción de agua se manifiesta principalmente en la velocidad y el tiempo de absorción de agua. Cuanto mayor sea el número de ciclos húmedo-seco mayor será la tasa de absorción de agua en la etapa inicial, más cercana es la curva característica al eje coordinado y más corto es el tiempo de absorción de agua. En contraste, la diferencia de forma de la curva de pérdida de agua es muy pequeña. Se evidencia que en el proceso del ciclo de humectación y secado los procesos hidrofísicos e hidroquímicos se promueven entre sí, lo que cambia la estructura cristalina y la estructura de los poros de las rocas de yeso, reduce la resistencia del cristal y aumenta la porosidad, lo que conduce a la deterioro de las propiedades mecánicas de las rocas de yeso.

Numerical Simulation and Model of Deformation Features of Destabilized Mining Slope Under Fault-Controlled Conditions

ABSTRACT This paper took the Fengmaoding slope, typically found in the mountainous areas of central Shanxi province, as its research area. The stratum structure of the Fengmaoding slope is a typical coal measures stratum covered by a layer of loess. There are communication towers on the slope mass and top of the slope; railways, roads, and rivers at the foot of the slope. There are many villages across from the slope, therefore, the buildings and structures nearby, even the lives of the villagers are threatened by the damages caused by the deformation of the slope. Tectonic development and mining activities have very profound effects on the stability of the slope. Considering the above, this paper analyzed the effects of the fault in controlling the deformation features of the destabilized slope during underground mining by adopting the method of numerical simulation from these perspectives including displacement, stress, strain, among others. under different circumstances (the faulted and unfaulted) so as to provide guidance for future studies about landslides of the same type and give preventive proposals for reference.

RESUMEN Este documento tomó la pendiente de Fengmaoding, que generalmente se encuentra en las áreas montañosas de la provincia central de Shanxi, como su área de investigación. La estructura del estrato de la pendiente de Fengmaoding es un estrato típico de medidas de carbón cubierto por una capa de loess. Hay torres de comunicación en la masa de la pendiente y en la parte superior de la pendiente; ferrocarriles, carreteras y ríos al pie de la pendiente. Hay muchos pueblos al otro lado de la pendiente, por lo tanto, los edificios y estructuras cercanas, e incluso la vida de los aldeanos se ve amenazada por los daños causados por la deformación de la pendiente. El desarrollo tectónico y las actividades mineras tienen efectos muy profundos en la estabilidad de la pendiente. Teniendo en cuenta lo anterior, este artículo analizó los efectos de la falla en el control de las características de deformación de la pendiente desestabilizada durante la minería subterránea mediante la adopción del método de simulación numérica desde estas perspectivas, incluido el desplazamiento, el esfuerzo, la tensión, etc., en diferentes circunstancias (con fallas y sin fallas) para proporcionar orientación para los futuros estudios sobre deslizamientos de tierra del mismo tipo y dar propuestas preventivas de referencia.

A catastrophic landslide triggered debris flow in China's Yigong: factors, dynamic processes, and tendency

ABSTRACT A disaster of a catastrophic landslide triggered a debris flow with a scale of 0.3 billion m3 that occurred in the Zhamunong gully of Yigong on April 9th, 2000. It is of great scientific and engineering significance to study the main controlling factors and dynamic processes of this disaster, and the future development trend of similar hazards. Firstly, the precipitation, earthquake and temperature data before the event and seismic wave data after the event were collect. Secondly, a multi-dimensional approach on the data for finding the factors, dynamic processes and tendency of a catastrophic landslide triggered a debris low in Zhamunong gully was applied, including the standard precipitation index and effective peak acceleration calculation methods, fast Fourier transform, landslide stability, MacCormack-TVD finite difference method and FLAC numerical simulation method. The results are shown as follows. (1) The main controlling factors of this disaster were the long-term freeze-thaw cycle, dry-wet cycle, and a middle magnitude earthquake. (2) Based on the ground vibration spectrum of 2000 disaster recorded by the Linzhi seismic station, the dynamic processes are the joint and crack development process, the crack fracture and sliding process, the landslide translating into the debris flow, the movement and deposition of the debris flow. (3) The density and the average velocity are 2.0 tm-3 and 30.12 ms-1, respectively, and the discharge is shown with the process of first increases and then decreases. (4) Similar catastrophic landslide triggered debris flow would happen in Zhamunong gully in the future. The research results are useful in establishing a foundation for further study on the dynamic mechanism and reduction countermeasures of a catastrophic landslide triggered by debris low.

RESUMEN Un deslizamiento de tierra ocasionó un flujo de detritos a una escala de 0.3 miles de millones de metros cúbicos en la hondonada de Zhamunong en el río Yigong, el 9 de abril de 2000. El estudio de los factores deteterminantes y las dinámicas del proceso de este desastre, al igual que el estudio de la tendencia a futuro de eventos similares, ha sido de gran importancia científica e ingenieril. Inicialmente, se recolectó la información relacionada con la precipitación, terremotos y temperatura antes del deslizamiento y la información de onda sísmica después del evento. Luego se realizó un acercamiento multidimensional a la información para encontrar los factores, los procesos dinámicos y la tendencia del deslizamiento de tierra que desencadenó un flujo de detritos en Zhamunong, y que incluyó el índice de precipitación regular y los métodos de cálculo de aceleración sísmica, transformada rápida de Fourier, estabilidad de un deslizamiento, el método de las diferencias finitas MacCormack-TVD y el método de simulación numérica FLAC. Los resultados muestran lo siguiente: (1) Los factores de control principal del deslizamiento fueron el ciclo a largo plazo de congelación y descongelación, el ciclo de humedad y sequía, y un terremoto de magnitud media. (2) Con base en el espectro de vibración del terreno registrado durante este evento por la estación sísmica de Linzhi, las dinámicas pasan por el desarrollo del proceso de agrietamiento y articulación, el proceso de agrietamiento de las fracturas y deslizamiento, la traslación del deslizamiento de tierra en flujo de detritos, el movimiento y la deposición de estos detritos. (3) La densidad y el promedio de velocidad son de 2.0 tm-3 y 30.12 ms-1, y la descarga se muestra con el proceso de primero incremento y luego disminución. (4) Eventos similares pueden ocurrir en la hondonada de Zhamunong a futuro. Los resultados de la investigación son útiles para establecer los cimientos de estudios posteriores en los mecanismos de dinámicas y en la reducción de contramedidas de deslizamienos de tierra ocasionados por flujos de detritos.

Complex Failure Simulation of Underinclined Shale Slope Based on Discrete Element Method

ABSTRACT Depart point of this study was a landslide that occurred in the cut slope at the Chongqing west railway station, in central China. This slope belongs to an under-dip shale slope, which means that its bedding dip angle is larger than the slope angle, and it is comprised of soft rock. Some on-site investigations were made to explore the deformation characteristics of this slope; the outcome suggested that sliding, buckling, and toppling deformation existed at its different parts. The discrete element method was employed in simulations to elucidate the complex failure mechanism exhibited by the under-dip slope under the long-term influence of gravity and material deterioration. The simulated failure patterns have proven to be in strong agreement with the actual slope failure. This study suggests that sliding, buckling, and toppling occur at different parts of the studied slope in sequence.

RESUMEN Este estudio parte de un deslizamiento de tierra en el corte de una pendiente en la estación de ferrocarril oeste de Chongqing, en la China central. Este corte se encuentra en el echado abajo de una pendiente de lutita, lo que significa que su ángulo de inmersión es mayor que el ángulo de inclinación y está compuesto de roca blanda. Se han realizado algunas investigaciones en el sitio para explorar las características de deformación de esta pendiente. El resultado sugiere que existía deformación por deslizamiento, pandeo y caída en sus diferentes partes. Para dilucidar el complejo mecanismo de falla que se ve en la pendiente de inmersión bajo la influencia a largo plazo de la gravedad y el deterioro del material, se ha empleado el método de elementos discretos en simulaciones. Los patrones de falla simulados han demostrado ser acordes con la falla real de la pendiente. Este estudio sugiere que el deslizamiento, el pandeo y el vuelco ocurren en diferentes partes de la pendiente estudiada en secuencia.

Group Velocity Measurements of Earthquake Rayleigh Wave by S Transform and Comparison with MFT

ABSTRACT Based upon the synthetic Rayleigh wave at different epicentral distances and real earthquake Rayleigh wave, S transform is used to measure their group velocities, compared with the Multiple Filter Technique (MFT) which is the most commonly used method for group-velocity measurements. When the period is greater than 15 s, especially than 40 s, S transform has higher accuracy than MFT at all epicenter distances. When the period is less than or equal to 15 s, the accuracy of S transform is lower than that of MFT at epicentral distances of 1000 km and 8000 km (especially 8000 km), and the accuracy of such two methods is similar at the other epicentral distances. On the whole, S transform is more accurate than MFT. Furthermore, MFT is dominantly dependent on the value of the Gaussian filter parameter a , but S transform is self-adaptive. Therefore, S transform is a more stable and accurate method than MFT for group velocity measurement of earthquake Rayleigh waves.

RESUMEN Con base en ondas sintéticas Rayleigh a diferentes distancias epicentrales y en ondas sísmicas Rayleigh reales, en este trabajo se emplea la transformada S para medir la velocidad de grupo de este tipo de ondas y se compara con la Técnica de Filtrado Múltiple (MFT, por sus siglas del inglés, del nomre Múltiple Filter Technique), que es el método más utilizado para las mediciones de velocidad de grupo. Cuando el periodo es mayor a 15 s, especialmente de 40 s, la transformada S tiene mayor precisión que MFT, para todas las distancias epicentrales. Cuando el periodo es menor o igual a 15 s, la precisión de la transformada S es menor que MFT para distancias epicentrales de 1000 km y 8000 km (especialmente 8000 km). La precisión de estos dos métodos es similar para otras distancias epicentrales. En general, la transformada S es más precisa que MFT. Además, MFT depende predominantemente del valor del parámetro de filtro gaussiano a, pero la transformada S es autoadaptativa. Por lo tanto, la transformada S es un método más estable y preciso que MFT para la medición de la velocidad de grupo de las ondas sísmicas Rayleigh.

Estimation of GPS L2 signal observables using Multilayer Perceptron Artificial Neural Network for positional accuracy improvement

ABSTRACT In recent decades, due to the increasing mobility of people and goods, the rapid growth of users of mobile devices with location-based services has increased the need for geospatial information. In this context, positioning using data collected by the Global Navigation Satellite Systems (multi-GNSS) has gained more importance in the field of geomatics. The quality of the solutions is related, among other factors, to the receiver's type used in the work. To improve the positioning with low-cost devices and to avoid additional user expenses, this work aims to propose the implementation of an Artificial Neural Network (ANN) to estimate the GPS L2 carrier observables. For this, a network model was selected through the cross-validation (CV) technique, the observations were estimated, and the accuracy of the solutions was analyzed. The CV technique demonstrated that a Multilayer Perceptron with four intermediate layers and one with one intermediate layer are the most appropriate configurations for this problem. The dual-frequency RINEX processing (with artificial data) revealed significant improvements. For some tests, it was possible to comply with the rural property georeferencing regulations of the Brazilian National Institute of Colonization and Agrarian Reform (INCRA). The results indicate, therefore, that the methodological proposal of the present investigation is very promising for approximating the quality of positioning reachable using a dual-frequency receiver.

RESUMEN En las últimas décadas, debido a la creciente movilidad de personas y bienes, el rápido crecimiento de los usuarios de dispositivos móviles con servicios basados en la ubicación ha aumentado la necesidad de información geoespacial. En este contexto, el posicionamiento utilizando los datos recopilados por los Sistemas Globales de Satélite de Navegación (multi-GNSS) ha ganado más importancia en el campo de la geomática. La calidad de las soluciones está relacionada, entre otros factores, con el tipo de receptor utilizado en el trabajo. Para mejorar el posicionamiento con dispositivos de bajo costo y evitar gastos adicionales del usuario, este trabajo tiene como objetivo proponer la implementación de una Red Neural Artificial (ANN) para estimar los observables del operador GPS L2. Para esto, se seleccionó un modelo de red a través de la técnica de validación cruzada (CV), se estimaron las observaciones y se analizó la precisión de las soluciones. La técnica CV demostró que un Perceptrón multicapa con cuatro capas intermedias y uno con una capa intermedia son las configuraciones más apropiadas para este problema. El procesamiento RINEX de doble frecuencia (con datos artificiales) reveló mejoras significativas. Para algunas pruebas, fue posible cumplir con las regulaciones de georreferenciación de propiedad rural del Instituto Nacional de Colonización y Reforma Agraria (INCRA). Los resultados indican, por lo tanto, que la propuesta metodológica de la presente investigación es muy prometedora para aproximar la calidad de posicionamiento accesible utilizando un receptor de doble frecuencia.

Optimal Allocation Algorithm of Geological and Ecological High-resolution Remote Sensing Monitoring Sampling Points

ABSTRACT The purpose of this study is to solve the problem of an unsatisfactory image representation of monitoring sampling points in high-resolution remote sensing due to the complexity of geological ecology. Firstly, three algorithms used in remote sensing technology were introduced, that is, extraction algorithm of monitoring sampling point (selective search algorithm), discriminant algorithm (support vector machine), and BING algorithm. Then, the BING algorithm was improved. Finally, the superiority of the improved BING algorithm was verified through the experimental data set. The results showed that the selective search algorithm could generate more candidate windows in remote sensing images and had better adaptability. The improved algorithm had a higher quality of candidate windows extracted from remote sensing images. Although the IBING algorithm could significantly improve the extraction speed of remote sensing, the detection time of each image became larger. Such testing times were still acceptable. Therefore, in this research, the allocation algorithm of geological and ecological high-resolution remote sensing monitoring sampling points was optimized, which had a good guiding significance for the application of remote sensing technology in environmental and geological research.

RESUMEN El propósito de este estudio es resolver el problema de la representación de imagen insatisfactoria de los puntos de muestreo de monitoreo en la teledetección de alta resolución debido a la complejidad de la ecología geológica. En primer lugar, se introdujeron tres algoritmos utilizados en la tecnología de detección remota, a saber, el algoritmo de extracción del punto de muestreo de monitoreo (algoritmo de búsqueda selectiva), el algoritmo discriminante (máquina de vectores de soporte) y el algoritmo BING. Luego de esto el algoritmo BING fue mejorado. Finalmente, la superioridad del algoritmo BING mejorado se verificó con base en un conjunto de datos experimentales. Los resultados mostraron que el algoritmo de búsqueda selectiva podía generar un mayor número de ventanas candidatas en la imagen de teledetección y tenía una mejor adaptabilidad. El algoritmo mejorado tenía mayor calidad de ventanas candidatas extraídas de imágenes de teledetección. Aunque el algoritmo IBING podría mejorar en gran medida la velocidad de extracción de la teledetección, el tiempo de detección de cada imagen se hizo mayor. Estos tiempos de prueba aún eran aceptables. Por lo tanto, en esta investigación se optimizó el algoritmo de asignación de puntos de muestreo de monitoreo de detección remota geológica y ecológica de alta resolución, que tenía una alta importancia orientadora para la aplicación de la tecnología de detección remota en la investigación geológica y ecológica.

Study on the Internal Force of Geomembrane of Landfill in Heavy Metal Contaminated Area

ABSTRACT In order to analyze the tension stress of Geomembrane in the seepage control system of a landfill in a heavy metal contaminated area under the action of the overlying landfill weight, the internal force of Geomembrane in a landfill is studied in this paper. Firstly, according to the internal force analysis of Geomembrane model, the basic equation of Geomembrane is obtained, and the equation is analyzed by finite difference numerical solution, so as to analyze the internal force of Geomembrane in a landfill. The method can analyze three stress states of Geomembrane-clay interface at different positions: elastic state, softening state and residual state, which makes the stress analysis of Geomembrane on landfill slope more reasonable. Parametric analysis shows that when the strength loss and the difference between residual displacement and peak displacement are small in the softening stage, the peak strength of Geomembrane-clay interface has little influence on the maximum tensile stress of Geomembrane and its residual strength is the main controlling factor, and when the softening characteristics of Geomembrane-clay interface are obvious, the influence of peak strength and residual displacement is more obvious.

RESUMEN Con el fin de analizar el esfuerzo de tensión de la Geomembrana (una lamina geosintética que busca evitar la migración de contaminantes al suelo) en el sistema de control de infiltración de vertederos en áreas contaminadas con metales pesados bajo la acción del peso del vertedero suprayacente, en este documento se estudia la fuerza interna de la Geomembrana en los vertederos. En primer lugar, de acuerdo con el análisis de fuerza interna del modelo de la Geomembrana se obtiene la ecuación básica de la lámina, y la ecuación se analiza por solución numérica de diferencia finita para medir su fuerza interna en el relleno sanitario. El método puede analizar tres estados de tensión de la interfaz de Geomembrana-arcilla en diferentes posiciones: estado elástico, estado de reblandecimiento y estado residual, lo que hace que el análisis de tensión de la Geomembrana en la pendiente del vertedero sea más razonable. El análisis paramétrico muestra que cuando la pérdida de resistencia y la diferencia entre el desplazamiento residual y el desplazamiento máximo son pequeñas en la etapa de reblandecimiento, la resistencia máxima de la interfaz Geomembrana-arcilla tiene poca influencia en el esfuerzo de tensión máximo de la Geomembrana, y su resistencia residual es el principal factor de control; y cuando las características de ablandamiento de la interfaz Geomembrana-arcilla son obvias, la influencia de la resistencia máxima y el desplazamiento residual es más obvia.