复杂地区煤田地震勘探效果分析

地表条件、浅层和深层地震地质条件的复杂,使煤田地震勘探难度加大。通过工作实例展示了复杂地区煤田地震勘探效果的差别,介绍了地震地质条件复杂程度的差异对地震勘探成果的影响,分析了野外数据采集应注意的一些问题,取得较好的效果。     

三维过渡带地震勘探采集设计难点与对策

具有多种地表特征的复杂过渡带是三维地震勘探野外采集设计的难点。以沙特BERRI复杂三维过渡带的地震勘探项目为例,将理论条件下布设的炮检分布图加载到遥感数据底图上,根据卫星图片上的地形和障碍物将炮点、检波点偏移到可实施的空白区,再根据地表特点的变化反复调整不同施工阶段的设计。对于海陆过渡带边界区的炮点设计,在测得水深的基础上重新划分海陆观测系统边界,对于陆地,每条炮线可以得到一个最大炮点桩号,将其加1就是海上观测系统的起始炮点;对于海上,又根据水域施工条件采用变气枪大小和变观系统进行设计。上述设计确保了地震勘探施工的效率和地震资料的品质。     

青藏公路低温多年冻土温度的多时间尺度分析

利用小波变换分析方法, 对青藏公路风火山监测场地天然状态下和路基中心下15 a的低温多年冻土温度时间序列进行了多时间尺度分析和趋势预测. 结果表明: 天然地表和路基下部多年冻土温度变化具有多时间尺度特征, 二者多时间尺度周期的时频分布特征存在较大差别. 天然地表具有简单的规律性, 路基中心的规律相对较复杂, 主要体现在冻土上限附近. 天然地表下当前均处于暖期, 深层主要受气候长周期波动控制, 使其在进入冷暖期的时间上滞后于上层; 路基中心下浅层和深层的冷暖期相反, 浅层处于暖期, 深层处于冷期, 其长度随热交换量大小和热量积累的变化也不统一, 给路基的稳定性带来了更大的隐患, 但也为控制、减少和治理冻土路基中的病害提供了新依据.     

杭州市钱塘新区地下空间开发地质环境适宜性评价

地下空间地质环境适宜性评价是实现地下空间合理有序开发的重要环节,也是国土空间科学规划的必要前提。通过系统分析杭州市钱塘新区地质环境条件,从地形地貌、工程地质条件、水文地质条件、活动断裂及地震效应、环境地质问题等五个方面选取15个指标构建了地下空间开发地质环境适宜性评价指标体系。在此基础上,采用变权层次分析法和灰色关联分析模型,对浅层(0~ 15m)、次浅层(15~ 30m)、次深层(30~ 50 m)地下空间进行了开发利用地质环境条件适宜性评价。结果表明,研究区浅层和次深层地下空间更适宜开发,而次浅层地下空间适宜性好和适宜性较好的总面积仅占全区的45.7%,地质环境条件复杂,具有一定的开发难度。该结果可为钱塘新区地下空间合理开发提供参考。     

铁岭南部山区地下水源与补给分析研究

山丘区地下水埋藏情况复杂,结合打井抽水试验方式进行分析研究是一种有效研究方法。通过研究铁岭南部山丘区域气候特性、水文特性、地质和水文地质条件,分析地下水源的补给来源和地表、地下径流的排泄方式。通过浅层地下水取水、浅层和深层混合水取水以及水质状况分析,确定水源的取水方式、取水深度、取用水水质达标状况等等,为满足工农业生产用水和有效保护地下水资源提供科学依据。     

伊通复杂断陷盆地地震采集技术

从伊通盆地复杂的表层结构及深层地质条件出发,分析了影响复杂构造区信噪比和分辨率的主要因素,从而有针对性地研究了复杂构造下的观测系统设计及照明分析技术、复杂地表结构条件下的表层调查技术、提高信噪比的组合检波压制干扰波技术和基于表层调查的激发技术。通过一系列技术研究,形成了三分、三优选的技术措施,有效地提高了伊通盆地复杂构造的信噪比和分辨率,提高了西北缘山地的成像质量,满足了油气勘探的需求。     

沿海滩涂区浅层地震不同类型激发震源适用性分析

受复杂地表地质条件影响,沿海滩涂区地质调查程度较低,限制了相关地质调查方法技术的发展水平。浅层地震勘探技术在沿海滩涂地质调查中作用显著,但其勘探设备在沿海滩涂的适用性问题制约了地震探测数据采集工作,尤其体现在激发震源的适用性问题上。文中针对沿海滩涂复杂的地表地质条件,在满足探测要求的前提下,以提高地震记录分辨率和信噪比、提高施工效率为目的,选取了轻便灵活的夯击震源、锤击震源、落锤震源和电火花震源开展高精度地震探测激发震源适用性对比分析试验研究,通过对比分析不同震源激发的地震记录得出结论:电火花震源激发得到的单炮记录反射波频率高、频带宽、同相轴连续性好、探测深度深、信噪比高、受风噪干扰影响小,且可有效提高浅层地震数据采集施工效率。实际应用效果表明,电火花震源在沿海滩涂潮间带区浅层地震探测中的适用性较好。     

气候变化对浅层地温测量影响的改正

实测的浅层地温受地表温度周期性日变和年变的影响,使得正常浅层地温发生畸变。为了改正其影响,对实测的离散温度数据进行离散富里叶变换,将地表温度转化为富里叶级数形式,可以得到富里叶振幅谱和相位谱,进而获得地表温度变化对地下温度场的影响深度和程度的数学表达式。地表温度变化周期长,且地下介质热扩散率大,则地温受影响的深度和程度大;反之则小。     

山西黄土塬区三维地震勘探的实际应用

寿阳平头镇三维地震勘探区位于寿阳-阳泉构造堆积盆地的西北部，属黄土丘陵地貌，梁、峁比较发育，相对高差一般在30～50m。本区第四系覆盖较厚，纵横向变化大，且该地层中夹有砾石层和钙质结核层，难以成孔。地震激发与接收困难较大。通过多次的试验工作，最终确定采用变观措施来解决表浅层地震地质条件极差问题：避开黄土覆盖较厚地段，将炮点变观到较薄地段或者是基岩出露地段，并尽可能加深炮孔到理想激发层位。通过变观处理，记录品质明显提高。     

盒子波调查技术在六盘山黄土塬区的应用分析

六盘山盆地被巨厚的黄土所覆盖,是表层和深层双复杂区域。巨厚的黄土和复杂的地形条件使该区干扰波非常发育,严重影响了地震资料的信噪比。为了有效调查该区干扰波发育特征,并进行针对性地压制,通过盒子波调查技术在该区的应用分析,提出了和生产结合进行盒子波调查的有效方式,克服了静校正问题对盒子波调查数据的影响。针对两种地形条件下的盒子波资料,分析了在不同地形和表层条件下干扰波场的变化,认为影响浅层和中深层信噪比的干扰波特征存在差异;并通过组合压噪效果分析,提出对不同深度勘探目标进行针对性压噪的组合接收方式,提高了六盘山地区巨厚黄土塬勘探区目标层采集资料的信噪比。     

The Occurrence of a Lower Viscosity Layer in the Crust of Old Cratons as a Cause of the Strongly Differentiated Character of Postglacial Uplift

Doklady Earth Sciences - Rapid glacio-isostatic rebound in Fennoscandia and Canada that is nonuniform in time and space indicates that there is a layer with strongly decreased viscosity at shallow...     

青藏高原板内地震震源深度分布规律及其成因

青藏高原板内地震以浅源地震为主, 下地壳基本上没有地震, 地震震源多集中在15~40 km的深度范围, 主要在中地壳内, 呈似层状弥散分布.其中30~33 km深度是一个优势层, 与壳内分层有关.总体上青藏高原南、北部的震源面略呈相向倾斜特征.70~100 km深度区间出现了比较集中的震级较小的地震, 可能与壳幔过渡带的拆离作用有关.高原内部的正断层系与板内地震密切相关, 是板内浅源地震的主控构造.总之, 青藏高原地震震源沿着活动的上地壳脆性层与软弱层之间的脆-韧性过渡带分布.这些板内地震活动属于大陆动力学过程, 与板块碰撞和板块俯冲无关.初步认为青藏高原浅层到深层多震层的成因分别是韧性基底与脆性盖层、韧性下地壳与脆性上地壳、韧性下地壳与脆性上地幔的韧-脆性转换、拆离和解耦的产物.      

Arcuate accretionary wedge formation at convex plate margin corners: results of sandbox analogue experiments

Indentation of a rigid box into a sand layer leads to accretion of sand into a wedge which has an arcuate shape in map-view. Curvature of the wedge is most pronounced at the corners of the indentor, where deformation has been investigated in detail in this study. Several features of the arcuate wedge in the corner region depend on the indentation angle, i.e. the angle between the indentation direction and the normal to the frontal face of the indentor: (a) The ratio between the widths of the lateral and frontal parts of the wedge increases linearly with increasing indentation angle. (b) Orogen-parallel extension (OPE) in the corner area is initially high and leads thus to large finite OPE in the firstly formed nappes, but decreases and attains a stable level during progressive convergence. Finite OPE in the corner region is smaller at larger indentation angles. (c) Displacement vectors of accreted material exhibit fanning around the arc, but in oblique indentation the spread of their orientation is smaller than the change of structural strike (nappe traces and fold axes). Displacement vectors trend mainly in such positions normal to structural strike where displacement is parallel to the indentation direction. The results from these experiments can be applied to natural arcuate fold–thrust belts if natural conditions do not differ much from experimental boundary conditions. Such an application may give information about the former plate movement direction across an arcuate plate margin. In the example of the Eastern Carpathian arc, a Tertiary plate-movement direction of approx. 125–130° was determined. This direction is in accordance with current models of large-scale tectonics of the Carpathian region, which indicates the applicability of the experimental results to natural examples.     

Estimation of unsaturated shear strength from soil–water characteristic curve

Acta Geotechnica - Many shallow foundations are constructed within the soil layer above the groundwater table, where the soil remains unsaturated, and the failure of shallow foundation is mostly...     

矿井超浅层高分辨率瞬变电磁探测技术

为了减小矿井瞬变电磁探测盲区，提高探测精度，提出矿井瞬变电磁超浅层高分辨率探测技术。该技术不仅能够适用于常规的矿井地质探测，而且能够对矿井巷道顶板岩层裂隙等浅层地质体进行高分辨率探测，确保煤矿的安全高效掘进与开采。通过理论方法研究，确立了矿井浅层高分辨率瞬变电磁方法的可行性；设计硬件系统的发射电路和接收天线部分，使硬件系统能够适用于超浅层高分辨率探测；对数据采集软件以及数据校正方法进行分析计算，经过数据校正，提高了瞬变电磁浅层探测能力以及探测分辨率。通过矿井实测数据的分析与钻探验证情况的对比，说明该方法技术能够实现矿井瞬变电磁超浅层高分辨率探测目标，适用于矿井生产。      

南京地铁稳定性优势面理论分析

以南京地铁为例,运用优势面理论分析方法,对控制城市浅埋隧道稳定性的优势断裂进行了分析。并对土体中具有规模效应的构筑物的稳定性分析发展了一套工程地质层组划分和优势层判定的分析方法。通过对南京地铁场区优势断裂和优势层的分析。确定南京－湖熟断裂和定淮门－彭楼断裂为控制场址区工程地基稳定性的场区优势断裂,并控制着鼓楼岗和小红山地铁隧道的稳定性;地铁隧道在土层中最佳持力层为O3的硬粘土层Ⅲ1,其次为Q3的软粘土层Ⅲ2。敏感层为Q3的软粘土层Ⅱ2和饱和松砂层Ⅱ4,在保证工程的稳定性和经济的可行性情况下,地铁隧道的底部标高以－5－－15m为宜。     

Modeling of layered infinite slope failure triggered by rainfall

The infinite slope is typically regarded as composed of a single-layered soil with a uniform property in various physical-based models used for modeling rainfall-induced shallow landslides. This study extends the physical-based model to consider the layered infinite slope to examine the importance of soil layer distribution for rainfall-induced shallow landslides. Hypothetical scenarios of infinite slope composed of soil layers with different thicknesses and parameters are employed to conduct this examination. The results show that pressure heads caused by rainfall infiltration are strongly related to soil layer distribution. This shows the significant influence of soil layer distribution in assessing infinite slope stability. Failure of a layered infinite slope does not necessarily occur at the impervious bottom of the hillslope soil, but may also occur at the interface between two soil layers. This result shows that a neglect of soil layer distribution could misestimate failure depth. Hence, soil layer distribution must be considered to reliably analyze infinite slope failure induced by rainfall.     

草原浅覆盖区浅钻取样技术的研究与应用

为实现草原浅覆盖区快速揭露,并最大限度减少对环境的破坏,采用浅层钻探取样技术揭穿第四系,采取残坡积层及基岩层样品,用于浅钻金属矿产地球化学勘查、浅覆盖区地球化学立体填图及代替槽探的工作中。研究了干旱半干旱草原浅覆盖区浅钻取样技术方法组合。该方法在花敖包特铅锌矿及东乌旗地区的应用表明,通过灵活合理地调整钻探装备及钻进工艺方法,可以顺利地采取目的层样品。     

长短桩组合型复合地基优化设计方法研究

在软土地基上建造建(构)筑物需要进行地基处理,复合地基是一种行之有效的地基处理方式。工程上一般对地基浅层土的承载力要求较高,而深层只需满足下卧层强度要求即可。长短桩复合地基可做到浅层置换率高,深部置换率低,这样就合理地满足了软弱地基不同深度对承载力的要求。同时长短桩复合地基浅部置换率高,加固区复合地基模量大,深部置换率低,复合地基模量较低,正好适应浅部附加应力大,深部附加应力小的应力场,这样对减少软弱地基总沉降有利。本文探讨了长短桩复合地基优化设计方法,提出了长短桩复合地基优化设计数学模型,并利用复合形法求解优化设计数学模型,同时给出了优化设计计算算例,计算结果表明,此优化设计方法不仅可有效地保证长短桩复合地基设计方案技术上可靠,还可获得最佳的经济效益。     

浅层地温场连续监测和高精度模拟时空误差研究

为探究浅层地温场的时空演化规律,综合使用多种温度传感器,获得了南京市3个钻孔0~100 m的连续高精度温度数据。采用不同精度的地层模型和上边界温度条件,开展了3个月时间尺度的地温数值模拟,分析了地温在模拟时间内时空变化规律和模拟精度。相对于平均热扩散系数,采用分层热扩散系数时提高了浅部0~4 m模拟温度的精度,降低误差为2%~4%;与高精度边界模拟结果相比,边界为日均温度时的模拟结果相差不大,而月均温度降低了0~5 m模拟温度的精度,增大误差为2%~3%,但对于均质地层影响深度较小。对于浅地表变温层处的地温模拟,在浅部0~5 m处使用分层热扩散系数,以日均温度作为边界条件能够在保证结果准确的前提下减少监测成本。文章也为南京市浅层地温长期预测和评价提供了参考。