椭球体的视电阻率特征

椭球体是最具代表性的典型三维地电体之一,它三个轴的长短经过变化后可以和多种形状的地电体相似。因此,实现了椭球体电阻率的求解,就可以模拟绝大多数三维地电体的电阻率曲线。从拉普拉斯方程的求解出发,得到了均匀空间中存在的水平椭球体异常表达式,并用简单加倍的方法得到了均匀半空间中水平椭球体的视电阻率公式,结合倾斜旋转椭球体的视电阻率公式的规律,得到了倾斜椭球体的视电阻率公式,再进行一系列简化得到板状体。最后分析对比了均匀电场中旋转椭球体和板状体的视电阻率曲线的形态和规律。结论表明:旋转椭球体与板状体的视电阻率曲线的走向大体相似,且板状体的曲线相比旋转椭球体较缓和。对于低阻情况,在异常体顶部附近的视电阻率异常为零,异常体的倾向一侧有极小值,反倾向一侧有极大值,曲线随倾角α的增大而逐渐变陡。对于高阻情况,视电阻率的极大值出现在异常体顶部附近,两侧有极小值,倾向一侧的曲线较缓和而反倾向一侧的曲线较陡峭,随着倾角α的增大,视电阻率异常变大。     

椭球形空洞地基稳定性分析

为了分析地基中的椭球形空洞的稳定性,利用叠加原理得到了线弹性各向同性无限大体中在远场三轴应力作用下椭球形空洞壁上出现极值的关键点应力精确解,为此又采用Matlab程序求解当s(短、长半轴之比)趋近于1时的极限而退化成球形空洞的应力精确解。最后利用摩尔-库仑准则判定椭球洞在三轴应力作用下的稳定性。分析结果表明,在远场应力状态相同的条件下,椭球洞相对于对应的椭圆孔不易失稳,指出土洞的三维椭球洞模型要比对应的二维椭圆孔模型和球形空洞更符合实际。     

卧式椭球盐岩储气库理论解及设计参数分析

我国的层状盐岩储层具有岩层厚度薄、夹层含量多、杂质含量高的特点,盐层厚度较薄时立式盐岩储气库有时难以获得较为经济的溶腔体积,通过提高储气库水平方向尺寸而建造的卧式储气库则可以达到经济体积的要求。从力学稳定性角度探讨卧式储气库的可行性,提出了卧式椭球储气库的力学简化模型。在前期研究的基础上使用弹性理论方法,推导了卧式椭球上关键点处以椭球形状比s（水平半轴与竖直半轴之比）、材料泊松比 、腔体内压 和远场应力（ 、 、 ）为函数的应力解。对理论解和数值解进行了对比,结果表明二者误差平均在3%左右。使用推导得到的理论公式,结合DP屈服准则,计算了当椭球形状比一定时储气库的最小运营内压值,得到了椭球形状比与储气库最小运营内压的关系曲线,并对卧式储气库运营内压的稳压范围进行了简单讨论。     

地球的脉动和现阶段的扩展

脉动理论是本世纪初提出来的，最近该理论又得到了进一步的完善和发展，它可以更好地解释构造，岩浆，海平面变化，沉积作用之间的关系。地球的脉动以下列形式表现：火山作用强度，海进一步海退升，降旋回，挤压与扩展的交替、地磁场特征的变化等。     

岩石磁组构在断裂变形性状与期次研究中的应用——以广西博白-合浦断裂为例

岩石磁化率椭球体的三个轴与应变椭球体的三个轴方向相平行,并具有一定的共构关系.变形岩石的磁组构参数P、T、F、L以及磁化率椭球体主张量方向等可以用来定量地表征岩石变形的性状及期次.本文通过实测和计算27个样品的磁组构参数,研究了博白-合浦断裂带的变形性状与期次,结果表明:博白-合浦断裂带大致经历了三期构造变形作用,不同时期具不同性质的构造变形.变形性状分别表现为韧性、韧-脆性及脆性变形,应变行为分别表现为平面、非平面和线性应变.     

氢在地球演化过程中的同位素分馏

根据地球形成演化模型,从理论上模拟了地球早期去气过程中的氢同位素分异过程。结果表明,在经历了由开放至封闭的地球去气演化过程后,地球水圈、地壳、地幔之间的氢同位素组成产生显着分异:越往地心深处,其δD值越低,即幔源流体具有异常低的δD值。地球形成时的初始δD值为-3‰(相对SMOW)。地球水圈中的水量约占地球总水量的96%。利用氢同位素变化可以进行地震临震预报。     

GeoKit:一个用 VBA构建的地球化学工具软件包

GeoKit是一个建立在Excel平台上,应用VBA编写而成的地球化学数据处理工具软件包,由主控模块、辅助模块和应用程序三个部分组成.主控模块文件格式为加载宏,是系统的控制中枢,可以实施对其他文件的控制与调用;辅助模块由Access数据库及由Excel建立的管理系统构成,可以方便地实现地球化学数据库的管理;应用软件由多个具有不同功能的相对独立的Excel文件构成,其主要组件包括以图形为主的地球化学散点图、稀土元素分布模式图、微量元素比值蛛网图和以参数计算为主的CIPW标准矿物计算、铅同位素模式年龄和参数计算及Sr-Nd同位素参数计算等.GeoKit界面友好,使用方便,是广大地质-地球化学工作者有用的工具软件.     

重力地形改正的表面积分法

在山区重力测量中,地形改正是非常重要的,常常重力地改的数值比剩余重力异常还要大,但是重力地改工作又是很费功夫的,利用高斯公式我们提出了重力地改的表面积分法可以改善这项工作。我们得到了一个高精度计算重力地改的简单公式。文中给出了几个理论例子,说明表面积分法的精度比常用地改方法的更高。     

大地构造运动力源说—轴变论学说（1）

地球旋转轴长期地有规律地变位,致使地球椭球体形态不断地有规律地调整,便导致了持续不断地、有规律地大地构造运动.通过大地构造运动.控制着全球地史时期的沉积建造展布、岩浆活动形式与分布和矿产分布的规律等等.为叙述简便,将地球旋转轴变位简称轴变,地球旋转轴变位而导致的作用于地球各部分的力,简称轴变力.     

基于中主应力修正关系的边坡稳定性分析

边坡稳定性分析时通常将应力条件简化为平面应变状态,采用三轴试验强度计算出的边坡稳定性偏于保守。在充分考虑中主应力物理含义及力学机制的基础上,将Mises屈服准则与Mohr-Coulomb（简称M-C）内切圆屈服准则进行匹配,得到了平面应变条件下土体屈服破坏时中主应力的理论修正关系,进而也得到了该条件下最大主应力与最小主应力的比值关系,从理论上证明了该比值关系是与土体平面应变破坏时内摩擦角成一定关系的常数,也在平面应变试验中得到了验证,从侧面反映出中主应力理论修正关系的合理性。由上述两种关系建立了土体平面应变破坏条件下的应力路径,结合Lade-Duncan强度准则,建立了平面应变条件下强度参数与三轴试验试验条件下强度参数转换公式,由该转换公式得到的平面应变条件下的强度参数与平面应变试验实测值误差在2%左右,大幅缩小了三轴试验实测值与平面应变试验实测值的误差。在均质边坡稳定分析中分别采用常规三轴试验强度值与由公式转换得到的平面应变强度值进行计算。研究结果表明,三轴试验条件下内摩擦角为10°～20°之间时,基于两种强度参数得出的安全系数相差不大;当三轴试验条件下内摩擦角大于20°时,平面应变条件下安全系数较三轴试验条件下提高19%左右,但该成果只在文中计算案例有效,两者误差的准确关系还有待于进一步研究。值得关注的是,由于平面应变条件下土体强度变大,边坡的临界滑面深度变浅了,其形态相应变陡。     

陇西第三纪红土磁学性质初步研究

在六盘山以西广泛分布着一套第三纪红色土状沉积,对这套沉积的成因及性质还没 有系统的研究。本文对陇西红土磁学性质的研究发现,该地红土的剩磁载体由主到次依次为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,赤铁矿对剩磁有比较显著的贡献;特征剩磁载体主要是磁铁矿,一些古土壤中的赤铁矿也携带了部分特征剩磁,磁赤铁矿的存在不影响特征剩磁的稳定性。与六盘山以东宝鸡红土最显著的差异是陇西红土中的赤铁矿对磁学性质有明显的影响。与第四纪黄土一古土壤序列的热磁学性质的差异在于陇西红土在高温下仅产生少量或不产生强磁性矿物。这可能暗示着红土中含铁硅酸盐和粘土等矿物(可能在高温下产生磁铁矿)处于与黄土一古土壤的相应矿物不同的演化阶段。     

全球构造研究的简要回顾

全球构造研究可分为：（１）１９世纪后期“固定论”占统治地位阶段；（２）２０世纪６０年代前“活动论”曲折发展阶段；（３）６０年代以来板块学说占统治地位阶段。当代全球构造研究以地球深部构造与物质研究为关键。日本学者提出了“幔柱构造”和新的全球构造体系，其它学者提出了不同形式的“膨胀论”和“脉动论”。全球构造研究应注意思想创新，冲破均变论思想的局限性。建议以突变观点和“阶段论”为依据，使观察、推理和实验三者适当配合，发挥优势，逐步建立自己的地球动力学及其演化模型。     

淮河大堤土体工程地质特性及采动裂缝研究

淮河下采煤,使地面大堤土体中出现了许多采动裂缝,普遍认为裂缝的存在对大堤与河下采煤安全构成很大威胁。以土体工程地质特性研究为基础,采用试验和力学分析方法,分析论证了大堤土体采动裂缝的形成条件及其发育深度,得出几点结论:1)目前,淮南淮河大堤在粘土堤土体拉应变超过8～12mm/m、砂土堤超过3～5mm/m时,堤体就会出现裂缝;2)土中裂缝发育深度不会超过与土的力学特性有关的某一极限值。目前淮河大堤粘土堤约为4.0m、砂土堤约为2.0m;3)采取粘土注浆、铺设防渗膜等措施处理后,淮河大堤采动裂缝的存在就不会对河下采煤与大堤安全构成威胁。     

地幔热力不稳定性分析

根据地幔热动力学模型,分析了地幔在多种因素（特别是地球自转效应）影响下的热力不稳定性条件和临界条件,结果表明,地质年代在影响地幔热力不稳定性的诸因素中,地幔内部的热源（放射性生热、相变生热、绝热压缩生热和底部加热）效应能够使地幔lavleish数增大,即增大地幔运动的动力;而地球的自转效应却能减小地幔运动的临界阻力,因此它们对地幔热力不稳定性都具激发作用,而对地幔粘滞性和热传导效应,关系式表明,它们对地幔热力不稳定性都具致稳作用。对于岩石图绝对运动的影响,取决于岩石圈绝对运动方向与地幔所受合力方向的相互关系。     

全球构造研究的思考

“板块构造”并不直接等价于全球构造。将各板块同一构造力学属性和特征的边界分别连接起来 ,可以建立起环太平洋深俯冲构造系、南半球为主体的洋脊构造系和北半球为主体的陆 /陆浅俯冲构造系 ,它们空间展布的分区 ,揭示了全球表层构造格架具有N/S半球与 0°/ 180°半球双棕胀缩耦合非对称性。这一认识获得全球地热与地幔质量分布非均一性的初步证明。此全球构造格局和运动 ,可作为启发和约束地幔运动和动力学分析的表层边界条件。全球板块内部的次级构造 ,在大陆型板内有两种 ,一是以盆、山、原 (高、低 )作为次级构造单元 ,重点是研究它们的演化耦合关系 ;二是以次板块、地块、块体之类的概念作为次级、再次级构造单元 ,重点是研究块体以及多块体之间的应力、应变和运动的相互关系。两种研究方式的不同 ,也可能与研究的目的和时间尺度要求不同有关。两者能否融合 ,应不应该融合 ,需深入思考。地球多圈层相互作用的科学目的是建立地球大系统科学。流体地球部分与固体地球部分以往因研究的时间尺度很难匹配而分立。但地球一系列“微动态”行为 ,如地震、火山、洋脊涌流等 ,其时间尺度和多级的动态韵律与地球流体的动态韵律是可以比较的。固体地球微动态行为对地下流体的运动有重要影响。     

江淮地区北部晚太古宙TTG质片麻岩

江淮地区北部的灰色片麻岩是深成侵入的英云闪长岩－奥长花岗岩－花岗闪长岩，以高铝型为主，具弱的负Ｅｕ异常或不明显。从英云闪长岩到奥长花岗岩，ＴｉＯ＿２、ＦｅＯ、Ｃａ０、ＭｇＯ减少，而稀土元素分馏程度增加。形成于晚太古宙华北陆台南东大陆边缘挤压的构造环境下，由斜长角闪岩部分熔融而成。     

对地球质心偏移及板块驱动力的讨论

支持宇宙力参与板块运动的观点,赞同地球质心偏移的论断,但对质心偏移的力源和成因提出不同的看法。数理推导表明,太阳斥力与万有引力常数G的变化综合作用、冰盖在一极的形成与消融等是质心偏移的主要力源。     

中国海城地震区地壳与上地幔构造特征的研究

研究表明,海城地震区地壳与上地幔构造特征可以归纳为如下四点:1.震区所处的辽南地区,其地壳是由高速与低速相间的成层介质组成,地壳与上地幔结构不论纵向和横向都是不均匀的,且被深大断裂切割为若干块体;2.本区地壳按其界面分布特征可分为上层地壳、中层地壳和下层地壳;3.本区地壳介质在纵向及横向上均存在明显的不均一性;4.海城地震震源区位于耿庄——海城上地幔局部隆起东侧的中层地壳上部。     

地球科学新的优先考虑的问题：自然科学、工程学、经济学的联合和知识发展的必要性

文章从分析生命支持系统的基本组成着手,指出愈来愈多的人类活动促使大气中ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｏ、Ｎ２Ｏ…含量不断增加,气候变暖;水资源危机愈加严重;对土壤产出的要求越来越高;地质灾害对人类自身的冲击更加严重;能源和原材料更大程度的短缺;废物的排放量增大及生物变异等新问题和生物种类的新发现。对上述现象的深入研究或解决,均是地球科学优先和急于考虑的问题。而这需要大批高素质,既具自然科学、工程学、经济学,又具管理知识的人才,因而这些优先考虑问题的重中之重是教育。     

流体作用在地球动力学演化过程中的意义

从地球内部流体存在的若干事实、流体总量的估计、地球内部流体作用和研究现状等几个方面阐述了地球内部流体研究的意义,指出把流体作用作为地球动力学演化系统中一个重要端员去研究岩石圈的动力学演化,抓住流体与运动这根主线,着重研究解决流体作用与板块运动之间的关系,提出和建立较完善的地球
岩石圈动力学演化模型,这应是今后若干年内我国固体地球科学研究的重要领域,并提出了应重视的8个方面的研究内容。