中国大陆7级大震序列时间特征及中期预测方法

本文基于1897年以来我国大陆地区7级大震实际观测序列，对7级大震的时间分布特征进行了较系统的分析与研究。并针对不同时期地震活动在时间轴上分布不均匀的特点，引入了地震危险随时间增长的加权韦布尔中期观测方法。结果表明：中国大陆7级大震序列是一个准泊松过程，，大震连发是造成该序列具有非均匀特性及其它现象的一个重要影响因素；加权布尔中期预测方法有效性检验结果显示，加权地震危险性计算结果较好地反映了实际地震的非均匀发生过程。本文所得结论对我国大陆地区7级大震形势估计可能会起一定的参考作用。     

动态光散射技术原位表征天然有机质存在下纳米零价铁的团聚效应

纳米零价铁原位修复地下水污染是近年发展起来的新技术,通过改性合成不同种类纳米零价铁可以克服其易团聚易氧化的问题,水体中存在的天然有机质也会对纳米铁的分散性和反应活性产生影响,因此开展原位测试并研究不同种类纳米铁在水中的团聚效应具有重要意义。本文对实验合成的纳米零价铁、羧甲基纤维素包覆纳米零价铁、膨润土负载纳米零价铁以及商用纳米零价铁,基于动态光散射技术(DLS),运用纳米粒度/Zeta电位分析仪,结合透射电子显微镜(TEM)和沉降光谱曲线等手段,对比研究了天然有机质(腐植酸HA)对纳米铁团聚效应的影响。结果表明,羧甲基纤维素包覆或膨润土负载改性提高了纳米零价铁颗粒的分散稳定性,有效抑制了团聚沉降,团聚体粒径分布在1000 nm以下。HA会吸附在纳米铁颗粒表面,从而增加静电排斥力,进一步减缓了团聚效应,尤其是对膨润土负载纳米零价铁的影响最为显著,其团聚体粒径能降至100 nm以下,沉降速率也极大减缓,分散稳定性表现最佳。本研究表明DLS结合TEM表征纳米颗粒是获得更加丰富的微观粒子信息的一种非常重要的手段。     

膨润土负载纳米铁镍同步修复地下水中三氯乙烯和六价铬复合污染

纳米零价铁原位注射修复地下水污染是近年发展的新技术,以往研究多侧重于单一目标污染物的去除效果及作用机理,但是地下水多种污染物共存问题不容忽视。本文针对典型污染物三氯乙烯TCE和六价铬Cr(Ⅵ),运用合成的活性高、稳定性强的膨润土负载纳米铁镍(B-Fe/Ni)开展修复实验,研究B-Fe/Ni对TCE和Cr(Ⅵ)共存复合污染的修复效果及其作用机制。通过一步法合成B-Fe/Ni,对TCE和不同浓度Cr(Ⅵ)混合污染的去除进行试验研究,对反应前后的样品B-Fe/Ni进行表征,并跟踪反应过程中TCE和Cr(Ⅵ)的浓度变化。结果表明:B-Fe/Ni同步去除水中TCE和Cr(Ⅵ)快速高效,50 mg/L Cr(Ⅵ)在2 h内能被B-Fe/Ni (1 g/L)完全去除而不受共存TCE(0. 1 mmol/L)的影响,然而TCE降解速率会随共存Cr(Ⅵ)的浓度(0、10、30、50 mg/L)增大而降低。经透射电镜-电子能谱及X射线光电子能谱表征验证,这是由于B-Fe/Ni与Cr(Ⅵ)快速反应,生成部分Fe-Cr共沉淀会覆盖B-Fe/Ni表面的活性位点,抑制了TCE的降解,但通过分析TCE降解产物可知,B-Fe/Ni同样能对TCE完全脱氯。因此,B-Fe/Ni适用于地下水复合污染修复,实际应用时需考虑多种污染物共存的相互影响,选择适宜试剂用量和注射方式,这对纳米零价铁修复技术的发展具有重要理论意义和应用参考价值。     

天然有机质和不同pH环境对纳米黑炭的迁移行为影响及作用机制

作为典型的黑炭,近年来生物炭的应用发展受到人们广泛关注。由于生物炭施加在土壤中,在表生地球化学长期作用下,会有部分逐渐破碎变小,直至微米、纳米级别,在土壤或水体中迁移,因此,对生物炭、特别是活性更强的纳米级生物炭的迁移性研究具有十分重要的意义,而关于纳米级生物炭的迁移性研究目前十分匮乏。通过石英砂柱中纳米生物炭的柱迁移实验,获得天然有机质和不同pH值(4、7、10)条件下的穿透曲线和空间滞留曲线,研究影响作用机制。结果表明：天然有机质(腐殖酸)能增强纳米生物炭的迁移性,中碱性pH环境也有助于其迁移。一方面纳米炭的分散性得到改善,另一方面腐殖酸和碱性环境有助于增加纳米炭和石英砂介质的颗粒表面负电荷,增大Zeta电位值(负值),从而使颗粒间静电排斥力增强,有助于纳米炭的迁移。研究结果对深入理解生物炭在自然界中地球化学迁移行为及其吸附污染物后的潜在迁移风险具有重要意义。     

判别小震群序列类型的新方法研究——谱振幅相关分析法

已有研究表明,与一般性小震群相比,前震序列的震源机制更趋于一致.鉴于小地震的震源机制不易求解,本文利用谱振幅相关分析法研究小地震震源机制是否相似的问题,以探讨小震群序列类型判定的可能性.选择小震群活动频繁的云南西北部作为研究区域,计算发生在该地区的五个震群的谱振幅相关系数.结果显示,2001年施甸M_S5.9级及2001年永胜M_S6.0级强震震前的小震群序列谱振幅相关系数平均值分别为0.88、0.93;2002年漾濞、2003年洱源、2005年宾川三个一般性小震群的谱振幅相关系数平均值分别为0.48、0.68和0.63.表明,强震前的小震群序列与一般性小震群序列相比,谱振幅相关系数明显较大,接近于1.0,说明其震源机制相似性更为显著.本文针对小震群类型判定所作的理论推测与所研究震例实测结果基本相符合,初步表明,谱振幅相关分析法可能是判定小震群类型的物理意义较为明确的方法,具有实用价值,值得进一步深入研究.     

中国大陆活动地块边界带强震趋势研究

已有研究表明, 中国大陆活动地块边界带是我国大陆强震的主体带和集中区, 因此有必要对各边界带开展强震危险性的跟踪分析。本文分别从加卸载响应比时序演化特征、 基于对数正态分布的概率方法和b值变化特征3个方面对各边界带未来强震趋势进行了分析; 并分别根据加卸载响应比时序演化特征、 综合累积概率与条件概率、 b值下降判断了各边界带未来发生强震的危险程度。最后, 根据3种方法的分析结果, 探讨了中国大陆未来5年发生强震的可能区域。     

汶川M_S8.0地震前地表潜热通量异常

本文处理了汶川MS8.0大地震前后部分地表潜热通量(SLHF)数据,发现SLHF异常信息出现在地震前7天。SLHF异常时间上经历弱—强—弱变化过程,地震发生在强异常时段,异常两个高值点出现在活动断层较为发育的应力低值区,地震发生后,异常信息很快衰减。SLHF异常随时间有沿发震断裂带走向运移的规律。震前7天的综合SLHF异常主要分布在龙门山断裂带及周围地区,震中位于异常区的中心位置。     

有限单元法在首都圈地区跨断层水准测量监测能力初步评价中的应用

以首都圈地区布设在不同断层上的24处跨断层水准观测为研究对象, 建立了地壳分层结构、 含不同倾角断层的三维有限元模型, 模拟计算了断层倾角和走向对跨断层水准观测结果的影响, 并结合跨断层水准测量资料、 震例研究及R值预测评分, 对首都圈地区跨断层水准测量监测能力进行了初步评价。 结果表明: ① 跨断层水准观测能力一定程度上受倾角和走向因素的共同影响; ② 跨断层水准布设于倾角30°~70°且走向与地面水平最大位移方向近垂直时具有较好的映震效能; ③ 首都圈跨断层水准监测体系总体而言具备较强的监测能力。     

华北地区跨断层流动形变布测状况初步分析

在搜集华北地区(北京、天津、河北、山西、河南、山东、江苏、安徽以及辽宁地区)跨断层流动形变监测场地布测状况和该区地质构造研究成果的基础上,分析华北地区跨断层流动形变监测场地的布测时间及监测周期、监测场地所跨断裂特征、监测场地分布区域以及监测类型及测桩类型等。结果表明,华北地区跨断层流动形变各监测单位布测状况差异较大,存在布测时间及监测周期不统一、空间上存在监测盲区、跨断裂活动年代符合规范要求较低、绝大部分监测场地只有水准监测等问题。     

单井多层位水温微动态初步研究

基于海口ZK26井的水温观测环境以及近10年的观测资料, 分析-153 m、 -336 m、 -510 m水温的频谱特征, 探讨单井各层位水温丰富的微动态信息, 对比观测结果表明: 海口ZK26深井不同层位的水温表现出不同的微动态特征, 与观测层位的频谱特征、 水文地质条件、 水力性质等有着密切的联系。 -153 m位于含水层负梯度区, 主要处于低频段, 而且高低频噪声较弱, 信噪比较高, 可以表现出较清晰的微动态特征, 如水温海潮效应、 震前异常、 同震效应以及震后效应; -336 m与-510 m水温位于非含水层, 主要处于高频段, 并且背景噪声较强, 水温微动态信息较弱。