低孔隙度泥页岩应力依赖的各向异性裂纹演化特性研究

本文在实验室对所获取的东营地区层理发育的低孔隙度页岩和泥岩的各向异性裂纹演化特性进行了研究,获得了各向同性条件下泥页岩的力学与超声波响应特性,分析了应力幅度对于页岩声波速度和各向异性的影响.主要结论包括:(1)泥页岩在循环载荷下存在滞后效应,表明其经历了去压实或油气产生导致的超压;(2)泥岩和页岩具有不同程度的各向异性,随着各向同性压力的增高微裂隙逐渐闭合,样品的各向异性程度减弱;(3)分析了岩石韧度和裂纹损伤参数随压力的变化特征,相比泥岩,页岩各向异性程度更高,随压力变化更明显,其裂纹导致的附加各向异性更强;(4)分析了各向异性岩石的动态弹性模量特征,由于软裂隙空间的闭合,动态弹性模量在低压条件下都随着围压的增加有硬化趋势.     

下一代大气模式中的数值方法综述

数值预报是逐日天气预报、气候预测和气象防灾减灾的核心科技支撑。为进一步提高预报预测的准确度和延长预见期,甚高分辨率、多圈层耦合、多尺度嵌套、多尺度集合、数值地球系统模拟技术等是下一代数值预报的重要发展方向。异构众核高性能计算机和E级计算的高速发展为这一发展提供了契机,但也对现有业务数值预报中采用的数值方法提出了挑战。此文仅对国内外下一代大气模式涉及到的数值方法进行综述,着重于数值算法、准均匀球面网格和时间积分方案等3个方面,期望为相关研究者提供参考。     

气枪激发信号传播的谱元法数值模拟研究

为了研究气枪激发信号的波场,本文利用谱元法对双相介质中波的传播做了数值模拟,分析了波的传播特征.本文主要做了以下工作:(1)研究了使用谱无法(SEM)模拟孔隙弹性介质中波的传播,模拟结果表明,采用谱元法能有效解决双相介质的波场传播模拟问题.(2)验证了Biot理论中慢纵波的存在.双相介质中存在明显的慢纵波,流相波场的慢...     

中国东北中生代构造体制与区域成矿背景: 来自中生代火山岩组合时空变化的制约

本文系统总结了东北地区中生代火山岩的年代学、岩石组合及其时空分布规律,以便对环太平洋构造体系和蒙古——鄂霍茨克构造体系中生代的演化历史及其东北地区中生代区域成矿背景给出制约。基于火山岩中锆石U——Pb定年结果,东北地区中生代火山作用可划分成六期:晚三叠世(200～228Ma)、早——中侏罗世(173～190Ma)、中——晚侏罗世(158～166Ma)、早白垩世早期(138～145Ma)、早白垩世晚期(106～133Ma)和晚白垩世(88～97Ma)。晚三叠世火山作用主要分布在吉黑东部和小兴安岭——张广才岭地区,前者为A型流纹岩,后者为双峰式火山岩组合,它们共同揭示了古亚洲洋最终闭合后的伸展环境;早——中侏罗世火山岩主要分布在吉黑东部、小兴安岭——张广才岭和额尔古纳地区,吉黑东部和额尔古纳地区早——中侏罗世钙碱性火山岩的存在分别标志着古太平洋板块和蒙古——鄂霍茨克洋板块俯冲作用的发生,而小兴安岭——张广才岭早——中侏罗世火山岩则以双峰式火成岩组合为特征,反映了双向俯冲的弧后伸展环境;中——晚侏罗世和早白垩世早期火山岩主要分布在松辽盆地以西和冀北——辽西地区,前者为碱性——亚碱性的过渡系列,主要由玄武粗安岩、粗安岩和少量粗面岩组成,后者为A型流纹岩或碱性流纹岩组成,这些火山岩形成于加厚陆壳的坍塌或拆沉阶段;早白垩世晚期火山岩广泛分布于东北地区,吉黑东部为钙碱性火山岩组合,而松辽盆地和大兴安岭地区则主要为双峰式火山岩组合,前者标志着古太平洋板块的俯冲,后者与早期加厚陆壳的拆沉和/或类似弧后的伸展环境有关;晚白垩世火山岩主要分布在吉黑东部和陆内,前者为钙碱性火山岩组合,后者为碱性玄武岩,反映了来自东部环太平洋构造体系的俯冲作用。综合上述中生代火山岩的岩石组合及时空分布特征,可以判定:1)环太平洋构造体系对东亚大陆下的俯冲始于早侏罗世,中生代期间存在早侏罗世、早白垩世晚期和晚白垩世三次俯冲事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地及其以东地区,陆缘和古俯冲带是寻找斑岩型矿床的有利场所,而陆内的伸展区域主要与浅成低温热液矿床有关;2)蒙古——鄂霍茨克构造体系经历了中生代早期的俯冲事件和中侏罗世及早白垩世早期两次陆内推覆事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地以西地区和华北地块北缘,中生代早期的俯冲事件主要与活动陆缘背景下的斑岩型矿床关系密切,而晚侏罗世和早白垩世两次与加厚陆壳拆沉有关的伸展背景有利于多金属矿床的形成。     

大容量气枪震源特征及地震波传播的震相分析

利用大容量气枪震源在陆上水库进行地震波激发试验,研究陆上水库环境下激发气枪震源所产生的地震波特征及传播距离. 试验结果表明,大容量气枪震源是具有丰富的10 Hz以下低频信号的低频震源,其激发的地震波具有传播距离远,穿透深度深的特点. 在185 km长的测线上均记录到了气枪信号,成功检测到Pg,Pc,P2,PmP和Pn等多组震相,并在此基础上对地下深地壳结构进行了一维速度结构正演,讨论了该区域壳幔过渡带的低速结构. 气枪震源还具有一般炸药震源不具有的特征,如长期定点重复激发和有效转换S波的优点,是陆上进行长炮检距深穿透地下结构研究的一种优良人工震源.     

小当量激发的远距离信号检测研究

为了研究利用小当量震源进行远距离探测的可能性,通过现场试验进行了研究.野外实验采用1次大当量激发和16次小当量激发,研究结果表明：①有可能利用数十公斤当量的炸药实现200km距离的探测;②在激发条件相同（或相近）时,不同当量的激发波形滤波后存在一定的相似性;③依据人工震源可重复性采用以下的激发组合方式和处理方法能够有效提高信噪比：针对大当量激发与小当量激发波形的相似性,利用大当量激发的波形作模板与小当量激发的波形作相关,可判断台站是否接受到小当量激发的信号并检测其震相到时信息.针对小当量激发波形的相似性,采用小当量多次激发的方式,通过N次根加权叠加方法,能有效提高记录的信噪比和震相识别精度.     

额尔古纳地块新元古代岩浆作用与微陆块构造属性:来自侵入岩锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素的制约

对额尔古纳地块新元古代花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究,以便对其新元古代岩浆作用历史与微陆块构造属性给予制约.所测花岗质岩石中锆石的CL图像特征和Th/U比值(0.17~1.46) 显示其为岩浆成因.测年结果并结合前人定年结果,可以判定额尔古纳地块上至少存在~929 Ma、~887 Ma、~850 Ma、~819 Ma、~792 Ma、~764 Ma和~738 Ma岩浆事件.岩石地球化学特征显示,~887 Ma花岗岩为一套后碰撞花岗岩类;而850~737 Ma花岗质岩石整体上属于A-型花岗岩,也有部分岩体(漠河、阿木尔、碧水和室韦岩体)显示I-型花岗岩特征.锆石Hf同位素特征反映这些花岗岩的源区既有中-新元古代(T_DM2=884~1 563 Ma)新增生地壳物质的部分熔融,同时伴有少量古老地壳物质的混染,也有残留的古老中基性下地壳物质的部分熔融.综合研究区新元古代侵入岩的地球化学特征,同时对比新元古代全球构造热事件,认为额尔古纳地块上新元古代岩浆活动记录了Rodinia超大陆形成和演化过程中的地壳响应:927~880 Ma的岩浆作用应是Rodinia超大陆汇聚造山的产物;而850~737 Ma的岩浆作用应是对Rodinia超大陆快速裂解的记录.通过岩浆事件对比发现,额尔古纳地块与邻近的西伯利亚南缘微陆块(如中蒙古地块和图瓦地块)具有亲缘性,而与塔里木板块和华南板块至少在新元古代岩浆活动上具有一定的相似性,而明显区别于华北板块和西伯利亚板块.      

海水主要电解质和pH对微量金属和腐殖酸絮凝的影响

为了解絮凝控制因素及其对化学物质迁移之影响,用过滤过的天然珠江河水,通过加酸调节不同pH,以及通过分别加入各种海水主要电解质絮凝并测定絮凝物上腐殖酸和微量金属的含量。实验结果表明:(1)不同电解质对腐殖酸和微量金属絮凝的影响不同,各种电解质的絮凝效力大小是CaCl_2>MgCl_2>NaCl;(2)电解质浓度不同絮凝的效果也不同。在本实验浓度范围内,总趋势是浓度越高,腐殖酸和微量金属絮凝量也越大,(3)同一样品中,各种微量金属絮凝的百分比也各不一样。Fe大量絮凝,Si,Cd絮凝很少量,絮凝大小是Fe>Cu,Zn>Mn,Al>Si,Cd;(4)在我们的实验条件下,酸度对絮凝的影响不重要。     

湖南省三级天气预报会商辅助系统的设计与实现

针对天气预报会商业务,基于VB、Fortran90、Perl、C#、Bash shell综合编程技术和Curl、NCL、Surfer外部程序包,设计和开发了湖南省三级天气预报会商辅助系统,从技术上实现了天气预报会商气象信息产品的优化,和湖南各级会商发言PPT制作与传输的快速化、自动化;为增强湖南天气预报技术、思路交流,和提高全省各级天气会商质量和预报质量,提供了有效的业务技术支持。     

大容量气枪震源的实验与模拟研究

气枪震源是一种新兴、环保、绿色的人工震源,在区域尺度深部探测中有重要的应用前景.本文通过实验模拟研究了用于深部探测的大容量气枪震源,主要工作为:(1)根据陆上气枪实验分析了大容量气枪震源的特征;(2)采用自由气泡振荡理论模拟气枪信号,探讨深部探测中增强气泡效应从而增大气枪低频部分能量的方法;(3)研究气枪容量、工作压力和沉放深度等对单枪信号的影响及枪阵激发时刻和气枪间距对枪阵信号的影响,指导深部探测中气枪震源工作参数的选择;(4)研究不同类型水底对反射透射系数的影响,其结果对于选择合适的场地条件有指导意义.