电阻率图像中的地下水和断层

目的：将电阻率层析成像应用于探测潜伏断层的研究中，本文发现了断层和地下水的一些基本电阻率分布特征，这对于工程物探意义重大，一般情况下，断层两侧具有不同的电阻率特征，但是，根据电阻率层析图像中的电阻率分布，通常难以区分断层和地下水层，这是因为两者不仅都具有低电阻率值，而且还具有非常相似的电阻率异常特征。资料和方法：运用电阻率层析图像的数据，电阻率层析图像中的断层会呈现如下特征：1）由于孔隙度的加大和地下水的存在，使得断层表现出高角度的低阻线性结构。它们既可以出现在浅部盖层中，也可以存在于深部基岩中，特别是在深部区域，它们尤为明显；2）它们还呈现出高角度的线性梯度带，在该梯度带两边的电阻率结构出现整体性的差异，通常情况下，正断层的上盘表现出低阻或／和班驳状的高阻和低阻扰动区，而下盘则为完整的高阻区，这与逆冲断层正好相反；3）与断层有关的电阻率异常区常常具有良好的大尺度水平连续性，并且可以追瞎异常区附近的精细电性结构。而地下水的电阻率特征为：1）如果没有裂隙，地表水所引起的低阻区非常浅，即使存在丰富的水源以及高孔隙度的砾岩和中粗砂。一般情况下，其底端深度不超过强风化区；2）地下水的电阻率值非常低，特别在高矿化度的地区。地下水，包括岩溶水和砂岩水，的电阻率总显示出局部水平延伸或／和面团状特征；3）地下水层的深度朝某个固定方向逐渐增加，并且其电阻率图像会随季节而变；4）一般情况下，在水下渗的地区，会出现降水漏斗，其上部为高阻，而下部为低阻，从而便形成了“Y”或“V”字型的典型结构。结果：利用上述的基本特征一般可以区分断层和地下水。结论：仅依靠电阻率层析图像，可能极难准确地区分断层和裂隙水，这是因为裂隙水不但可能具有高角度的低阻线性结构，而且在一定尺度上具有很好的水平连续性，还有，由于电阻率层析成像较差的垂直分辨率，难以精确确定断层的上端点位置，所以结合其它的物探手段如钻探和浅层地震勘探是非常必要的。     

地震-电成像联合探测试验——以淄博市活断层探测为例

在城市浅部活断层探测中,地震和电成像是2种主要的地球物理勘探手段。它们既可独立开展工作,也可在地质构造复杂地段进行联合探测,以更合理地解释探测区域的地质构造。文中利用电阻率和地震纵波速度之间的简单关系,进行了地震-电成像联合反演的初步探索。结果表明,通过参考电成像图像的电阻率分布,可获得合理的准二维地震波叠加速度模型,最终获得探测区域合理的地震时/深剖面,深化对地质构造的认识和提供合理的解释     

三维电阻率成像技术的研究

电成像、电测深、电剖面法是目前3种最基本的电阻率探测技术.三维探测的观测系统主要有地表和钻井-地表这两种不同类型的测量.前者的电极阵列成矩形网格状,多采用单极-单极观测装置以增大探测深度,技术难点在于远电极的设置往往会带来难以消除的地电噪音,限制了单点电位测量的精度和应用范围;后者在油田生产的中后期的分层注水以及核废物注浆处理过程中,需要确定流体或者浆片的运移与分布,取深钻井的钢套管作为一个供电电极,形成垂直线电流源,再以钻井为中心对地表的环状网格进行二极或三极测量.可以取得视电阻率和自电位两种测量,得到三维电阻率和异常电荷概率分布的图像.     

MT约束的青藏高原东南缘上地幔热结构研究——以兰坪—贵阳剖面为例

青藏高原东南缘是青藏高原软弱物质运移的关键位置,研究其深部结构有助于理解青藏高原的扩张机制.本文利用穿过青藏高原东南缘的一条起始于兰坪—思茅块体,穿过川滇菱形块体,终止于华南块体的长约750 km的大地电磁测深(MT)剖面的电阻率结构,基于上地幔矿物和熔融体温度与电导率的关系,获得了研究区上地幔温度结构与熔融百分比分布.结果表明,采用随深度变化的含水熔融上地幔矿物组分模型才能合理地获得整个上地幔温度;上地幔全岩含水量约4.69(40 km深度)～0.13 wt%(150 km深度),矿物熔融百分比约0～1.4%之间,并在70 km深度附近出现了较明显的局部熔融带;上地幔温度位于400～1300℃之间,随深度加深而逐渐增加;70 km以浅的温度表现出相对强烈的横向变化,且川滇和兰坪—思茅块体的上地幔温度和矿物熔融百分比的深度平均值明显高于华南块体.     

北祁连走廊南山西水地区加里东期大野口埃达克质闪长玢岩的成因及其地质意义

北祁连走廊南山北坡西水地区的加里东期大野口岩体中闪长玢岩地球化学的研究表明,该套岩石的SiO_256%,Al_2O_315%,Na_2OK_2O,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,具正Eu异常,富集Sr元素、亏损重稀土元素Yb和Y,具有较高的Sr/Y值,表现出明显的埃达克岩的地球化学性质。结合岩体产出的时空位置,认为大野口岩体形成于奥陶纪与板块俯冲作用相关的俯冲洋壳部分熔融和壳幔岩浆混合作用。     

东天山哈尔里克地区晚石炭世淡色花岗岩成因及其地质意义

淡色花岗岩对深入理解造山带构造演化具有重要意义.哈尔里克山南麓小铺地区出露多种类型的淡色花岗岩脉,包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩、含电气石花岗岩以及含石榴石花岗岩.岩石地球化学研究显示这些淡色花岗岩整体具有高硅（SiO₂=73.22%~75.12%）、铝（Al₂O₃=13.59%~14.49%）、碱（ALK=7.11%~9.67%）,低钛（TiO₂=0.01%~0.14%）、铁（TFeO=0.26%~1.37%）、镁（MgO=0.09%~0.46%）、钙（CaO=0.46%~1.92%）的特点,属于弱过铝质钙碱性-钾玄岩系列岩石.其中黑云母花岗岩具有较高的CaO/Na₂O比值（0.46~0.47）和低的Rb/Sr比值（0.31~0.33）,指示其为砂质源岩经黑云母脱水熔融形成;二云母花岗岩和含电气石花岗岩具有较低的CaO/Na₂O比值（0.11~0.31）和高的Rb/Sr比值（1.41~3.75）,为泥质源岩经白云母脱水熔融形成;含石榴石花岗岩具有强烈的Eu负异常以及"海鸥状"稀土配分模式,为高分异型花岗岩.小铺淡色花岗岩初始岩浆温度较低（T=637~744℃）,结合其野外地质特征,认为其形成可能与深部物质的折返、造山带的伸展垮塌有关.利用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb定年获得黑云母花岗岩的形成时代为308.5±2.2 Ma,含电气石花岗岩的形成时代为307.8±2.3 Ma,二者在误差范围内近乎一致,指示哈尔里克地区在晚石炭世末处于伸展构造背景.      

高超声速风洞进气道流量系数测量精度影响因素研究

进气道是飞行器动力装置的重要组成部分,准确测量进气道流量系数是进气道风洞试验的重要内容。对来流马赫数Ma=4.5,5.0和6.0状态下皮托管进气道开展流量系数测量研究,通过对比理论值和实测值,获取各状态流量系数修正系数。试验结果表明,随着来流马赫数增加,进气道流量系数与理论值偏差较明显,并逐渐增大。超声速风洞试验通常认为测量截面总温与来流总温相等,通过对测量截面总温与来流总温偏差以及测量截面流场畸变情况的分析,判断测量偏差主要是由测量截面总温等于来流总温的假设导致的。在高超声速风洞试验中,由于模型壁面热交换的存在,测量截面总温低于来流总温,进气道流量系数测量时需要进行总温修正,以提高流量测量精度。      

草滩沟群火山岩的地球化学特征及其形成构造环境

通过对出露于东-西秦岭交接处的草滩沟群火山岩地球化学特征的研究表明,草滩沟群火山岩具有较高的Al2O3含量和较低的TiO2含量,低ΣREE等特征;球粒陨石标准化稀土元素配分图解显示呈平坦型-微弱富集型;微量元素组成以富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、Th,强烈亏损Nb、Ta,以及高场强元素(HFSE)不分异为特征,Nb、Ta、Zr、Hf丰度及Nb/La,Hf/Ta,La/Ta,Ti/Y等值特征均显示岩浆源区受到消减组分加入的影响,与典型的岛弧玄武岩相似.综合地质、地球化学资料认为,草滩沟群玄武岩可与东秦岭丹凤群变基性火山岩对比,是早古生代秦岭洋俯冲消减作用的岩浆活动产物,代表了商丹缝合带的西延组成部分,向西延伸可与西秦岭天水关子镇-武山蛇绿混杂岩带相接.     

张衡地动仪的失传

0引言随着国际交流的日益扩大,世界上更多的人注意到了中国的张衡和他创制的地动仪。这不仅是因为它的出现比西方的验震器(1703年Feuille、1747年Cirillo、1751年Bina、1784年Cavalli等仪器)早约1600年(Dewey等,1969),是人类第一台地震仪器,还因为它成功地测到了公元134年的陇西地震,首开人类测震记录之先河(“京师学者咸怪其无征,后数日驿至,果地震陇西”《后汉书.张衡传》)。目前,张衡地动仪的研究已经国际化,国内外取得的一些新成果,修正、更新和弥补了早期研究中的一些内容和缺憾。主要体现在以下几个方面:(1)长期宣传的地动仪曾经检…     

地球的差异旋转

对于具有流体对流层的旋转星球 ,由于星球自转对对流的影响 ,必然会在星球对流层内部不同部分间以及星球的不同圈层间产生差异旋转 (differentialrotation) .所谓差异旋转是指旋转角速度随着深度 (星球不同圈层的旋转角速度不同 )以及纬度 (同一圈层内部不同部分间的角速度不同 )具有差异的现象 .地球是一个多圈层的旋转系统 ,主要由大气圈、水圈、岩石圈、地幔、外核以及内核组成 .大气圈和水圈具有明显的流体性质 ,并且在漫长的地质年代中 ,地幔、岩石圈和地幔之间的软流层以及外核均具有流体性质 ,而且在大气压力、热、重力和电磁力等的作用下发生了对流 .这些对流运动一旦受到地球自转的影响 ,就必然会致使地球各圈层间以及对流层内部不同部分间产生差异旋转 .几个重要现象 :基本地磁场的长期西漂、岩石圈的长期西漂、地球自转速率变化 (周日长度波动 )和固体内核各向异性对称轴的移动表明在固体地球内部各圈层—岩石圈、地幔、外核和内核间存在差异旋转 .来自地震学上的数据证明了固体内核与地幔之间存在较明显的差异旋转 ,速率可达 1.1°～ 3.0°/a.这跟其它数据如自由振荡数据以及地磁场长期西漂数据获得的结果具有很大的差异 .导致固体地球内核相对于地幔差异旋转的主要宏观机制为电磁力矩、引