二氧化碳地质储存的主要环境问题及研究进展

CO2地质储存是缓解温室效应的有效手段之一.在CO2地质储存工程实施过程中可能引起断裂、地震、淡水含水层污染等地质灾害问题,对人类和生态环境造成危害.本文系统阐述CO2地质储存过程中造成的环境地质问题及其成因机制,并从风险评价、监测预警、应急补救等角度提出了具体防治措施,对CO2地质储存技术的安全性评估及工程实施项目管理具有重要的实际意义.     

中国大陆经纬链地电场日变化

本文应用中国大陆两条经度链和两条纬度链上共37个地电场台站的观测数据,研究了地电场日变化的时/频域特征,结果认为,绝大多数台站的日变化表现为两次起伏的半日波,紧临午前午后出现;按FFT振幅谱由大到小,其主要周期成分依次为12.4/12、8、24 h等,与潮汐调和分量周期一致;纬度效应主要表现为沿经度链的日变化幅度与纬度高/低有关,日变化相位差与当地时差吻合;Loyd季节的J季节日变化幅度最大、E季节其次、D季节最小.讨论了产生日变化主要周期成分的可能原因,认为月日引潮力引起的地面涡旋电流强度变化和太阳风引起的空间电磁活动共同产生了地电日变化的半日波周期成分.     

二十年来蠕变和短基线观测反映的鲜水河断裂带活动特征

利用鲜水河断裂带1990年1月-2009年12月的蠕变与短基线数据,采用小波变换与断层运动学分析方法,获取构造活动产生的断层形变速率.结合近场断层形变测量与GPS资料,分析了该断裂带的分段活动特征及时空演化.结果显示:(1)不同段落断层活动方式存在差异性.鲜水河断裂带分段活动现象显著,以道孚县为界,以北的炉霍、道孚断层走滑量相对较大且活动方式稳定,显示张性和左行走滑;以南的乾宁、折多塘断层活动微弱,走滑量小,且滑动状态复杂,其中,乾宁断层为压性和左行走滑,折多塘断层为微弱的右行走滑.这种分段活动特征可能与断层几何及巴颜喀拉块体内部次级块体的差异运动有关.(2)不同时期断层走滑方式存在交替性.鲜水河断裂带虽以左行走滑为主,但在汶川地震前一些断层段出现过逆向走滑现象.汶川地震前2年,炉霍、道孚断层左行走滑减弱,乾宁、折多塘断层在2007年出现过逆向走滑,至2009年底,逆向走滑区域保持扩展态势.(3)不同测点间距得到的断层错动速率和变形带空间分布特征不同.不同测量方法的分析结果表明,鲜水河断裂带不同段落和跨距宽度的走滑速率有所不同:测点间距18.7~65.1 m的蠕滑速率为0.01~0.78 mm/a;测点间距72~288 m的短基线测量为0.02~2.46 mm/a,点距十几至几十公里的GPS观测为6~11 mm/a;地质滑动速率5~15 mm/a.随测点间距的增加,平行断层的位移速率按对数函数增长,视剪应变率按幂函数衰减.我们推测,大间距测点的数据中既包含了跨断层的错动,也包含了断层两侧块体的分布变形;现今的断层形变测量与地质调查之间的差异,说明断层错动速率在时间上不是常数.     

岷县漳县M_s6.6地震前平凉台地电场变化

应用2013年甘肃岷县漳县M_s6.6地震前263天及震后9天的平凉台观测数据研究了该台地电场在时间域、频率域内的变化,得到:(1)在岷县漳县M_s6.6地震以及在2013年四川芦山M_s7.0地震前平凉台地电场观测记录了显著的自然电场变化,在近距离的岷县漳县地震前自然电场变化更显著,异常变化的持续时间长;(2)平凉台地电场最大熵功率谱密度在4月20日四川芦山地震前发生连续增大的现象,并持续到甘肃岷县漳县地震后。最后讨论了本次地震地电场极低频成分异常变化的机理。     

2013年岷县漳县M_S6.6地震前/后地电观测引起的思考

介绍了在2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震前/后地电学科所做的震情研判和预测预报工作,评价了震中附近甘东南及邻区台站出现的地电阻率观测数据异常。认为:(1)在地震短临阶段和紧接震后提出的两个地震预测意见大致符合本次地震主震、余震发生的实际情况;(2)在数据异常中包括了与本次地震有关的前兆异常信息和由于台站观测环境变化引起的干扰数据异常,震前震后的震情预测意见有一定程度的有科学意义和启示,也存在明显的不确定性。最后强调了加大力度保护地电观测环境的重要性。     

浙江北关港污损生物的群落结构及其主要影响因子

于2016年3月至2017年2月在浙江北关港附近海域进行污损生物周年挂板试验，全年共记录大型污损生物9门44科53属59种，种类组成以近岸暖水种为主，属于典型的亚热带内湾型污损生物群落。固着生活类型的悬浮物食者是该海域污损生物群落的优势群体，群落最主要的优势种是网纹藤壶（Amphibalanus reticulates），其次为长鳃麦秆虫（Caprella equilibra）、中胚花筒螅（Ectopleura crocea）、太平洋侧花海葵（Anthopleura nigrescens）、廉形叶钩虾（Jassa falcata）和强壮藻钩虾（Stenothoe valida）等种类。该海域污损生物全年各月均有附着，6-10月板的覆盖面积均达100%，附着盛期为6-8月，月板、季板、半年板和年板的平均附着密度和生物量分别为（21 371±8 722） ind/m2和（1 667.5±506.0） g/m2，（31 605±17 671） ind/m2和（5 879.1±2 576.5） g/m2，（31 188±10 834） ind/m2和（13 989.6±4 755.4） g/m2，（18 425±5 757） ind/m2和（6 581.9±2 175.9） g/m2，其中夏季附着强度最高。污损生物群落个体间因栖息空间和食物竞争而存在着相互依存或互相制约的关系，又依照对环境的适应性而存在着一定的时空分布规律。分析表明，温度是决定污损生物地理分布的最主要环境因素；另外，盐度、水体透明度以及光照等自然环境也是影响污损生物附着的重要影响因素。     

东山湾污损生物生态研究

2008年9月-2009年8月在东山湾海域进行了污损生物周年挂板试验,共记录污损生物102种,以近岸暖水种为主,其中网纹藤壶(Amphibalanus reticulates)是该海域最具代表性的优势种,其他优势种还有裂片石莼(Ulva fasciata)、双列笔螅(Pennaria disticha)、纵条肌海葵(Haliplanella luciae)、僧帽牡蛎(Saccostrea cucullata)、变化短齿蛤(Brachidontes variabilis)、巴西地钩虾(Podocerus brasiliensis)、梳肢片钩虾(Elasmopus pecteniclus)、强壮板钩虾(Stenothoe valida)、长鳃麦秆虫(Caprella equilibra)和厦门华藻苔虫(Sinoflustra amoyensis)等。该海区污损生物全年均可附着,附着盛期在4-10月,月板的平均附着量(湿重)为979.43 g/m2,夏季可高达11 799.00 g/m2。污损生物群落多样性以夏季最高,冬季最低;随着试板浸海时间的延长,其上污损生物群落的多样性明显增加,且结构也趋于稳定。     

煤层气水平井煤层段井壁破裂压力预测——以沁水盆地樊庄3号煤层为例

针对煤层气井井壁破裂问题,应用岩石力学分析方法,从井壁应力分布入手,根据任意斜井井壁力学模型,结合最大拉应力理论,建立了水平井煤层段井壁临界破裂压力计算公式,并对沁水盆地樊庄3号煤层水平井煤层段井壁临界破裂压力进行了预测。结果显示:樊庄3号煤层水平井在钻井过程中(为防止地层被压开),钻井液密度应控制在3.28 g/cm3以内;水平井压裂时最小破裂压力梯度为3.22 MPa/hm。      

关于我国地震航空应急救援体系建设相关问题的探讨

航空救援是目前许多国家普遍采用的最有效的灾害应急救援手段。在我国汶川地震、玉树地震及芦山地震应急救援中,航空救援都发挥了不可或缺的作用。地震航空救援能力的强弱对于各国能否最大程度地减轻地震灾害具有极为重要的意义。但目前我国地震航空应急救援能力严重不足,与地震灾害频发的国情不相适应,也与社会经济发展水平不相适应。通过研究近年来我国大震巨灾航空救援震例,分析我国地震航空救援体系建设存在的主要问题,参考国外相关经验,结合我国国情和地震应急救援专业特点,提出了推进我国地震航空救援体系建设的思路和建议。     

库赛湖沉积物中正构烷烃的分布特征及古环境意义

正构烷烃作为一种常见的生物标志物,其结构和组成的改变可记录气候环境的变化。位于青藏高原北部的库赛湖是研究古气候、古环境的重要载体,为了探讨库赛湖地区正构烷烃的分布特征及其古环境指示意义,在库赛湖采集了一根长约4 m的沉积柱岩心。结果表明,库赛湖沉积柱中正构烷烃的碳数范围在C₁₆-C₃₃之间,奇碳优势明显,整体呈现以高碳数占优势的组成特征,揭示库赛湖沉积物中正构烷烃主要来源于陆源高等植物。库赛湖沉积柱中所有样品的主碳峰(Cmax)都是C₃₁,进一步显示陆源输入中以草本植物输入为主。据正构烷烃参数,库赛湖地区过去2 500 cal a BP来的环境气候变化具3个阶段。阶段1(2 420~2 000 cal a BP),总正构烷烃(TNA)质量分数呈下降趋势,碳优势指数(CPI)呈上升趋势,说明阶段1气候较冷,nC27/nC31和P_aq呈先降低后回升的变化趋势,说明湿度先降低后略有回升;阶段2(2 000~850 cal a BP),有机物变化趋势不明显,CPI值呈下降趋势,说明气候较暖;阶段3(850 cal a BP至今),nC₂₇/nC₃₁值和P_aq增加,CPI值降低,说明该阶段气候整体较暖湿。