Lg波Q值随震源深度的变化作为地壳本征衰减深度的判据

Lg波的Q_Lg值是描述区域地壳结构及介质衰减特性的重要参数之一,Q_Lg层析成像被广泛应用于地壳衰减结构横向不均匀性的研究中.但是,对Q_Lg在垂直方向上的不均匀性的研究较少.当发现一个地区发生Q_Lg值低时,我们希望进一步了解这种介质衰减深度.本文通过数值模拟合成地震图的方法,通过分析不同震源深度和介质模型计算Q_Lg,判断Lg波发生主要衰减的深度.研究结果显示：（1）当震源深度浅时,上地壳介质衰减对于Lg波Q值的影响明显比下地壳的影响更大.而震源深度深时,两者贡献基本相当;（2）如果上地壳介质衰减强,则随着震源深度的增加,η值逐渐减小;如果下地壳介质衰减强,η值先增大后减小;但如果下地壳存在低速层,则η值持续增大;（3）如果上地壳介质衰减强,则随着震源深度的增加,Q₀逐渐增大;反之如果下地壳介质衰减强,则Q₀逐渐减小.因此,我们可以通过调查某一区域不同深度地震的Lg波衰减规律,来判断这一地区的地壳介质衰减情况.     

藏北地区钻孔大地热流值测量

本文利用藏北地区三口天然气水合物钻孔测温数据,在分析样品热导率测试结果基础上,计算了藏北地区的热流值.对于样品热导率值,首先根据样品孔隙度对实验室测试结果进行了饱水校正,计算热流时采用的是对应井段的岩石热导率饱水校正值的厚度加权平均值.地温梯度以三口钻孔48 h的测温数据为基础,回归三口井的地温梯度,计算时去除了浅部受地表温度和冻土带对温度影响的数值.A钻孔地温梯度分为200~438 m和438~882 m两段回归,分段热流的加权平均值作为钻孔热流值,计算结果为42.7 mW·m^-2; B钻孔和C钻孔回归地温梯度时未分段,热流计算结果分别为58.3 mW·m^-2、70 mW·m^-2.综合分析认为,岩石圈断裂、地幔上涌、碰撞造山过程中的剪切生热等因素可能造成了班公湖—怒江缝合带以南热流值较高,而北部羌塘地块热流值相对较低.     

密云水库内湖富营养化现状分析

2001年的调研结果显示,由于网箱养鱼的影响,密云水库内湖已成为富营养水体,库区水体处于中营养水平,但有向富营养化发展的趋势;内湖水体通过侧渗、扩散等途径与库区水体进行物质交换,当水位达到150m以上时,水漫过相隔的窄坝,内湖与库区连为一体,内湖对库区的污染加重,内湖是库区的内污染源,应取消内湖的网箱养鱼,减少内源污染,稳定密云水库水质。     

利用微震数据对震源下方构造直接成像

现有的微震记录直接成像方法是将微震记录既当作入射记录,也当作散射记录,从而实现偏移成像.但此方法并不能突出透射波所携带的来自震源下方的深层散射波信息.本文在假设已知微震位置与子波的前提下,提出了对微震下方构造进行逆时偏移的成像方法.该方法类似于常规的逆时偏移,只是震源位置在地下.这使得在成像时,地下更深部的入射波场相比震源在地表时会更为精确,因此能够获得更加准确的成像结果.该方法会给成像结果带来一种尾波高频干扰：地下的震源发出的上行波与上方介质作用后,所产生的多级散射波会干扰反传波场.对此,在成像过程中,对入射场和散射场都进行左右行波分离,以压制该噪声.而在子波信息未知,无法重构入射场时,使用了激发时间成像条件,也能够实现同等效果的偏移成像,且不会出现尾波高频干扰.利用数值实验验证了本文方法的有效性.     

苏北溱湖芦苇和芦苇+香蒲群落中植物对湿地土壤N、P的固持效果

湿地土壤是湿地生态系统固持氮(N)、磷(P)的重要库,水生高等植物在湿地土壤固持N、P过程中起到了非常重要的作用.本研究采用室外取样与室内实验结合的方法,对溱湖湿地两种主要湿地类型(芦苇(Phragmites australis)群落和芦苇+香蒲(Typha latifolia)群落)影响湿地土壤N、P固持过程的规律展开研究.分析了芦苇、香蒲各器官生物量和总氮(TN)、总磷(TP)含量及储量对于土壤各土层TN和TP含量的影响.结果显示:(1)溱湖湿地对于水体TN和TP有一定的削减作用,且对TN的削减作用更大;(2)芦苇可以增强湿地土壤(30 cm以下的土层)富集N的效率,并且芦苇+香蒲群落中土壤固N效率更高,芦苇植株内TN和TP储量都是根茎叶穗,而香蒲则是根穗茎叶;(3)芦苇和香蒲茎、叶器官的TN和TP含量在夏季均显著高于其他几个季节,尤其是芦苇茎的TN含量在夏季高出其他几个季节70%~84%,而TP含量甚至高出其他几个季节81%~92%;(4)芦苇、香蒲对于P贫瘠的响应机制不同,导致芦苇会消耗土壤P,而香蒲的介入可以抵消这一消耗过程.因此,芦苇+香蒲的植物配置模式可以提高湿地土壤固持N、P的综合效率.     

磁尾中交换不稳定性所产生偶极化锋面的动力学特性研究

本文利用考虑了Hall效应和有限Larmor半径（FLR）效应的磁流体数值模拟研究了在离子惯性长度/离子Larmor半径尺度内偶极化锋面的动力学特性.偶极化锋面由磁尾近地区域中由于热压尾向梯度和磁场曲率力不平衡所引起的交换不稳定性自洽产生.数值研究表明,偶极化锋面是切向间断,在相对该锋面结构静止的参考系中等离子体穿过偶极化锋面的法向速度为零.Hall效应主要影响与偶极化锋面的切平面相正交的电场,使得锋面切向电流增大,同时产生锋面结构不对称.研究表明离子在Larmor半径尺度产生的FLR效应可导致锋面结构的大尺度漂移运动.由FLR效应产生的离子磁化流速在偶极化锋面的日下点处指向昏向,锋面后区域的速度晨向分量增长,从而导致整个锋面结构向晨向漂移.     

基于贝叶斯线性AVAZ的TTI介质裂缝参数反演

裂缝储层岩石物理参数的准确获得对地下裂缝预测具有重要意义,而叠前方位AVA地震反演是获得裂缝岩石物理参数的有效手段.假设地下岩石为倾斜横向各向同性（TTI）介质,本文从裂缝岩石物理等效模型的构建出发,从测井数据中估计出纵横波相对反射系数和裂缝柔度参数.通过推导含裂缝柔度的方位各向异性反射系数公式,基于贝叶斯反演框架建立了P波线性AVAZ反演方法.合成地震数据应用表明基于贝叶斯理论的TTI介质裂缝柔度反演方法具有一定抗噪性,可以降低裂缝柔度估测的不确定性,为地下裂缝预测提供有力的依据.     

POISSON'S RATIO VARIATIONS OF CRUSTAL MEDIA BEFORE AND AFTER XINYUAN-HEJING MS6.6 EARTHQUAKE IN 2012

We analyzed the variation characteristics of Poisson's ratio in crustal media from January 2009 to December 2012 at 11 fixed seismic stations(for station SCH, it is from January 2006 to December 2012)within an epicenter distance of 200km of the Xinyuan-Hejing M_S6.6 earthquake in Xinjiang on June 30, 2012 using the methods of P wave receiver functions, H-κ stacking of receiver functions, and time sliding window, and obtained the following conclusions: (1)The crustal media's Poisson ratio of five stations in an epicenter distance less than 130km showed a significant and long-lasting decline about 2~3 years before Xinyuan-Hejing M_S6.6 earthquake. Taking the crustal Poisson ratio mean value as reference, the decrease ranges between 0.003 and 0.014, the decrease in 4 stations are more than twice the mean error. The variations of the Poisson's ratio in crust are characterized by "V" shape or "double V" shape. Earthquakes occur at the end of the formation of "V" shape. After the occurrence of earthquakes, the Poisson's ratio continues to rise. The earliest initial fall appeared in July 2009 at WUS station which has the minimum epicentral distance(77km). The Poisson ratio of the crustal media of 6 stations with epicentral distance more than 150km fluctuated up and down around the mean value, and there is no significant decline or persistent low value. (2)We analyzed the arrival-time variations of the quasi-repetitive receiver functions Ps converted wave(t_Ps)of the 3 stations WUS, SCH and XNY and found that the travel times of Ps converted waves became smaller in the crust before the earthquake and increased after the earthquake. (3)Through the comprehensive analysis on the descending process, decline ranges, variations process, duration of Poisson' ratio, the Ps converted waves arrival time variations, the original time of earthquake, and the number of stations, it is inferred that the cause for Poisson's ratio anomalous variations is the change of physical properties of crustal media in the process of earthquake preparation and occurrence. Since the variation characteristics of crustal media may be related to the earthquake magnitude, the size of seismogenic area, the medium properties under stations, and the focal distance, whether the medium variation characteristics exist before and after Xinyuan-Hejing M_S6.6 earthquake will need more earthquake cases analyses. (4)The H-κ stacking of receiver functions is used to calculate the velocity ratio. Because P-wave velocity is given, this method can only be applied when the Ps converted wave velocity of Moho surface of receiver functions changes before an earthquake. With the application of receiver functions to the analysis of more earthquake cases, we can gain more insights into the variation of crustal medium parameters during the seismogenic process. This observation indicates that the receiver function method may become a new approach to detect the Poisson's ratio change of the crustal media before strong earthquake under the condition of high seismic network density.     

加荷条件下软黏土的孔隙演化特征

开展上海软黏土的宏微观三轴剪切试验,研究软黏土受荷状态下孔隙的演化特征。结果表明：局部变形在加荷初期就开始发生。随着荷载的增加,细碎团聚体增多,孔隙不断地扩展,生成大的贯通孔隙,孔隙定向排列明显,剪切带形成。微观结构参数与剪应力比呈非线性正相关关系,最大孔隙面积、孔隙比、孔隙各向异性率及分布分维数在受荷初期缓慢地增大,后期快速增大。应变为8%时,最大各向异性率达到0.68,最大孔隙比为1.96。剪切带附近的微观结构参数都大于带外值。在受荷过程中,土的微观结构发生劣化,软黏土变形过程分为损伤开始、损伤发展剪切带形成和土体破坏3阶段,微观结构的劣化与土的宏观力学特性紧密相联系。     

青岛灵山岛下白垩统湖泊风暴沉积与风暴作用

灵山岛背来石剖面发育了非常典型的湖泊风暴岩和风暴作用。非常典型的丘、洼状构造发育在火山岩底部的砂页岩中。丘状构造呈典型的丘状,规模不一,小者高数厘米,宽数十厘米;大者高2. 4m,宽12. 48m;具有典型的二元结构：底部为灰色或浅灰色的砂砾岩或砂岩;顶部为深灰色 黑色泥岩、页岩或薄层砂岩互层。砂砾岩分选磨圆均很差,砾石主要为片麻岩,直径多在数毫米到3~4cm,呈悬浮式胶结。砾岩底部为凹凸不平的侵蚀面,砾岩向丘状构造两翼变薄甚至尖灭,与下部侵蚀面呈典型的角度交切。丘状构造的上部的细粒层有四个要素：①上凸形态;②丘状交错层理;③下细上粗的二元结构;④底部具侵蚀面。洼状构造也具有典型的洼状,规模也不一,小者高数厘米,宽十余厘米;大者高2. 4m,宽18. 70m,具有下细上粗的（反)二元结构,但底部多为深灰 灰黑色、甚至黑色的泥岩、页岩或夹薄层砂岩,上部多为砂岩、砂砾岩或砾岩。完整的洼状构造也有四个要素：①下凹形态;②或有洼状交错层理;③下细上粗的（反)二元结构;④底部具侵蚀面。丘状构造与洼状构造在空间上相邻共生,但不是同时形成的,一个连续的完整序列是丘状构造形成在先,洼状构造形成在后,其间由一个粒度较细的薄层分隔开（风暴最高水位时的“静”水沉积)。基于实验和丘洼构造参数计算了风暴浪的相关参数。