A physical model for shear-wave velocity prediction1

The clay-sand mixture model of Xu and White is shown to simulate observed relationships between S-wave velocity (or transit time), porosity and clay content. In general, neither S-wave velocity nor S-wave transit time is a linear function of porosity and clay content. For practical purposes, clay content is approximated by shale volume in well-log applications. In principle, the model can predict S-wave velocity from lithology and any pair of P-wave velocity, porosity and shale volume. Although the predictions should be the same if all measurements are error free, comparison of predictions with laboratory and logging measurements show that predictions using P-wave velocity are the most reliable. The robust relationship between S- and P-wave velocities is due to the fact that both are similarly affected by porosity, clay content and lithology. Moreover, errors in the measured P-wave velocity are normally smaller than those in porosity and shale volume, both of which are subject to errors introduced by imperfect models and imperfect parameters when estimated from logs. Because the model evaluates the bulk and shear moduli of the dry rock frame by a combination of Kuster and Toksöz’ theory and differential effective medium theory, using pore aspect ratios to characterize the compliances of the sand and clay components, the relationship between P- and S-wave velocities is explicit and consistent. Consequently the model sidesteps problems and assumptions that arise from the lack of knowledge of these moduli when applying Gassmann's theory to this relationship, making it a very flexible tool for investigating how the v_P-v_s relationship is affected by lithology, porosity, clay content and water saturation. Numerical results from the model are confirmed by laboratory and logging data and demonstrate, for example, how the presence of gas has a more pronounced effect on P-wave velocity in shaly sands than in less compliant cleaner sandstones.     

地震破裂过程的几何学与运动学特征的模拟

本应用形变破裂和激光全息光弹实验，结合断裂力学的观点研究了地震破裂过程的三个方面：１．地震破裂的力学机制；２．地震破裂的应变特征与运动过程；３．地震破裂过程的应力场分布特征。并分析了地震破裂过程的几何学与运动学特征以及探讨了它们与地震发生。前兆和余震迁移的密切关系。此项研究为活动断层分段研究和地震预报提供了实验证据。     

地电短临前兆产生机理及一种新的短临预报方法（谐振预报法）

研究了地电短临震兆机理，在此基础上给出了引潮力触发地电短临前兆模式。据此从理论上分析了地电临震震兆特征，并以唐山７．８级大震为例，从实际观测中检出具有此模式特征的震兆（具有起潮力特征），从而验证了所提模式理论的客观存在的可能性。最后给出与此有关的地电短临预报方法。即，根据脆性岩石失稳的相对刚度比较准则，定义部分岩体刚度λ＝０的状态为临震阶段，分析λ＝０时起潮力引起位移的特征和规律，得出原地监测岩体刚度是否为零（进入临震阶段）的方法。因为在弹性阶段，λ为较大正值，微小的起潮力只引起微小的位移，此时的电响应甚小，通常检测不到；但随着构造力的积累，介质进入临震阶段，此时同样微小的起潮力却可引起甚大的位移（λ＝０时，位移为无穷大），从而产生可检测的电响应。由于这种电响应具有与起潮力相同的周期，故可把临震电响应同各种干扰区分开，判定为临震前兆，从而建立了地电临震前兆起潮力触发模式，并可给出相应的短临预报方法。对１９７６年唐山７．８级强震前后震中周围地电阻率及大地电场实测资料进行谱分析，发现仅在主震前二个月至半月内，两种不同物理本质的电响应分别出现与起潮力ＭＳ波与ＭＳｆ波周期相同的异常变化。这是对所提临震前兆模式和预报     

多种岩石的Qp,Qs,Qc

本采用脉冲传播谱振幅比法、能量法、尾波法分别测多种岩样的Ｐ波Ｑ值、Ｓ波Ｑ值及尾波Ｑ值。结果表明，能量法所得Ｑｐ、Ｑｓ较小。谱振幅比法所得Ｑｐ一般居中，Ｑｓ较大。尾波Ｑｃ有的偏大，有的偏小。     

赛里木湖区风景名胜资源调查评价

本文对赛里木湖风景区开展了系统深入的野外考察研究，表明该区风景名胜资源别具异彩，不愧为“西来之异境”世外之灵壤”。     

南极普里兹湾外海大磷虾分布与现存量

本文根据１９９１／１９９２、１９９２／１９９３年度在普里兹湾外海调查的资料，进行了大磷虾水平、垂直分布的研究和资源现存量的估算。结果表明，６３°～６７°Ｓ、６８°Ｅ沿线是大磷虾群分布较密集的海区，在调查海域内大磷虾群主要分布在７０ｍ以上的水层中。１９９１／１９９２，在１５０５３３．９ｋｍ２调查海域内的大磷虾资源现存量为１．６９９×１０６ｔ；１９９２／１９９３，在１２５７４０．７ｋｍ２调查海域内的大磷虾资源现存量为４．０４３×１０６ｔ。     

广州市土地资源的保护和可持续利用研究

本文分析了广州市土地利用的结构及其变化趋势，指出土地利用上存在的主要问题和隐患 为采取有效措施，加强对耕地和环境的保护，以保证土地资源的可持续利用。     

东亚石炭-二叠纪有孔虫迁移与海水进退规程的相关模式

亚洲东部石炭-二叠纪生物地层，沿北纬42°左右存在一条质变线。此线南北海水进退呈现互为消长的关系，反映了海水南北方向的4次活动过程：早石炭世早与早二叠世，自南而北；中晚石炭世与晚二叠世，自北而南。生物最低层位的变化情况，反映了生物也经历了相应的南北方向的4次迁移过程。这种迁移可能与气候的冷暖变化有关，而海水运动可能源于地球自转速率的不均衡，甚至气候的变化最终也是地球自转不均衡的结果。     

裂隙岩体渗流模型综述

系统综述了裂隙岩体渗流分析的各类模型,从各类模型所反映的渗透机理出发,阐明了它们的优缺点和适用条件及其工程应用情况。集等效连续介质模型和离散裂隙网络模型优点的等效-离散耦合模型是有实用前景的裂隙渗流模型。     

长江中游洞庭湖防洪系统水流模拟——Ⅰ．建模思路和基本算法

针对长江中游洞庭湖防洪系统规模庞大、水流复杂、资料短缺和预报时限紧迫的实际条件,提出了具有层次和模块结构特点、一维与二维水流模拟、水力学与水文学方法、理论模型与补充信息相结合的建模途径.所建模型的湖泊部分采用无结构网格二维非恒定流高性能有限体积格式,以适应湖区复杂的边界形状和保持水量平衡;河网部分采用一维非恒定流守恒型显格式,避免隐格式矩阵算法的复杂性,同时有利于与二维模型的耦合及与各种复杂连通关系的显式连接.这种一、二维混合非恒定流模型可用于长江干流、洞庭湖河网及湖泊、堤垸区的洪水演进和防洪调度的水流仿真.