蕴美石花 洞容天下——北京石花洞国家地质公园见闻

正北京石花洞国家地质公园位于北京市房山区境内,是中国第一座以岩溶洞穴自然景观为主体的地质公园。石花洞景区自然景观奇特,洞内沉积物分布密集,类型齐全,数量繁多,有滴水、流水、渗透水、停滞水和飞溅水五种沉积类型,四十多种沉积形态。洞中大量的月奶石为国内首次发现,石旗、石盾、     

武汉九峰站地下水变化对重力场观测的影响

本文从地下水渗透过程的物理机制出发,采用一维水动力学模拟,利用井水位和降雨数据模拟计算了武汉九峰站附近的土壤含水率变化,在此基础上估计了地下水变化导致的重力效应.其峰对峰变化幅度达到15.94μGal,说明当利用精密重力观测研究长周期效应时实施台站地下水改正的必要性;频域分析表明,地下水重力效应在周年频段上的振幅最大,说明地下水变化对重力的最大影响来自季节性变化.对比模拟计算的地下水重力效应和经过潮汐、大气、极移等改正后的高精度超导重力残差(峰对峰变化幅度为12.73μGal),发现两者在时域和频域均具有良好的一致性,说明超导重力残差信号主要来源于局部地区地下水的变化,同时也验证了本文使用的水动力学模拟方法的正确性.     

关于利用重力卫星对青藏高原水储量年际变化和季节性变化进行监测并用微波数据产品进行验证的研究

本文利用GRACE重力卫星和被动微波传感器TMI,AMSR-E的数据产品对青藏高原的水储量的月平均变化进行了研究.首先介绍了对青藏高原进行水储量变化研究的意义,指出了目前研究手段的不足.然后利用GRACE重力卫星的数据计算了青藏高原的月平均水储量变化,并对计算的结果用微波数据进行解释.结果表明：利用重力数据计算的青藏高原的月平均水储量的时间分布,可以很好的用微波数据产品进行定性的解释.最后还对计算的结果进行了简单的误差分析.     

西藏雄巴地区重力异常特征分析及火山沉积型硼矿成矿预测（英文）

火山沉积型硼矿是一种重要的硼矿床成因类型,主要发育在第三纪湖相蒸发岩沉积层和火山岩互层的二元结构单元中。针对硼矿具有低密度的特点,本文对西藏雄巴地区进行了1:5万高精度重力勘探,获得了研究区布格重力异常和剩余重力异常。根据其异常特征进一步分析了区域构造特征、断裂体系、沉积单元以及火成岩的分布与火山沉积型硼矿的形成关系;通过对所获得重力资料的处理,清楚地揭示了局部异常的变化和研究区的断裂构造特征;通过对重力异常进行优选延拓和小波变换处理,并结合研究区的其他地质资料的综合分析,对火山沉积型硼矿的分布范围进行了预测,为该地区火山沉积型硼矿的钻探工程部署提供了地球物理依据。     

利用GRACE空间重力测量监测长江流域水储量的季节性变化

2002年3月成功发射的美德合作重力卫星计划GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)已经开始提供阶次数达到120、时间分辨率为约1个月的地球重力场模型时变序列. GRACE的星座由两颗相距约220 km, 高度保持300~500 km, 而倾角保持约90°的近极轨卫星组成. 由于采用星载GPS和非保守力加速度计等高精度定轨技术以及高精度的星-星跟踪数据反演地球重力场, 在几百公里和更大空间尺度上, GRACE重力场的精度大大超过此前的卫星重力观测. 根据GRACE时变重力场反演的地球系统质量重新分布对固体地球物理、海洋物理、气候学以及大地测量等应用有重要的意义. 在长期时间尺度上, GRACE的结果可用于研究北极冰的变化, 并进而研究极冰融化对全球气候变化, 特别是对海平面长期变化的影响. 在季节性时间尺度上, 利用GRACE重力场的精度足以揭示平均小于1 cm的地表水变化或小于1 mbar的海底压强变化. 除了巨大的社会和经济效益外, 这些变化对了解地球系统的物质循环(主要是水循环)和能量循环有非常重要的意义. 利用2002年4月至2003年12月之间共15个月的GRACE时变重力场揭示了全球水储量的明显季节性变化, 并重点分析了中国长江流域水储量的变化. 结果表明长江流域水储量周年变化幅度可达到3.4 cm等效水高, 其最大值出现在春季和初秋. 根据GRACE时变重力场反演的水储量变化与两个目前最好的全球水文模型的符合相当好, 其差别小于1 cm等效水高. 研究表明现代空间重力测量技术在监测一些大流域的水储量变化(如长江流域)、全球水循环和气候变化上有巨大的应用潜力.     

北京石花洞地区水系氢氧同位素及氚含量研究──石花洞研究系列之一

北京石花洞地区水系的δＤ平均值为（－６５．４±３．０）‰（ＳＭＯＷ），δ１８Ｏ平均值为（－９．４±０．３）‰（ＳＭＯＷ），氚含量平均值为（３０．８±４．５）ＴＵ。石花洞洞内滴水是由地表水很快下渗得来，受古老地下水的混合作用很小。因此，洞内滴水的稳定同位素组成能够灵敏地反映地表水同位素组成（即重量加权的年平均雨水的同位素组成）的变化。影响洞内滴水的稳定同位素组成的因素主要是年平均气温、年降雨量以及降水气团的来源的变化。利用高分辨率的洞穴碳酸盐的稳定同位素记录．可以建立以湿度变化为主的古气候信息．尤其是我国季风气候的变化历史     

塔里木盆地多尺度重力场反演与密度结构

本文根据塔里木盆地布格重力异常的功率谱特征,决定重力异常分解成3个层次,即反映沉积盆地基底的异常、反映沉积盆地深层的异常和反映沉积盆地浅层的异常.然后,探讨将小波变换多尺度分析和密度反演方法应用于塔里木盆地布格重力异常的分解和盆地三维结构密度研究,并根据钻探了解每个层次对应着的地质含义.通过塔里木盆地的重力异常的多尺度...     

水库诱发地震的水二级相变孕震模型

文中讨论了库水渗漏在水库诱发地震中的作用,经过分析研究现有的水库诱发地震资料及相关理论,类比蒸汽锅炉与重力热管的热工原理,提出了水库地震成因的超临界水二级相变孕震模型。模型在水库孕震的各阶段表现为:初始阶段,渗漏水在压力注射和重力作用下形成水塞密封盖层,在超临界温区的地层裂隙中引发二级相变循环对流;孕育阶段,地层原生裂隙在高围压条件下形成应力腐蚀、化学蚀变、温差应力破碎作用,从而原生裂隙更加发育,制造了更大的对流循环通道;临震突变阶段,在热管下部热交换区内的临界水热通量剧增,超临界水发生横向流动,向封盖层外部扩散;发震阶段,在超临界水重力热管的通量和热管上部交换区所形成的压力,超过地层或封盖层的破坏极限时,推动上部地层做活塞运动导致地震     

东海及邻区重力异常多尺度分解

海洋深部地壳结构研究 ,主要研究沉积基底面与莫霍面的形态与埋深 .这两个界面 ,上、下地质体的密度差异分别约为 0 .1g/cm3和 0 .4g/cm3,采用重力测量成果来研究这两个界面 ,具有充分的物性前提 .但是 ,重力测量成果是整个岩石圈甚至包括上地幔物质的综合反映 ,如果能从测量成果中分离得到上述两个界面的重力效应 ,再据此来研究它们的形态 ,就会简单、准确一些 .我们采用二维小波多尺度分解技术 ,首次对东海及邻区自由空间重力异常进行分解 ,目的在于获取沉积基底面、莫霍面所产生的重力异常 .对分解结果进行了分析研究后认为 ,四阶变换异常细节主要由沉积基底面的起伏引起 ,四阶变换异常逼近则主要由莫霍面的起伏所引起 .本文介绍了二维小波多尺度分解方法与算法 ,展示了分解结果 ,论述了对分解结果的初步认识 .     

基于水动力能量分析确定有利沉积微相带分布研究——以下寺湾油田研究区延9储层沉积微相划分为例

沉积微相划分及有利沉积微相带筛选是油气田地质研究的基础工作,本文针对陕北斜坡东南部下寺湾油田研究区延9储层分流河道骨架砂体识别及有利沉积微相带分布研究,提出了基于地质历史时期沉积水动力能量分析的划相方法.该方法有效的避免了薄互层砂体累加厚度对沉积微相划分的干扰,可以在平面上快速准确的评价划分沉积能量等级,并筛选有利沉积相带.特别是在平面上井数较多,地质资料繁多的情况下可以利用沉积水动力定量参数快速确定不同沉积微相带边界.总体而言,该方法理论基础充分,且具有较高的实用性和可操作性.     

Favorable sedimentary micro-faces distribution study based on the hydrodynamic energy analysis——Take the Yan9 sedimentary microfacies division in Xiasiwan oiifiel for example

沉积微相划分及有利沉积微相带筛选是油气田地质研究的基础工作,本文针对陕北斜坡东南部下寺湾油田研究区延9储层分流河道骨架砂体识别及有利沉积微相带分布研究,提出了基于地质历史时期沉积水动力能量分析的划相方法.该方法有效的避免了薄互层砂体累加厚度对沉积微相划分的干扰,可以在平面上快速准确的评价划分沉积能量等级,并筛选有利沉积相带.特别是在平面上井数较多,地质资料繁多的情况下可以利用沉积水动力定量参数快速确定不同沉积微相带边界.总体而言,该方法理论基础充分,且具有较高的实用性和可操作性.     

黄河三角洲平原型水库大型底栖动物对磷的积累效应

2003年春、夏、秋季对黄河三角洲7座平原型水库进行了4次调查,发现:1)由摇蚊科幼虫和水蚯蚓构成的大型底栖动物,体内磷含量随底泥沉积磷的增加而增加(P<0．000),底柄动物对沉积磷的积累系数亦随沉积磷含量的增加而增加(p<0．000);2)4、5月份摇蚊幼虫在底栖动物体所占不同比例(20％-100％),没有显示与底柄动物体内磷含量任何关系;3)底栖动物含磷量与水层总磷无显著相关关系;4)底柄动物生物量与沉积总磷仅4月份有相关(p<0．10),其中摇蚊幼虫生物量与沉积磷量相关显著(P<0．05),总体上,水库底柄动物最高生物量随沉积磷增加而增加;5)底栖动物生物量与水层总磷无相关关系,但去掉底层鱼产量高的水库后,8月份二者有显著相关关系(p<0．03),且总体底栖动物最高生物量也随水层总磷增加而增加．认为:1)由摇蚊科幼虫和水蚯蚓构成的大型底柄动物对磷的积累以及摇蚊幼虫的生物量均与水体磷负荷有密切关系;2)摇蚊幼虫和水蚯蚓含磷量(干重)差异不明显;3)以摇蚊幼虫为主的底栖动物对磷的积累主要来自沉积磷的影响,受季节的影响相对较弱;4)底栖动物生物量主要受水层总磷的控制,也受鱼类摄食以及摇蚊幼虫个体羽化时间不一致的影响．     

利用地球物理方法探测火山沉积型硼矿——在西藏阿里地区的应用

火山沉积型硼矿形成于新近纪特定的火山+湖相沉积环境条件下,含硼地层具有含硼湖相沉积岩与凝灰岩、安山岩等火山岩互层的多旋回二元沉积结构的特点.由于硼酸盐矿物的沉积发生多在沉积后期,通常与凝灰岩、粘土、灰岩等互层沉积,因此形成的硼矿层具有低密度、低电阻率的特征.针对硼矿层的这种特征,采用综合地球物理技术进行探测.在西藏雄巴地区,首先进行了1:5万高精度重力勘探,获得了研究区的布格重力异常,通过对重力资料的处理分析,获取了研究区的断裂构造发育和重力异常变化,推断了地下地层岩性空间变化特点并圈定出火山沉积型硼矿的发育有利区;在此基础上对有利区域进行了1:5000音频大地电磁测深,获得了研究区地下地层电性结构特征.通过对研究区电法数据的震电拟合及重力和大地电磁资料联合反演并与研究区地质资料相结合,进一步分析了该区地层构造、断裂体系、沉积单元与火山沉积型硼矿的形成关系,并对该区火山沉积型硼矿的分布进行了预测,最终钻探验证结果与预测结果基本一致.     

钢管水泥土围护墙等效弹性模量的有限元计算

分析了水泥土围护墙弹性模量对于控制基坑变形的重要性、根据上海某钢管水泥土墙基坑支护的工程实例建立ABAQUS平面二维有限元模型,计算钢管水泥土围护墙等效弹性模量,量化了内插钢管对提高水泥土重力式围护结构的支护强度所起到的作用,并对钢管长度、外径、间距和插入位置进行了参数分析。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组沉积特征及事件沉积证据

正本文以陇东地区三叠系延长组长7、长8、长9为研究对象,运用扫描电镜、阴极发光、铸体薄片等测试技术,以野外露头数据、岩心数据、测井资料、测试分析资料为基础,对鄂尔多斯盆地南部延长组事件沉积存在的证据进行了较为充分的证明分析。证实了研究区存在地震事件、火山事件、缺氧事件和重力流沉积等事件沉积现象,对记录事件沉积的震积岩、凝灰岩、烃源岩及重力流的沉积特征进行了详细描述。地震的定义是指火山活动、断裂和地层崩塌等因素诱     

考虑沉积层重力改正的中国西部Moho面深度反演

首先研究了大型沉积盆地对地表重力异常的影响,然后基于Parker-Oldenburg迭代算法,利用经过沉积层改正的布格重力异常数据反演了中国西部的Moho面深度。结果表明,地壳浅层密度异常对地表重力异常和Moho面深度结果的影响较大,利用简化的三层沉积层模型,计算出的中国西部沉积盆地的重力异常改正最大可达25 m Gal,由此引起的Moho面深度可达2.2 km,Moho面深度最终计算结果与区域最新研究成果相符合,因此,利用重力异常反演Moho面深度时,应考虑沉积层的影响以提高反演精度。     

3万年前长江大洪水沉积的初步分析

选择长江三峡出口部位的红花套断面,对现代长江主流线相沉积、泛滥沉积与三万年前的洪水沉积物粒度进行比较,据粒径大于1mm的粗颗粒粒度分析,发现三万年前的大洪水水动力强度可能是近现代大洪水水动力强度的1.5倍左右.据粒径大于80mm的巨砾粒度分析,三万年前的长江大洪水底流水动力可能是近现代大洪水底流水动力强度的1.35倍左右.因此推测三万年前的长江大洪水比近现代洪水大得多.     

基于CORS站网监测三峡地区陆地水负荷对地壳形变和重力变化的影响

三峡地区水资源丰富,加上三峡水库蓄放水的影响,水动力环境复杂,对该区域陆地水负荷变化影响的研究还比较薄弱.本文基于CORS站网,辅以少量重力台站数据,采用负荷形变和重力场球谐分析方法,研究了三峡地区陆地水负荷对地壳形变和重力变化的影响.本文研究发现:①基于CORS站网能够监测陆地水负荷引起的地壳形变和地面重力时空变化.②陆地水负荷对垂直形变的影响达厘米级,对水平形变的影响较小,对地面重力的影响可达数百微伽.③2011年1月至2015年6月陆地水负荷对垂直形变影响的年变化趋于平衡,对地面重力变化影响主要集中在三峡水库和重庆市附近.④基于CORS站网确定的三峡地区陆地水地壳垂直形变,与GRACE卫星重力成果在分布规律和趋势上具有较高的一致性,但在部分区域存在差异.本文研究成果可用于水动力环境监测与水资源保护利用,为高程基准和重力基准的动态维护提供支持.     

长江三角洲之沉降

大量第四纪钻孔揭示了长江三角洲南北平原在基底构造和地层分布上存在着明显的差异，前第四纪的三角洲北部是一个巨大的沉积盆地，新第三系沉积地层可达一千多米，而此时南部却是由古生代和中生代火成岩，碳酸岩和沉积岩组成的台地，第三系沉积地层几乎缺失，然而，第四系地层厚度在长江三角洲南北两地的分布已经持平，且地层最厚处已转移到长江口崇明岛一带，全新统地层更有继承此演化特征，这表明了本区沉降中心从北部逐渐向南转移的趋势，反映了南部基底构造在第四纪以来有明显下沉的迹象，是长江主河道南迁的主要地质引力。由于大量全新世沉积堆积在崇明岛前缘的沉降中心，重力压实作用导致该中心前部出现“泥火山”。周围地层变形明显，本文研究提出在长江河口区进行大型桥遂工程建设时应充分考虑到上述由基底改造沉降和重力沉降产生的效应。     

基于Lp范数(0＜p＜0.5)约束的裂陷盆地基底非线性重力反演

利用重力反演沉积盆地基底起伏是油气重力勘探研究的一个重要方面.随着地质目标勘探难度逐渐增大,亟需提高重力反演盆地基底的精细程度.本文研究了基于Lp范数约束的非线性重力反演方法,反演结果能更好地符合裂陷盆地基底起伏特征.反演时假设沉积盆地基底和沉积层均为单一岩性,即沉积层与基底的密度差为常数.将基底之上的沉积层剖分为垂直并置的棱柱体,用棱柱体底面深度近似沉积盆地基底深度,其为待反演的参数.利用Ekblom范数近似Lp范数的表达式,并建立Lp范数意义下的参数向量函数,将其与重力误差函数结合得到非线性反演的目标函数.利用二维裂陷盆地模型进行试算,结果表明当p取0.2时能较准确的反演裂陷盆地基底起伏形态,其应用效果优于基于L0范数和L1范数的约束反演方法.将本文方法应用于南海珠江口盆地实际重力资料反演,将反演的基底深度与地震剖面解释结果进行对比,结果表明该反演方法具有较好的实用性.