洞庭盆地第四纪地质研究现状

从第四纪地层划分、环境、构造活动、近现代洞庭湖构造沉降特征与发展趋势等方面,介绍了洞庭盆地第四纪地质研究现状。前人对洞庭盆地及其周缘地区分别建立了覆盖区和露头区第四纪地层系统,其中覆盖区第四纪下限年龄达3Ma左右。不同研究者对第四纪气候演化和全新世以来的气候与环境演化的认识存在程度不一的差异。对洞庭盆地周缘网纹红土的成因存在水成和风成两种不同观点。对盆地构造活动存在断陷、坳陷、先断陷后坳陷以及其他多种不同观点。对于构造因素和非构造因素对现代湖泊的控制作用存在不同看法。在洞庭湖未来演变趋势方面,由于研究问题的角度不一致,有的认为洞庭湖会逐渐加深扩大,有的认为不久将萎缩消亡。重复水准测量资料对比显示近现代洞庭湖构造沉降速率为3～10mm/a;而沉积速率法计算的晚更新世以来的平均沉降速率为0.06～0.25mm/a,局部为0.62mm/a。最后提出洞庭盆地第四纪地质今后研究的主要方向是气候演化的多指标约束、各次级构造单元构造-沉积特征的详细解剖、覆盖区晚更新世—全新世沉积特征的精细调查以及洞庭湖现代沉降特征的GPS监测等。     

基于SBAS-InSAR技术的盘锦地区地面沉降监测

近几年,盘锦地区的地面沉降问题开始受到人们的关注。为了掌握盘锦地区地面沉降现状,包括沉降中心位置、沉降区面积、沉降量、沉降速率等,选取2013-2016年覆盖研究区的19景C波段Radarsat-2 SAR数据,采用SBAS-InSAR技术提取了盘锦地区地面沉降速率和累积沉降量。结果表明,研究区内存在两个沉降区:曙四联沉降区,面积约为43.6 km2,最大沉降速率为-151.49 mm·a-1;龙王村沉降区,面积约为33.28 km2,最大沉降速率为-119.55 mm·a-1。通过地表形变量时序分析,发现两个沉降区的范围随着时间不断扩大,累积沉降量不断增大。与水准监测数据进行对比后发现,两种监测方法得到的沉降区范围和沉降量大体一致,但两者间仍有差别。对研究区内油田井场分布和地下水水位降落漏斗特征与沉降区分布进行了对比分析,研究表明地面沉降与地下水开采、油气资源开采、新构造运动等多种因素具有密切关系。研究结果将为地质环境的管理、地面沉降灾害的防治及资源开发利用规划提供基础依据。     

小江断裂带现今活动性研究现状

小江断裂带是我国大陆地震活动较强的地区之一,是研究地震地质灾害理想的野外试验场。近年来为探明小江断裂带构造形变特征与断层走滑速率等参数,人们采用不同方法对此进行研究,比如通过地震地质调查、活动断层填图及GPS大地测量、地球物理探测等技术研究小江断裂的构造形变,明确了断层构造形变特点,取得了丰硕的成果。目前常用野外地质调查等地质学方法推演和GPS数据反演等方法推算小江断裂的走滑速率。从两者结果对比看出,GPS反演出的断层走滑速率大多高于地质学反演出的走滑速率。通过野外地质调查等方法只能确定小范围的地质活动速率,难以获得大范围的活动特征。通过GPS技术也只能基于离散点位进行分析,点位分布也较为稀疏。地球物理探测法可分析断裂不同深度、尤其是深部孕震区的构造应变积累活动,精度会受地震台站间距的影响。面对全方位、高精度、大范围的监测活动构造活动性的需要,采用InSAR时序技术测量主要活动断裂带地表缓慢微小形变,将是未来震间形变监测技术发展的主要方向之一。     

小江断裂带现今活动性研究现状

小江断裂带是我国大陆地震活动较强的地区之一,是研究地震地质灾害理想的野外试验场。近年来为探明小江断裂带构造形变特征与断层走滑速率等参数,人们采用不同方法对此进行研究,比如通过地震地质调查、活动断层填图及GPS大地测量、地球物理探测等技术研究小江断裂的构造形变,明确了断层构造形变特点,取得了丰硕的成果。目前常用野外地质调查等地质学方法推演和GPS数据反演等方法推算小江断裂的走滑速率。从两者结果对比看出,GPS反演出的断层走滑速率大多高于地质学反演出的走滑速率。通过野外地质调查等方法只能确定小范围的地质活动速率,难以获得大范围的活动特征。通过GPS技术也只能基于离散点位进行分析,点位分布也较为稀疏。地球物理探测法可分析断裂不同深度、尤其是深部孕震区的构造应变积累活动,精度会受地震台站间距的影响。面对全方位、高精度、大范围的监测活动构造活动性的需要,采用InSAR时序技术测量主要活动断裂带地表缓慢微小形变,将是未来震间形变监测技术发展的主要方向之一。     

GPS高程拟合算法比较与分析

高程测量的方法较多,其中精度最高的是几何水准测量,但是几何水准测量的工作量大,因此在困难地区多采用GPS高程拟合的方法。本文采用多种GPS高程拟合算法进行计算,经试验成果的比较、分析,GPS高程拟合在某地区可以达到四等水准测量的精度要求,能够解决该地区四等水准测量需求。     

祁连山北缘—河西走廊地区大地形变与地震的关系

河西走廊—祁连山北缘地区地处青藏高原北缘,受印度板块与欧亚板块中生代末—新生代早期的碰撞及持续至今的向北推挤作用的远程效应的影响,该地区是现今的地壳活动地区,其中地壳形变是最主要的表现形式。地壳形变监测显示,隆起区垂直位移速率最大可达15mm/a,沉降区最大位移速率为-15mm/a。祁连山和河西走廊的相对隆升变化与该区地震具有密切的关系,河西走廊相对下降、祁连山相对隆升的后期是地震多发时期,河西走廊相对隆升、祁连山相对下降的后期是地震少发时期,这与该区处于挤压体制下的区域构造背景密切相关。GPS水平位移监测显示,河西走廊—祁连山北缘地区全区都一致向东位移,且位移速率非常大,大者大于10mm/a;位移速率具有南部大于北部、东部大于西部的特点,水平位移速率变化与现代活动断裂具有非常密切的关系,并以主要断裂构造为区带的边界;水平位移速率矢量与2002年玉门地震的震源机制解所显示的沿地震破裂面发生的滑动方向非常一致。     

北斗/GPS融合静态相对定位用于高精度地面沉降监测的试验与结果分析

我国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,缩写为BDS)已于2012年12月27日正式对亚太大部分地区提供连续无源定位、导航和授时服务.为了探讨BDS/GPS融合观测数据用于高精度地面沉降监测的效果和精度情况,利用5台兼容BDS和GPS系统信号的GNSS接收机,对西安市地面沉降GPS监测网中的9个监测点进行了复测.通过对连续观测10h以上4个时段观测数据的处理和分析,结果表明,相对于单独采用GPS观测数据进行基线解算而言,融合了BDS和GPS观测数据基线结果的内符合精度大大提高,水平方向的平均中误差从5mm改善至3mm,垂直方向的平均中误差从17mm 改善至12mm; 同时,监测结果的外符合精度也大大增强,X、Y、Z方向的平均中误差分别从6mm、15mm、10mm改善至1.5mm、8mm、5mm.这说明融合了BDS观测数据的BDS/GPS静态相对定位可以明显提高高精度地面沉降监测结果的内外符合精度.     

基于PSInSAR技术的山东半岛蓝黄交迭区地面沉降发育特征与影响因素识别

研究区位于山东半岛蓝色经济区和黄河三角洲高效生态经济区的交迭地带,区位优势明显。地面沉降灾害的发生对该区规划建设和港口防潮堤高程构成了威胁,因此,全面了解该区地面沉降的发育特征,尤其是掌握地面沉降的主要影响因素极其重要。前人在不同时段内应用GPS和水准测量方法对该区局部地段地面沉降开展了相应研究,但未对全区地面沉降状况进行分析评价,尚不能有效支撑区域规划建设及地面沉降防控管理。文章在前人研究基础上,基于PSInSAR遥感技术分析了该区地面沉降速率及其变化状况,并与水准测量成果进行了对比。认为多年来该区地面沉降现象明显,超过75%的区域发生了不同程度的地面沉降,在寿光-广饶交界处、寿光-滨海开发区北部、寿光城区西北部和昌邑-滨海开发区北部等存在多个显著片区,且多年变化总体呈现加重趋势;区内存在16个沉降中心,最大沉降速率达到29~168 mm/a,沉降速率超过40 mm/a的占比达到62%以上,主要分布于研究区西部和西北部;该区地面沉降受区域构造、地层结构、地下水开采和地面荷载等因素影响,其中地下水开采是区域地面沉降发生的主致因素,地面荷载加强了局部地段的不均匀沉降程度,区域构造和地层结构为地面沉降发育和加剧提供了地质背景条件。     

带状区域GPS大地高转换成正常高的研究

在对GPS测高与水准测量理论及其异同分析的基础上,阐述了确定似大地水准面的原理与方法,分析了用数学模型法和少量GPS高程点与水准点重合,将GPS大地高直接转换为具有厘米量级正常高的实现方法。实验结合黑龙江省虎林地区的地形特点,提出了用线性内插法、平面模型法和二次曲面模型法等来转换GPS高程,证明在该地区可以通过少量且分布合理的水准点来直接求出具有厘米量级的正常高,且精度可以达到四等水准测量的精度要求,满足一般工程的需要。     

台湾地面沉降现状与防治对策

台湾地面沉降始于20世纪50年代初期的台北地区。随着地下水开发利用的普及与养殖渔业和相关耗水产业的移入，西部沿海平原区地面沉降现象普遍，尤以彰化、云林、嘉义、屏东等地显著，总沉降面积达1165km^2。约占台湾平原区的1／100其中屏东地区1970—2001年的累积沉降量达3．20m，最大沉降速率曾超过40cm／a(1979-1981年)。目前彰化地区的沉降速率最大，2000—2001年达17．6cm/a。其它绝大部分地区沉降速率在5cm/a以下。台湾地面沉降的主要原因系开采地下水引起的。仅屏东地区就有4000余口深井，地下水年均开采量1．65亿m^3，最高达3．2亿m^3以上。该岛第四纪地层厚800—1000m，沉降主要发生在60-300m土层内。目前沉降发展态势可分为暂时稳定、渐趋稳定、显著沉降和潜在沉降4类。台湾目前采用一等水准测量、GPS及一孔多标感应分层监测技术进行地面沉降监测。在主要沉降区均设有多处GPS固定站实行自动化监测，一孔多标土层分层监测共有19组。采用数值模拟对地面沉降进行分析与预测。通过用水规划的制定、督导和实施地面沉降的控制与管理。1995—2000年实施第一期地面沉降防治执行方案，2001-2004年实施第二期，针对不同地区沉降发展的不同态势采取相应对策，已取得良好的社会成效。     

洞庭盆地第四纪构造活动特征

利用沉积等厚线图，分析得出的洞庭盆地第四纪构造活动特征如下：北北东及近东西向两组断裂将盆地切割为一系列断块；盆地西部为箕状断块，东部为箕状凹陷、早、中更新世为盆地的断陷阶段，晚更新世以来进入坳陷阶段；第四纪以来构造沉降速率呈加速度增强；构造活动的时空变化控制着洞庭湖的演变。     

1∶25万常德市幅区域地质调查主要进展及成果

1∶25万常德市幅区域地质调查项目对洞庭盆地第四纪地质特征及演化进行了重点研究,取得以下主要进展及成果:①厘定了洞庭盆地及周缘隆-凹构造格局,并分别对洞庭盆地各次级构造单元及其周缘地区的第四纪地质特征及演化进行了详细解剖。②通过孢粉组合和沉积物地球化学特征重塑了第四纪气候演化过程;通过重矿物组合探讨了洞庭盆地南部河湖变迁以及构造沉降过程。③确定洞庭盆地早更新世—中更新世中期处于断陷阶段、中更新世晚期以来处于拗陷阶段,并详细查明了各阶段构造活动特征,提出了新的构造活动动力机制模式。④新提出“构造-沉积地貌类型”的概念,对图区进行了构造-沉积地貌类型的划分。     

洞庭盆地第四纪地质研究进展——1：25万常德市幅和岳阳市幅区域地质调查主要成果

1：25万常德市幅和岳阳市幅区域地质调查项目在详细的野外地质调查、大量的钻孔资料和分析测试工作基础上,对洞庭盆地第四纪地质特征及演化进行了重点研究,取得以下重要进展：①厘定了洞庭盆地及周缘隆。凹构造格局;重新建立了露头区及覆盖区地层系统。②分别对洞庭盆地各次级构造单元及其周缘地区的第四纪构造活动、沉积特征及环境演化等进...     

基于无人机载LiDAR的采煤沉陷监测技术方法——以宁东煤矿基地马连台煤矿为例

探索采煤地表沉陷的高新监测技术方法是推动采煤沉陷监测的重要工作,无人机载LiDAR采煤塌陷监测技术是无人机与LiDAR构建的一种新型低空三维空间测量技术。以宁东煤炭基地马莲台煤矿采煤沉陷区为例,采用无人机机载LiDAR监测技术获取了2017年4月及8月2期三维点云数据,通过数据三维建模和沉降信息提取,得到了地面沉陷情况的三维立体图,监测出了3处地面沉降区,并利用实测水准点和已有GPS自动监测站数据,对该技术监测地面沉降的精度进行评估。研究结果表明,无人机机载LiDAR监测技术方法可满足采煤塌陷的立体监测需求,具有机动灵活、成本低、效率高、精度高等特点,未来可在类似地区推广应用。     

用地质学的观点探讨洞庭湖的治理

洞庭湖是一断陷盆地，至今仍在继续下沉，因围湖筑垸使水面减小，泥砂堆积速度大于湖区下沉速度使湖面进一步缩小，致使洪水季节常泛滥成灾。按地质规律科学治理方案，一是退垸还湖，二是垸湖置换，才能从根本上消除洞庭湖的水灾。     

第四纪洞庭盆地赤山隆起与安乡凹陷升降运动的沉积记录

通过地表地质调查和钻井资料,对第四纪洞庭盆地南部赤山隆起及其西侧安乡凹陷的沉积和地貌特征进行研究,进而探讨二者的升降过程。赤山隆起为居于洞庭盆地南部的小型抬升断块,主要受东、西边界正断裂所控制,长约18 km,宽4~5 km。隆起内早更新世汨罗组和中更新世新开铺组、白沙井组组成多级阶地。安乡凹陷内充填200~300 m厚的河流和湖泊相沉积,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组,全新世湖积、冲积等。地貌与沉积特征表明,早更新世—中更新世中期赤山隆起总体表现出抬升期与稳定期交替的脉动式抬升,而安乡凹陷则表现出缓慢与快速沉降交替的幕式沉降特征;前者构造较稳定期和构造抬升期分别对应于后者缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期二者因区域构造反转而整体抬升并遭受剥蚀。晚更新世—全新世安乡凹陷在拗陷背景下接受沉积。上述第四纪早期赤山隆起脉动式抬升与安乡凹陷幕式沉降的对应关系,为洞庭盆地与周边隆起的盆—山耦合过程提供了约束,同时暗示盆地断陷活动可能与地幔上隆导致中地壳物质自凹陷向周边迁移有关。     

天津市高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题探讨

本文以天津市区地面沉降GPS监测网为例,探讨了高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题。研究表明,GPS数据处理软件、GPS监测网的框架基准、大气延迟改正和粗差对计算结果的精度有很大影响。在对GPS原始观测数据进行后处理时,只有对影响计算精度的各种误差源进行有效改正,GPS高程分量的精度才有可能达到毫米级,才能满足地面沉降监测的要求。     

运城市地面沉降SBAS-InSAR监测和敏感性GIS分析

以地裂缝分布密集的运城市典型地面沉降区为研究区,采用小基线SBAS-DInSAR算法,利用覆盖该区域的8幅ASAR影像进行干涉处理,获得该区域地面沉降信息,初步揭示了研究区地面沉降的空间分布特征。在此基础上,搜集利用研究区地质资料,结合GIS空间分析方法,分析了断层、地裂缝等构造因素与地面沉降的关系,建立了研究区地面沉降灾害敏感性分区图,对该区域地面沉降地裂缝灾害的防治工作具有指导作用。     

The Relationship between Tectonic Subsidence and BSR of Upper Neogene in the Deep-Water Area of the Northern Continental Slope, South China Sea

BSR (Bottom Simulating Reflector) occurs widely in the strata since the late Miocene in the deep-water area of the northern continental slope of South China Sea (SCS). It is an important seismic reference mark which identifies the gas hydrate and its distribution influenced by the tectonic movements. Single-point basin modeling was conducted using 473 points in the study area. To discuss the relationships between the tectonic subsidence and BSR, the volume and rate of tectonic subsidence in each geological time have been simulated. The results show that there are three tectonic accelerate subsidence processes in the study area since the late Miocene, especially since 1.8Ma the tectonic subsidence accelerates more apparently. Since the Late Miocene to Pleistocene, the rate of tectonic subsidence in deep-water underwent a transformation from weak to strong. The ratio of tectonic subsidence to the total subsidence was relatively high (65-70%). Through the superposition of the BSR developed areas and the contours of tectonic subsidence in this area, it was discovered that more than 80% of BSR tend to be distributed at the slope break or depression-uplift structural transfer zone and the average tectonic subsidence rate ranges from 70 m/Ma to 125 m/Ma.