对流层大气温度"蝴蝶形"震前异常

利用美国国家和海洋大气管理局(NOAA)的大气温度数据, 分析陆地地震和海洋地震震前震中上空的大气温度变化, 研究其作为地震短临前兆的可能性.地震样本包括2014年2月12日于田M_s7.3地震、2008年5月12日汶川M_s8.0地震、2011年3月11日日本M_s9.0地震、2014年4月1日智利M_s8.1海洋地震、2013年3月27日台湾南投县M_s6.1地震和2014年5月30日云南盈江M_s6.1地震.结果表明: (1)震前, 震中位置300~1 000 hPa大气温度有较为一致的变化趋势; (2)200 hPa与400 hPa处(根据不同地点可选择其他, 诸如350 hPa、300 hPa等高度数据)温度折线图在震前趋近或者相交, 出现类似蝴蝶翅膀的"蝴蝶形"特殊曲线形状; (3)200 hPa与400 hPa温度差等值线图在(震前数月、数周或数天不等)震中附近区域的数值减小, 温度差等值线图的塌陷最低点对应震中位置.以上规律有望应用于地震短临预测的时间与震中的确定.      

强震前地磁秒数据异常及其短临预测意义

通过分析6个强震震中附近地磁Z分量秒数据的处理结果显示: 一些强震在震前反复出现较强的地磁异常现象.此现象在震前百余天至四十余天和临震前出现; 地磁场的特大异常持续天数随震级的增大而增大, 其异常天数与总体天数的比值随着震级的增大而增大.该特性对于短临地震预报预警及防震减灾具有一定意义.      

几种天然半导体矿物热电特性对地震电场变化的 启示意义

采用BHTE 06型热电测量仪,选择磁铁矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿4种代表性天然半导体矿物进行了不同活化温度下热电势的测量。测试结果显示:几种矿物均有“热电势绝对值随活化温度增加而增加”的规律。根据半导体矿物热电特性的基本理论和天然矿物形成条件的分析,笔者认为:地壳内广泛存在天然半导体矿物,绝大多数半导体矿物具有热电特性。由于“孕震发震过程中存在同源电磁场和热场相互作用”,所以伴随孕震发震过程的热场变化可能激发半导体矿物产生热电效应,进而产生新的附加热电势场。这种附加热电势场可能是映震前兆信息源。这说明,广泛存在的天然半导体矿物极有可能是孕震发震过程大地电场异常变化的重要影响因素之一。因此,深入探讨天然半导体矿物的热电效应,对全面理解震前电场前兆异常变化的机理具有启示意义。     

地倾斜中短期前兆异常识别及映震效果初探

对福建地区 5个台站 5套倾斜仪 1 0年的资料 ,统一用调和分析、差分分析、卡尔曼滤波和最大相关系数方法进行全面系统处理 ,提取异常信息 ,统计分析对该地区有意义Ms5级以上地震的关系 ,并对这几种方法进行评价。结果是 :地倾斜固体潮M2波γ因子异常与地震的对应率为 46% (P =5 4 % ) ,差分分析方法识别的异常与地震对应率为2 3% (P =42 % ) ,卡尔曼滤波方法识别的异常与地震的对应率为 30 % (P =34% ) ,最大相关系数分析方法识别的异常与地震对应率为 1 9% (P =37% )。     

基于动态重力信息的地震前兆与强震短临预报

地震预报是当今世界尚未破解的重大科技难题,短临地震预报是地震预报的难点,有效的前兆信息则是短临预报的关键。笔者围绕短临地震预报难题,研制了高精度动态固体潮汐重力仪和大气潮汐重力仪,成功捕获到2010～2023年间的玉树7.1级地震、土耳其7.8级地震等震前几十个小时的动态重力场变化信息。这些信息再现了强震孕育–发生的过程,初步揭示短临阶段“基本稳定→闭锁蓄能→震前平静→能量释放”的强震物理机制,可作为短临地震预报的前兆信息。为实现对短临地震“时−空−强”的准确预报,提出通过动态重力场变化组网观测和分布式前兆信息数据库建设,进一步揭示不同类型地震的动态重力信号响应规律,建立强震发生概率、时间、震中位置及震级预报模型的可行性路径,渴望破解强震短临预报的世界难题。     

天然电场选频法的浅层地下水勘探效果与异常分析

通过实践应用、理论推导和模拟计算,说明天然电场选频法在浅层地下水勘探中的有效性,并分析其异常形成过程中起主要作用的天然一次场场源分量.将选频法应用于广西农村找水打井项目中,依据其勘探成果共钻井131口,出水量大于l m3/h的井共114口,约占钻井总量的87%.实践表明选频法在浅层地下水勘探中是实用可行的.在实践应用和以往研究成果的基础上,设计均匀半空间内球形充水岩溶的简单模型,以便解析求解并计算分析地表主剖面上二次电场的大小;计算结果表明,水平交变磁场产生的二次电场是一个相对高电位异常,而水平交变电场才产生相对低电位异常,由此推断天然电场选频法在地下水勘探中异常的形成主要是由于地下天然交变电场分量作用的结果.     

地电场对青藏高原东北部季节冻土的响应特性

地电场的变化与台址环境的水文、气象及地质背景等相关,在青藏高原东北部季节冻土区,11个地电场台站处于较高的海拔,据台址下覆场地属性分为A类（黄土型）和B类（高原草场型）台站。通过对青藏高原季节冻土区域的地电场和大地电流场的计算和分析,联系区域构造活动和地质环境得出以下认识：青藏高原东北部季节冻土区地电场变化对水热环境响应明显,冬、夏两季测值可能发生跃变;长周期的地电场变化曲线可能与台址附近气温变化相关;台站大地电流矢量在冻土部分冻融交替过程中发生方向和幅度值的改变。A类和B类台址显示出不同的季节变化规律,地电场曲线上升和下降的时间节点各异,这种现象可应用于监测该区域冻土冻融情况和冻土的时空演变。     

云南地区水温异常与地震关系

云南地区地震频发, 水温观测点分布也最集中, 为研究水温异常与地震的关系提供了便利条件.通过收集已经公开发表关于该区域"十五"之前的水温异常与地震的对应关系的文章, 较系统地研究了水温异常持续时间、异常空间位置与地震之间的关系.结果表明: 水温异常主要是地震短临异常, 强震前也存在水温中期趋势异常; 一般情况下, 地震震级越大, 异常范围越广, 发震地点通常出现在水温异常集中的区域.      

管线渗漏异常探地雷达数据的电场分量成像分析

探地雷达（GPR）是管线渗漏探测的有效方法,但是当地下介质分布较为复杂时,难以直接从GPR数据剖面图中准确识别出渗漏异常区。为此,针对渗漏异常区含水量高的特点,根据反射波系数与介电常数的关系,提出了GPR数据的电场分量成像技术。利用时间域有限差分法（FDTD）模拟了不同介电参数的地质模型在GPR中的电磁波响应,由正演模拟结果可知分界面两侧介质的介电常数差异性越大反射波能量越强。最后将GPR数据的电场分量成像技术应用于某工业区管道渗漏探测中。试验结果表明,管道渗漏异常区在电场分量图谱中表现为高幅值区。     

断层位移测量方法在地震预测和预报工作中的作用——以大灰厂断层位移测点为例

本文对大灰厂断层位移测点所在的八宝山断裂大灰厂段的断裂特征及地质时期的新活动特征进行了剖析。认识到在新生代以来断裂活动特征的基础上研究40年来断层位移测量资料(基线和水准测量)所得到的断层现今活动特征与华北地区的地震活动有一定的相关性。既能够提供地震活动期和平静期的信息,也能够反映出不同地震活动时段的受力方式和应力状态。当观测周期适当加密时可以提供地震的前兆异常信息(包括趋势异常和短临异常信息)。     

潍坊南部山区地下水赋存规律及地电特征研究

通过对潍坊南部山区水文地质条件进行详细研究,根据研究区地下水赋存特征,将地下水类型划分为第四系孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和基岩裂隙水三类。根据研究区地貌类型,孔隙水划分为山前坡洪积扇和近山前冲洪积平原两种类型;根据研究区岩溶发育类型,岩溶水划分为岩性接触溶蚀带型、层状岩溶裂隙带型及岩溶溶蚀破碎带型;根据研究区含水裂隙成因,裂隙水划分为风化裂隙水、构造裂隙水和成岩裂隙水三类。本文对研究区内各类地下水的赋存规律进行研究,初步总结了各类地下水的地电特征,为区内地下水资源的合理开发利用提供科学依据。     

Characteristics of Abnormal Pressure Systems and Their Responses of Fluid in Huatugou Oil Field,Qaidam Basin

Abstract: Based on the comprehensive study of core samples, well testing data, and reservoir fluid properties, the construction and the distribution of the abnormal pressure systems of the Huatugou oil field in Qaidam Basin are discussed. The correlation between the pressure systems and hydrocarbon accumulation is addressed by analyzing the corresponding fluid characteristics. The results show that the Huatugou oil field as a whole has low formation pressure and low fluid energy; therefore, the hydrocarbons are hard to migrate, which facilitates the forming of primary reservoirs. The study reservoirs, located at the Xiayoushashan Formation (N21) and the Shangganchaigou Formation (N1) are relatively shallow and have medium porosity and low permeability. They are abnormal low-pressure reservoirs with an average formation pressure coefficient of 0.61 and 0.72 respectively. According to the pressure coefficient and geothermal anomaly, the N1 and N21 Formations belong to two independent temperature-pressure systems, and the former has slightly higher energy. The low-pressure compartments consist of a distal bar as the main body, prodelta mud as the top boundary, and shore and shallow lake mud or algal mound as the bottom boundary. They are vertically overlapped and horizontally paralleled. The formation water is abundant in the Cl– ion and can be categorized as CaCl2 type with high salinity, which indicates that the abnormal low-pressure compartments are in good sealing condition and beneficial for oil and gas accumulation and preservation.     

Geotechnical Characteristics of Copper Mine Tailings: A Case Study

Waste management issue in mining industry has become increasingly important. In this regard, construction of tailings dams plays a major role. Most of the tailings dams require some kinds of remedial actions during their operational lifetime, among which heightening is the most common. In the first stage of the remedial provisions for Sarcheshmeh Copper Complex tailings dam in Iran, it has been decided to use hydrocyclone method to provide suitable construction material due to the high cost associated with using borrow materials for heightening of the dam. To undertake this project a series of laboratory experiments was performed to determine the copper ‘original tailings’ and ‘cycloned materials’ geotechnical characteristics to evaluate the applicability of the cycloned materials for construction purposes. Different laboratory experiments were conducted to determine the grain-size distribution, Atterberg limits, specific gravity, maximum density, shear strength parameters, consolidation coefficient, and hydraulic conductivity. The results were compared with those of similar mines to check whether they follow the trends observed in other copper tailing materials elsewhere. Variation of the cohesion and internal friction angle versus different compaction ratios were studied in order to determine realistic shear strength parameters for tailing dam stability analysis. In this study, using oedometer test, a mild linear relation between void ratio and the consolidation coefficient has been found for tailings materials. By considering the effects of void ratio and weight of passing sieve #200 materials, a new relationship is proposed that can be used for estimating the copper slimes hydraulic conductivity in seepage analysis of tailings dams.     

2014年于田Ms7.3地震野外调查——特殊的地表破裂带

2014年2月12日在新疆于田县境内西昆仑山东段地区发生了Ms7.3级强烈地震, 震后快速野外考察表明, 这次地震在海拔4600~5100 m的地区形成了由一系列张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙以及挤压鼓包和裂陷等斜列状组合而成的地表破裂带, 整体呈NEE—SWW走向, 全长约25 km, 显示出左旋走滑伴随有正滑分量的特征, 最大左旋位移约1 m。地表破裂带分别沿两条平行的阿什库勒—硝尔库勒断裂和南硝尔库勒断裂分布, 这是一种特殊的地表破裂带。发震断裂属于阿尔金断裂带西南段尾端分支断裂, 它与郭扎错断裂和龙木错断裂构成“新阿尔金断裂”。     

大港滩海区中浅层油岩地球化学特征及油气来源分析——以唐家河油田为例

通过唐家河油田中浅层各层系原油及滩海区所有层系烃源岩的碳同位素、色谱、色谱-质谱等地球化学分析,选取δ13C、合适的生物标志物参数,即G/C30H、O/C30H、Ts/Tm、ααR C27/C29、ααRC28/C29、C3122S/(S R)、C2920S/(S R)等进行油源综合对比。结果表明,唐家河油田中浅层各层系原油来源于深层沙三段及沙二段烃源岩,而沙一段和东营组的贡献不大。考虑到沙二段烃源岩厚度小,生油能力有限,唐家河油田沙三段烃源岩是最主要的油气来源。     

丽江地震区应力场研究

通过现场调查工作,研究了丽江地区主要活动断裂的特征及现代活动性,分析了该地区构造应力场演化历史及现今构造应力场特征,探讨了丽江地震产生的机制,然后用离散元方法对该地区现今应力场进行了二维模拟,并进而深化了对丽江地震区应力场的认识。丽江地区处于川滇菱形断块的西南部,巨甸-九子海断块二级断块中的玉龙雪山-九子海三级断块上,该断块介于近南北向的楚波-白汉场断裂、北东走向丽江-小金河断裂和北西向中甸-永胜断裂之间,平面上成一顶角向东的三角形。在近南北向现今应力场的作用下,北东向的丽江-小金河断裂左旋走滑,北西向的中甸一永胜断裂右旋走滑,使两者所夹持的巨甸-九子海断块的主体部分发生向西的位移,在两者的复合部位,即断块的尖端附近,形成了局部的近东西向的拉张应力环境,从而使处于该部位的南北向玉龙雪山东麓断裂于1996年2月3日因发生了正断错动而导致了7．0级地震的发生。该地震后第三天,在其震中的正南方又发生了一次6．0级余震,其地震破裂是由北向南的一种撕裂,进而说明,本次地震的发生是由于玉龙雪山东麓断裂与中甸一永胜断裂复合部位拉张应力的强烈集中造成的。     

基于环境同位素技术的河水补给研究——以沈阳黄家傍河水源地为例

河水入渗补给是傍河水源地的主要补给来源,确定河水补给强度对于促进水源地长期安全的开采具有十分重要的意义。以沈阳黄家水源地为研究区,通过对比研究区河水、地下水的水化学及氢氧稳定同位素特征,分析了水源地地下水的补给来源及强度。结果表明:傍河水源地地下水主要接受河水的入渗补给和区域地下水的侧向补给;受河床沉积物和含水介质的岩性及结构在空间上的差异影响,河水入渗补给后在向地下水位漏斗中心流动的过程中具有浅层和深层两条地下水流路径,深层地下水与河水的水力联系更为紧密;河水对地下水的补给强度具有明显的时空变化特点,表现为雨季河水入渗强度明显大于旱季,并且随着与辽河距离的增加,水源地地下水获得的河水补给量呈逐渐减小的趋势。     

内蒙古赛罕塔拉煤田地质特征及其聚煤规律研究

二连盆地群是内蒙古自治区最大的一个晚中生代盆地群,都呼木盆地是其中之一富煤盆地,含煤层位于白垩纪彦花组第五段,煤层的煤质为中灰、中高硫、高发热量、低磷—中磷低氯的褐煤,受好来-锡林呼都格断裂控制形成的赛罕塔拉煤田,自然分割成了若干个规模不等的聚煤盆地。盆地边缘地区岩浆岩发育,以华力西中晚期、燕山早期侵入岩为主,岩性从超基性—酸性,一般呈岩基产出。煤层形成于漫流为主的沉积组合类型和浅水重力流和泥炭沼泽沉积物为主的沉积相。沉积环境对富煤带展布起控制作用,该区主要聚煤作用发生在盆地发育的晚期,富煤带在控盆断裂的西北一侧2～4km附近。     

南海高压气田泥岩盖层封闭机制、封气能力及演化过程——以莺歌海盆地X13高压气田为例

近期在南海莺歌海盆地勘探发现了高压大气田和一批含气圈闭,随着勘探的深入,高压领域(高压区、高压层系)天然气规模成藏和气水分布的复杂性日益凸显。利用钻井、地震和分析测试资料,对莺歌海盆地X13高压气田上中新统黄流组一段泥岩盖层的封闭机制、封气能力进行了研究,认为泥岩盖层存在物性封闭和泥岩滞排超压封闭两种封闭机制,并建立了相应的封气能力评价方法。X13高压气田泥岩盖层封气能力形成时间约在6.1Ma;3.6Ma时,X13高压气田构造-岩性圈闭形成,这也是天然气成藏的早期,储层、泥岩盖层为常压,泥岩盖层以物性封闭为主,盖层的排替压力大于储层剩余压力,因而具备了封气能力;1.8~0Ma,是天然气晚期成藏时期,储层、盖层已发育超压,泥岩盖层既存在物性封闭,也存在泥岩滞排超压封闭,泥岩盖层的排替压力与滞排超压之和大于超压储层的剩余压力,其中滞排超压发挥了主要的封气作用。较之天然气成藏早期,成藏晚期的盖层泥岩具备更好的封气能力。提出了"中部滞排欠压实-底部畅排压实型盖层—大型储集体组合"的圈闭(带)是高压领域天然气成藏富集区,这一认识对南海高压领域天然气勘探具有指导意义。