极性转换期间地球磁场快速倒转的统计模型

结合现今地球磁场及古地磁场的演化特征 ,提出模拟极性转换期间地球磁场快速倒转过程的统计模型 .磁场强度的降低是地球磁场极性倒转发生的先决条件 ;极性转换期间地球磁场的快速倒转是g01和其他随机成分相互耦合的结果     

地球磁场偶极子和非偶极分子分量变化特征及其相关的地球深部 …

通过分析１９００年以来每５ａ地球磁场各阶球谐系数的相关系数ρ发现,地球磁场极偶极子分量的ρ值在１９０５－１９７０年基本保持不变,１９７０－１９８５年下降,１９８５－１９９５年又上升,呈Ｖ字型变化,而非偶极子量的ρ值则具有周期性变化,在１９１５年,１９４５年和１９８０年出现峰值,在１９３５年和１９６５年则处于低谷,变化周期为３０ａ通过分析地球磁场非偶极子分量ρ值周期变化与日长周期变化的相关性,得出一     

甘肃灵台黄土剖面记录地球磁场长期变化的可靠性探析

对甘肃灵台黄土／古土壤序列黄土层Ｌ１以及古土壤层ＳＯ和Ｓ１进行的较为详细的古地磁和岩石磁学研究表明：该剖面黄土剩余磁性在锁定过程中受到的平滑作用不大,因此能够记录百年尺度的地球磁场长期变化;而古土壤剩余磁性则受到强烈的平滑作用,不能记录百年尺度的地球磁场长期变化．在此基础上,对黄土层Ｌ１记录的地球磁场长期变化特征进行了分析,进一步证实了Ｍｏｎｏ Ｌａｋｅ和Ｌａｓｃｈａｍｐ漂移是两个独立的事件。     

Cobb Mountain极性事件在黄土中的记录

对渭南黄土剖面L1 0至S1 3进行了详细的岩石磁学和古地磁学研究 ,获得了CobbMountain极性事件转换过程中地球磁场变化特征 .结果表明 :(ⅰ )CobbMountain极性事件与地球磁场方向变化相联系的持续时间约 2 2ka ;(ⅱ )从统计意义上讲 ,VGPs主要沿两个经度带移动 ;(ⅲ )CobbMountain极性事件期间地球磁场强度明显减弱     

极性转换期间地球磁场形态学研究

本文对采自中国黄土高原西峰（35.7°N,107.6°E）和段家坡（34.2°N,109.2°E）两个剖面中黄土层L8和古土壤层S8的1281块定向古地磁样品做了详细的岩石磁学和古地磁学研究.证实了Matuyama-Brunhes（M-B）极性转换带位于L8的中下部.提出了下列观点:1.M-B极性转换过程与地球磁场方向变化相联系的持续时间为3600-4500a,而与地球磁场强度变化相联系的持续时间则为8000-9000a,即强度变化存在“超前和滞后” 效应;2.M-B转换场的形态是由三次快速倒转和一次不成功的倒转构成,或者说,转换场具有快速变换极性的振荡特征;3.M-B转换过程中地球磁场并不是以轴对称的非偶极子场为主,而是偶极子场至少与非偶极子场相当;4.中国黄土-古土壤沉积物所含磁性矿物的主要成分是磁铁矿,它是研究极性转换期间地球磁场详细结构的良好物质.     

地球电场与地球磁场的形成机理

为探讨地球磁场的形成机理,应用经典电磁理论以微分的思维方式建立起三种自激发电机模型,用球形自激发电机模型简明地描述地球磁场的形成和分布;从分析地轴参考系中相对于自转地球静止的电荷间洛仑兹力的特点以及地球上的电荷在地球电场和地球磁场作用下的漂移规律,阐述中心磁场的形成及反转机理;分析电荷相对于地球的漂移以阐述偏磁场的形成.理论分析表明:地球上每一点的磁场都可以看成是由该点的几个分磁场叠加而成;地球具有自身的电场;地球电场与地球磁场同时产生、同时变化,且都源自于地球的自转和地球上正负电荷的非对等分布.     

布容期以来中国黄土沉积地磁极性漂移事件研究进展

黄土高原风尘沉积序列厚度大、地层连续,是高分辨率古地磁研究和古气候研究的理想材料.然而,缺少精确年龄控制点制约了黄土古气候信息的区域对比和海陆对比研究.地磁极性漂移是地球磁场长期变化过程中的基本行为之一,全球同步性使其成为古气候研究可靠的年龄控制点.布容正极性时记录了多次极性漂移事件,为高分辨率黄土古气候学提供的新的途径.通过回顾近年来的研究成果可知,黄土沉积物广泛记录了Laschamp和Blake地磁极性漂移事件,且部分剖面中存在Mono Lake事件的报道.此外尚未明确限定的倾角变负波动不断提出,极大地拓展了黄土沉积物极性漂移事件研究的深度和广度.然而,部分高沉积速率黄土剖面存在极性事件缺失现象对黄土沉积物可以稳定记录地磁极性漂移事件提出了质疑.目前对这一现象的解释有剩磁获得机制、Lock-in效应、沉积间断和气候响应等.然而,热退磁可有效去除化学剩磁(CRM)的影响,与CRM密切相关的剩磁获得机制无法解释相近区域内极性事件记录的差异.黄土沉积物较浅的Lock-in效应否定了其会普遍引起极性事件记录的缺失.黄土高原内部低沉积速率(小于10 cm/Ka)地区千年尺度极性事件和地磁场长期变化的记录否定了黄土沉积存在千年尺度的沉积间断.本文通过分析已有研究成果,认为极性漂移期间地磁场稳定性较差,导致磁性颗粒记录的磁场信息存在差异,可能是极性事件记录缺失的主要原因.     

Gauss-Matuyama极性转换期间地球磁场方向和强度变化特征

粒度分析和风化强度研究表明 ,黄土高原渭南阳郭剖面黄土层L33沉积期间成壤化作用相对较弱 .在此基础上 ,为研究极性转换期间地球磁场变化特征 ,本文对黄土层L33进行了详细的岩石磁学和古地磁学研究 ,其结果表明黄土层L33的主要载磁矿物为磁铁矿和磁赤铁矿 ,并以沉积剩磁为主 ;由逐步热退磁确定的特征剩磁 （ChRM ）揭示了G M（Gauss Matuyama）极性转换过程的持续时间为 9 43± 0 64ka;在G M极性转换之前 ,地球磁场曾发生过持续时间为 2 2± 0 1 3ka的短极性漂移事件 ;相对强度研究表明 ,G M极性转换期间地球磁场强度减弱 .     

地球磁场偶极子和非偶极子分量变化特征及其相关的地球深部过程

通过分析１９００年以来每５ａ地球磁场各阶球谐系数的相关系数发现,地球磁场偶极子分量的ρ值在１９０５-１９７０年基本保持不变,１９７０-１９８５年下降,１９８５-１９９５年又上升,呈Ｖ字型变化。而非偶极子分量的　值则具有周期性变化,在１９１５年、１９４５年和１９８０年出现峰值,在１９３５年和１９６５年则处于低谷,变化周期约为３０ａ。通过分析地球磁场非偶极子分量　值周期变化与日长周期变化的相关性,得出两点新的认识：１．非偶极子分量的周期性变化与核幔边界耦合过程相关,而偶极子分量的变化对应外核的深部过程;２．外核顶部流体具有周期性的变化,其变化周期与日长及非偶极子分量的变化周期一致。     

白垩纪地球物理场异常与地球深部动力学

通过对白垩纪超静磁带（CNS）期间发生的重要地质事件，如大洋缺氧事件，大量火山活动以及温度升高等的综合分析，并结合地球磁场古强度研究结果，探讨了白垩纪地球物理场异常与地球深部动力学的可能相关性。     

北京地区地壳Q值随深度的分布特征

地震波在介质中的衰减,是介质的重要特性之一,而Q值则是衡量衰减特性的主要物理参数,称之谓介质的品质因子。根据文献[1]提出的方法,用北京台网记到的近震直达P波资料,测定北京地区的大量Q值表明:Q值与P、S波到时差(t_s—t_p)有关;(t_s—t_P)大,测得的Q值也大;(t_s—t_P)小,测得的Q值也小。这种现象在朱传镇、李兴才     

唐山地震前后北京地区地磁场总强度的变化

为了研究1976年唐山地震的磁效应,本文在文献[1]的基础上,利用北京测区六年(1975——1981)的磁测资料,分析了北京地区地磁场长期变化的局部差异,正常(无强震)时期地磁统计量的变化特性,以及长期变化局部差异对地磁统计量的影响.正常时期与地震前后地磁统计量的对比分析表明,唐山地震对北京地区地磁场总强度统计量的影响是显著的.通过不同区域测点、测线的各种组合,计算了地震前后统计量的空间分布,以确定测区信息最强的区域.唐山地震在北京地区所产生的磁效应的统计性质如下:1.异常信息不是短期的波动,而是呈趋势性变化,其持续时间至少一年;2.离震中较近的 S 区异常显著,其主要根据是,地磁统计量 Smj,bsn和Fk2在 S 区变化显著.特别是统计信息的局部差异与长期变化明显不同,前者呈东西分布,后者主要呈北南走向;3.趋势性异常变化的平均空间差异随时间的变化在测区总体并不显著,但在 S 区这种差异的时间变化,在震前1976年3——6月却是显著的.      

MEASUREMENTS OF THE VERTICAL GEOMAGNETIC FIELD GRADIENT BENEATH THE SURFACE OF THE ARCTIC OCEAN*

Simultaneous measurements made on an ice island and about 1000 ft. below show that magnetic anomalies can be detected in the presence of large time variations of the magnetic field. Attenuation and phase lag of time variations at depth are measurable but do not limit the utilization of the vertical gradient of geomagnetic total intensity for defining crustal anomalies.     

电阻率前兆异常指标研究

本文处理了云南及邻近地区1976年以来7次5.4—7.4级地震前后的电阻率观测资料。分析统计这些地震前电阻率异常时间、幅度和范围的结果表明,7级以上地震电阻率的长趋势异常时间为1—2年,异常幅度5%左右;短临异常时间1—2个月,最大异常幅度10.8%;最大异常范围290公里。6级地震的中期异常时间一般在1年以内,异常幅度2—6%,短临异常时间一般为1个月,异常幅度2.5—11.8%,最大异常范围220公里。5级地震无长趋势异常,短临异常时间一般为1个月左右,异常幅度3%左右,异常范围在220公里以内。     

北京市区埋藏基岩凹陷地形对地震动的影响

北京市区沿三里河——西四——德胜门有一条地震高烈度异常带,其产生异常的原因众说不一。目前北京地区仍存在中等强度地震的波及与威胁,同时该区高层建筑正在日新月异的发展,因而探明这条高烈度异常的成因看来是很必要的。本文回顾了有关场地工程地质条件对地震动的影响的研究进展,详细分析了该区的工程地质和基岩构造情况,利用经作者扩展的SAP 5程序计算了典型剖面的地震反应。结果表明深度在1000——1500米的基岩凹陷对这一高烈度异常似有着控制性的影响。由于地面振动的卓越周期在1.0秒左右,将对该区的长周期结构(如高层建筑和烟囱等)带来不利影响。      

唐山地震前后的应力变化

在距唐山地震震源约百公里的大港油田,以水压致裂法,在深度1000——4000米之间,测定了69次地应力值,对比了1973——1980年大地震前后八年内的应力值变化.在主震前,构造应力场出现明显变化:(1)水平应力梯度降低,即在最大与最小水平主应力方向呈现应力松弛;(2)水平应力与深度的相关系数降低,即构造应力场受到扰动;(3)断层滑动系数增高,断层出现无震蠕动.此外,结合地质构造与应力测量结果,对唐山地震发生过程中的一些异常现象,如无震蠕动、地下水位变化、浅层和外围地区的应力松弛,以及应力沿断层面向深层和闭锁区的转移等,进行了分析和讨论.      

A kind of information on short-term and imminent earthquake precursors—research on atmospheric electric field anomalies before earthquakes

The long-time practice of observational research on earthquake prediction has shown that the information on short-term and imminent earthquake precursors can hardly be detected, but it is very important for practical and effective earthquake prediction. The result of analysis and study in this paper has shown that the anomaly of quasi-static atmospheric electric field may be a kind of reliable information on short-term and imminent earthquake precursors. On such a basis, the 20 years’ continuous and reliable data of atmospheric electric field observed at the Baijiatuan seismic station are used to study the correlation between the anomalies in seismic activity and relative quiet periods bear on the occurrence of near earthquakes within 200 km range around Beijing after the Tangshan earthquake. The observational results recently reported before hand in written form and earthquakes that actually occurred in near field in corresponding time periods are compared and analyzed. The efficacy of these written prediction opinions about near earthquakes in the recent 10 years is tested. From the test results, the brilliant prospect that the anomaly of quasi-static atmospheric electric field may really become a reliable mark for making short-term and imminent earthquake predictions is discussed. Besides, as a preliminary step, some judgment indexes for predicting earthquakes by use of the observational data of atmospheric electric field before earthquakes are put forward. In the last part, it is pointed out that it would be possible to obtain more believable judgment indexes for determining the three elements of near earthquakes before greater earthquakes (M _S≥5) only if a relatively reasonable station network (2–4 stations every 10 000 km²) is deployed and further investigation is made. Contribution No. 97A0040, Institute of Geophysics, State Seismological Bureau, China. This subject is sponsored by Program No. 95-04-05-01-04, State Seismological Bureau, China.     

Excursions of the Pleistocene geomagnetic field recorded in Gulf of Mexico sediments

The detrital remanent magnetism of a series of deep-sea sediment cores from the Gulf of Mexico has been measured. Together with microfaunal analysis, the data show that excursions of the geomagnetic field occurred at 17,000 ± 1500years B.P. and32,000 ± 1500 years B.P. It is suggested that the former may be the Laschamp excursion and that the latter may be the Lake Mungo excursion. No similar geomagnetic behavior is detected for the past 50,000 years. Sedimentation rates as high as 19 cm per 1000 years are indicated.Susceptibility (χ) maxima in the cores are due to tephra layers. Correlation between the intensity of magnetization (J) and χ shows that variations of intensity are more a function of ferrimagnetic mineral concentrations than geomagnetic field intensity variations.     

Evaluating a new landform evolution model: A case study using a proposed mine rehabilitation landform

Landform evolution models are powerful tools for determining long-term erosional stability and denudation rates spanning geological timescales. SIBERIA, CAESAR and CHILD are examples of these model. The newly developed State Space Soil Production and Assessment Model (SSSPAM) coupled soilscape-landform evolution model has the ability to assess overall erosion rates of catchment scale landforms either using short-term precipitation events, variable precipitation or time-averaged precipitation (annual average). In addition, SSSPAM has the capability of developing the subsurface soil profile through weathering and armouring. In SSSPAM, physical processes of pedogenesis such as erosion and armouring, diffusion, sediment deposition and weathering are modelled using a state space matrix approach. In this article we simulate the short-term evolution (100 years) of a proposed post-mining landform using both SIBERIA and SSSPAM and compare the erosion and sediment output results. For the short-term simulations SSSPAM's armouring capability was disabled. The models were then used to simulate the evolution of the catchment for 10,000 years. Results demonstrate that the short-term SSSPAM simulation results compare well with the results from the established landform evolution model SIBERIA. The long-term armouring disabled SSSPAM simulations produces simulated erosion rates comparable with SIBERIA simulations both of which are similar to upper limit of field measured denudation rates. The SSSPAM simulation using armouring demonstrated that armouring reduced the erosion rate of the catchment by a factor of 4 which is comparable with the lower limit of field measured denudation rates. This observation emphasizes the importance of armouring in long-term evolution of landforms. Soil profile cross-sections developed from the same results show that SSSPAM can also reproduce subsurface soil evolution and stratification and spatial variability of soil profile characteristics typically observed in the field.     

地磁活动对气候要素影响的研究进展

地磁活动是太阳爆发现象引起地球近地空间磁场扰动的重要空间天气过程之一.地球磁场的变化具有多种时间尺度,其中从数十年到数世纪的长时间地磁场变化主要是由地核磁场引起的,而从数秒到数年的短时间地磁变化与太阳活动有关.近年来,越来越多的统计研究表明,地磁活动与太阳活动和地球气候变化之间存在着显著的相关性.地球磁场和地球大气系统的耦合现象驱动着人们探索地磁活动对地球天气和气候系统影响的研究.本文的目的就是综述国内外地磁变化对气候影响的研究进展,介绍我们最新的研究成果,探索地磁活动对气候要素的影响特征和可能机理过程,为深入研究地磁活动对地球天气和气候的影响提供基础和依据,以期对地磁活动和气候要素关系有进一步的认识.