双重极球面投影的极区投影误差分析

针对现有研究中未充分考虑地球扁率对极区极球面投影误差影响的问题,研究了双重极球面投影下极区投影误差与各重基准纬度的关系,以更加系统准确地反映极球面投影误差的极区分布规律和总体水平。结果表明:双重极球面投影能与极区地球椭球面更好地吻合、有效控制投影误差,可以满足高精度极区航海图编制及其导航应用需要。     

深水褶皱冲断带的构造变形和油气地质特征

深水褶皱冲断带是目前全球油气勘探的重要领域,其构造变形和油气地质特征是勘探研究的主要内容。通过对不同地区深水褶皱冲断带的地震剖面解释和综合分析,结合沉积特征对其构造样式、变形特征和石油地质特征进行了研究。研究表明,在主动大陆边缘和被动大陆边缘存在4种不同构造样式的深水褶皱冲断带,即:主动大陆边缘型深水褶皱冲断带;被动大陆边缘背景下的泥岩滑脱型、盐岩滑脱型和重力垮塌滑动型深水褶皱冲断带。由于他们具有不同的驱动机制、构造特征和演化特征,导致了其含油气性差别较大。主动大陆边缘背景下发育的深水褶皱冲断带主要发育倾向陆地的逆冲断层、叠瓦构造以及相关的褶皱构造,缺乏有效的烃源岩和储层。被动大陆边缘背景下发育的深水褶皱冲断带可以划分为伸展区、过渡区和挤压区3部分,并发育相关构造,其中泥岩滑脱型和盐岩滑脱型深水褶皱冲断带已经有大量的油气发现。     

尼日尔三角洲中深水褶皱与逆冲断裂带的构造样式

深水尼日尔三角洲中包含有两个大型的褶皱和逆冲断裂带，它们是由显示有复合类型的逆冲作用的大陆架上的重力拉张作用所引起的压缩作用的产物。这些压缩构造形成于Akata组超压页岩中的多滑脱（水平）面之上。使用生长沉积作用模式、褶皱形态、断面地震反射和一般断弯褶皱及切变断弯褶皱原理等，我们描述并模拟了组成这些（构造）带的断裂相关褶皱和叠瓦状逆冲断裂系统的构造类型和运动学特征。单个断裂相关褶皱，包括前裂逆冲断裂和后裂逆冲断裂都是以倾角小于相关断面斜坡的长平后翼为特征的，其后翼上生长地层倾角向上变小的特征则反映了持续的翼部旋转成分。前翼要短于后翼，但是，生长地层则具有更为一致的倾角，反映了由膝折带的迁移所引起的褶皱作用成分。因此，我们使用了一种结合了一般断弯褶皱原理和切变断弯褶皱原理的方法来描述这些构造，包括超压页岩中的一个弱基底滑脱带的影响。我们详细地论述了这些原理，并进行了叠瓦状逆冲断裂系统的运动学模拟，结果显示了与该三角洲中空间和时间变化有关的逆冲断裂作用的复杂历史。使用褶皱生长地层的区域图形，我们定义了包括单滑脱面和多滑脱面的前裂、后裂和同代逆冲断裂。并定义了两种主要的叠瓦状逆冲断裂系统类型：Ⅰ型系统具有一个底部滑脱面，Ⅱ型叠瓦状逆冲断裂系统则具有多个底部滑脱面，并会造成Akata组明显的构造加厚以及浅层逆冲断片的再褶皱。通过对穿过这些系统的两条区域横剖面进行的层序恢复，我们分辨出了构造类型、逆冲断裂的活动时间及次序、及区域地层缩短量，而这些信息则与深水尼日尔三角洲中的烃类成熟和油气充注等之间有着重要的联系。     

地球自转角速度变化引起的构造应力分析

地球总的形状近似于一个旋转椭球体,其扁率为1/298.25,这与地球长期处于旋转状态有关.地球在漫长的发展过程中,经受了多次构造运动和各种地质作用,呈现了今天地壳中的复杂构造形态.引起地壳构造运动的动力来源肯定是一个复杂问题,已有几种观点来解释地壳运动的起源,例如:地慢对流说、重力均衡说、日月引潮力说、地球自转角速度变化说等.本文认为,引起构造运动的力源是多种因素共同作用的结果.可以肯定,地球自转角速度变化是引起构造运动的力源之一.因此,分析地球自转角速度变化引起的构造应力是有意义的.关于由地球自转角速度变化引起的构造应力,以前通行的看法认为有两个力:一个为惯性力的纬向增量(即纬向惯性力),另一个     

正交直墙前直立圆柱的波浪绕射的解析研究

应用镜像原理,将正交直墙前单个圆柱的波浪绕射问题,转化为4个对称布置圆柱的4向入射波浪的绕射问题。然后应用速度势的特征展开方法和Graf加法定理,建立了正交直墙前垂直圆柱的波浪绕射解析解。通过数值计算研究了圆柱与正交直墙间距离大小、波浪入射角等因素与圆柱上总波浪作用力的解析关系。     

中西西里冲断褶皱带（FTB）的构造背景——油气勘探的前提

中西西里地区作为Alpine冲撞带的一段,也是Maghrebian Sicilian冲断褶皱带的一部分。其被描述为欧/非的碰撞后缩合以及Ionian岩石圈俯冲带后撤的结果。位于中西西里的研究区从第勒尼安海岸向南延伸至出露于Caltanissetta海槽北部的第三纪碎屑-蒸发岩区（其走向为东北-西南）,并且该研究区还覆盖于Sicani山脉东部。     

双层直立圆弧型防波堤上绕射波浪力的解析计算

基于微幅波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了双层直立圆弧型透空防波堤的波浪绕射解析解,从而将已有的比例边界有限元法拓展为解析算法,并据此对外层与内层防波堤所受波浪载荷进行了解析计算。计算结果表明:应用本文方法对直立透空圆环柱的绕射波浪载荷进行验证计算,所得结果与现有的解析解完全吻合,说明方法可靠。双层堤较单层堤能更有效地减弱波浪作用。波浪的入射角度和特征参数、防波堤张角与半径、防波堤透空系数以及水深等因素的相对变化对双层堤的波浪作用均存在一定影响。     

复杂应力状态下混凝土的变形和强度特性

为解决混凝土平台设计中遇到的复杂应力状态下混凝土的变形和强度特性,本文利用自制的多轴混凝土的变形和强度试验装置,对混凝土在平面应力状态下的变形和强度特性进行了试验研究,并根据试验结果,建立了相应的内时损伤本构模型及破坏准则,编制了相应的计算机程序,并进行了实例分析,其结果与试验值符合较好。     

风浪状态对海面风应力影响的初步研究

利用新近提出的海面风应力系数线性参数化理论,定性地分析了已有风应力和风浪的观测数据。分析发现这些观测数据表明在小波陡的情形下海面风应力系数随风速的变化较大波陡的情形更加迅速。结果定性地倾向于支持Toba等的结果,即成熟的风浪较年轻的风浪更加粗糙。     

基于压磁效应的锈蚀钢筋应力状态检测试验研究

钢筋锈蚀是严重威胁结构安全的耐久性问题,基于压磁效应,研究均匀锈蚀和坑蚀两种锈蚀钢筋的应力状态与压磁场变化的关系。首先,采用通电加速锈蚀方法进行钢筋均匀锈蚀和点蚀试验;然后,通过轴向拉伸静载试验和疲劳加载试验,分析锈蚀钢筋的压磁信号特征。试验结果显示,磁感强度与钢筋应力状态之间具有较好的对应关系,屈服阶段不同锈蚀率下的钢筋磁感强度曲线有较明显区别,疲劳荷载作用下锈蚀钢筋的法向残余磁感强度和磁滞回环面积均呈现疲劳三阶段变化规律,可进一步运用于钢筋应力状态的检测中。     

海洋对热带气旋风应力响应的准平衡解析解

为考察海洋上层各物理量对热带气旋风应力的响应问题,本文利用海洋线性化约化重力方程组开展了解析研究,所得主要结论如下:求解该问题使用跟随热带气旋中心移动的极坐标较为方便,当热带气旋风应力在热带气旋云墙内即热带气旋眼中为静止,在云墙处及之外随该极坐标半径增加而成反比衰减时,可求得该问题在此极坐标系中的定常解析解,该解强度与风应力成正比;解的流场在热带气旋云墙内为静止,在云墙处及之外呈现有向外流出的气旋式涡旋形态,且随极坐标半径增加而衰减。在云墙之外离云墙较近处,解的切向流速大于径向流速,在更远处则反之。解的径向流与热带气旋切向风应力平衡,切向流是梯度流,流动呈水平无辐散状态。在热带气旋眼中以及云墙处,海洋上层的厚度不变,且达到最小值。从云墙向外则厚度值逐渐增加。厚度值的变化反映了密度跃层的变化,在厚度值最小处附近,跃层位置有明显抬升,这会造成跃层附近海水涌升,从而海洋上层的响应涡旋是冷性的。略去海洋上层对热带气旋移动的响应,将此移动极坐标系中的解返回到固定坐标系后,则解的空间分布形态不变,但由定常解转变为非定常解,且随热带气旋一起移动;此解最重要的物理性质是其具有准平衡性,这与非平衡的近惯性振荡与重力惯性内波有本质区别。     

扭断裂及基底掀斜控制上覆地层的褶皱——东海Y构造的一种解释模式

位于东海XH凹陷的Y构造,以其两侧发育的NE—NNE向高角度逆冲断层和构造顶部发育的NW、近EW向的正断层、平面展布的“S”型构成其独特的构造风格。本文致力于应用T.P.Harding的扭动构造理论,结合该构造的成因机制进行了分析,并得出结论:Y构造为中新世末期的龙井运动压扭作用的产物。     

平面光极的研制及浒苔对沉积物-海水界面溶解氧影响的模拟观测

利用油酸修饰合成了具有良好光化学稳定性,对氧不敏感, 可发射520 nm荧光的量子点(QDs),以八乙基卟啉铂(PtOEP)作为荧光指示剂,聚苯乙烯(PS)为包埋基质,掺杂QDs为参比光染料制备了溶解氧比率法传感膜。针对短时间内大量繁殖的浒苔造成的生态灾害现象,利用制备的平面光极在实验室内对浒苔影响下的海水—沉积物周围的溶解氧的动态变化进行了模拟观测研究,实验结果表明,高CO2浓度下的浒苔藻体的呼吸作用要高于正常CO2水平,而两者在光合作用带来的氧浓度的升高方面并没有显著性差异,均可升高至7 mg/L以上。高温下的浒苔很快进入衰退消亡,不利于光合作用,氧最高值仅达2.3 mg/L,沉降后可在沉积物—海水界面附近形成大范围无氧,局部贫氧区,改变了海底区域的溶解氧分布体系,将会对海底的生态结构和生活环境产生较大影响。     

平面光极的制备及水母消亡对沉积物-海水界面溶解氧影响的模拟观测

制备了基于八乙基卟啉铂和香豆素的光强比率测量传感膜,结合3CCD相机构建了基于比率测量法的两维溶解氧观测系统,通过实验验证了该系统在沉积物-水界面微结构的溶解氧的时空动态变化监测的可行性。基于实验室模拟观测装置对海蜇消亡过程中沉积物-海水溶解氧的变化特征进行了观测。观测结果表明在置入水母组织的第16h后,水母分解使得沉积物-水界面的溶解氧开始下降,在2~3d内会导致沉积物-水界面空间的海水溶解氧发生剧烈变化,在沉积物-海水界面附近海水形成严重缺氧区。第1天内,沉积物-海水界面的溶解氧消耗速率为0.2mg·L-1·h-1,第2天溶解氧的消耗速率为0.04mg·L-1·h-1。在近海底的水体空间内,第1天的溶解氧消耗速率为0.28mg·L-1·h-1,第2天为0.14mg·L-1·h-1,第3天为0.13mg·L-1·h-1,表明水母消亡过程中的溶解氧消耗呈动态分布。实验证明水母在消亡过程中的3~4d内可在沉积物-海水界面附近形成一个贫氧区,水母消亡过程改变了海底区域的溶解氧分布体系,将对海底生态环境产生较大影响。     

云南马关新生代地幔包体中橄榄石的显微构造及其反映的上地幔物理状态特征

利用氧化缀饰法研究了云南马关新生代地幔尖晶石二辉橄榄岩包体中橄榄石的位错构造。其位错构造种类多样、形态各异,主要包括(100)和(001)位错壁、亚颗粒构造、位错网格、{100}滑动条带构造等,表明该区上地幔岩具高温高应变和低温高应变特征。包体形成的温度T为1016—1098℃,压力P为18.3×108—20.6×108Pa。马关上地幔温压状态具有大洋地幔地温特征,热流值达85mW·m-2。上地幔的流动应力σ为27.9—59.7MPa,流动速率ε为1.37×10-18—2.17×10-16s-1,等效粘滞度η为9.18×1022—6.92×1024Pa·s。该区上地幔的高流动应力、高热状态和裂谷带型的流动速率、等效粘滞度特征,可能与16MaB.P.以来区域性东西向伸展作用有关。     

弧形俯冲构造的初步解析——岛链、海沟的弧状形态与贝尼奥夫带倾角的关系

大洋板块的俯冲消减形成了各种弧状构造,而这些构造之所以成为弧形的原田,长期以来存在着多种解释.本文从地球球面和俯冲板块之间的几何关系(主要是俯冲角的大小和海沟形态的变化)出发,提出几个解析模式,并将解析结果同实际资料对比,初步揭示了地球球面和俯冲板块之间的几何关系是这些弧形构造形态的主要控制因素,并据此对俯冲带几何性质作了进一步的研究.这对板块学说无疑是一种佐证和补充.     

状态空间模型在海洋波能转换系统中的应用 Ⅱ.单个矩形振荡浮子装置运动受力分析的解析方法

对线性入射波作用下的矩形振荡浮子运动受力分析给出了一种新的解析方法.对该方法首先采用特征函数展开法得到绕射速度势的一种新解析式,然后直接由绕射势和入射势来计算波浪激励力.与经典方法相比可以看出,对于立面二维问题,由于绕射势和辐射势的计算量相当,因此该方法比过去常用的解析法更为简单.为了验证方法的正确性,采用该方法对过去文献介绍的经典算例进行了计算,得到了与过去方法完全一致的结果,从而证明该方法是正确的.