永安井水位大幅度异常成因的调查分析

2001年7月18日起,永安井水位出现了持续的大幅度上升的变化过程。经调查落实,这是由于该井附近的另一口并多年来的开采后,于2001年7月18日突然停止抽水,而使地下水的补给量增大,造成地下水大幅度上升。这对研究临近并抽水对地震地下水动态观测井的水位动态影响提供了实例,对区分深井地下水前兆异常与抽水干扰有一定的参考价值。     

宜万铁路野三关隧道“8.5”突水事故成因分析

2007年8月5日宜(昌)万(州)铁路野三关隧道发生了重大的岩溶突水事故.在岩溶水文地质调查的基础上,对野三关隧道所处流域两个主要岩溶洼地以NaCl为示踪剂进行了充水水源和充水途径的示踪试验.两次示踪试验结果查明水洞坪岩溶洼地是"8.5"突水事故的主要水源,茅口组灰岩中发育的周家包暗河被F18断裂切割,将暗河水导入隧道形成突水事故.稻子坪的水在隧道突水段西以渗-涌水的形式进入隧道.水洞坪示踪实验得出二叠系栖霞-茅口组岩溶含水层中的地下水流速为50 m/h.稻子坪示踪试验得到茅口组灰岩含水层中的地下水流速为45.5 m/h;大冶组灰岩含水层中的地下水流速为10.8 m/h.本示踪结果为宜万铁路野三关隧道的后期恢复施工和防渗工作提供了依据,并为岩溶地区深埋隧道的设计和施工提供了试验和分析工作的实例参考.     

抽水井周围饱水介质场三维水位动态观测及地下水流运动特征

利用设计建造的抽水试验装置,采取多项潜水及承压水的抽水试验,获得大量的抽水井周围饱水介质场三维动态观测数据。试验发现：无论是潜水还是承压水状态,抽水井附近观测井的水位变化,均具有距抽水井愈远愈高、愈近愈低的漏斗状分布,抽水井附件的地下水位降落漏斗是显著的;同时发现每个观测井不同高度上的观测点的水位,均呈现上高下低的特征,说明地下水具有由上到下的运动分量,地下水由周边的供水边界向抽水井聚集运移时,运动方向是下斜向的,潜水如此,承压水也如此。分析认为,这是水头压力与水体自身重力同时起作用的结果。由此推断,在抽水时,靠近承压水含水层顶板存在强势水流,且越靠近补给源,这种强势水流越强。     

长江镇江段浅层承压水位特征及含水层边界类型识别

基于江苏省国家地下水监测工程的长序列监测数据,采取互相关分析法和线性回归法研究长江镇江典型段浅层承压地下水位响应长江水位的关系,运用小波分析法解析地下水位时间序列的周期特征。结果表明：研究区4个站点的地下水位响应长江汛期变化,与长江水位相关性好,识别研究长江江段为水头边界;在2018—2022年的5年地下水位时间序列下,受2022年长江主汛期偏枯的影响,近长江站点的地下水位高低水位期的持续时间发生变化,高水位期时间减少1个月,低水位期增加1个月;离江岸最远站点的水位同比变化不能反映长江主汛期水位同比变化,站点的水位年振幅保持稳定,显示长江水位变化信号在浅层压含水层传播中出现了衰减与失真的现象。研究结果为地表水与地下水一体化调查与水资源联合调度提供了技术支持。     

沧东断裂(天津段)特征及导水导热性质分析

沦东断裂是华北平原区一条规模较大的隐伏断裂,经历了中、新生代两个裂陷旋回,一直为地热地质工作者所关注.人工地震表明:沧东断裂是一空间构造形态上陡下缓、走向北东、北部边界已沿至蓟运河断裂附近的大型拆离断裂.以水文地质理论为基础,对沧东断裂附近地热流体的水化学场、温度场特征的研究表明:沧东断裂在下部并不具备控制天津地热热源的构造条件,但断裂上部却具有明显的将深部高位热能以热对流形式向浅部传导的特征;在水力传导方面,除局部地段稍弱外,总体上沧东断裂带在水平和垂直方向上有较强的导水能力.     

水文水井钻探工艺及设备发展情况

针对国内外工艺与设备发展情况,笔者就水文水井钻探特．或以及施工工艺方法,用实际事例概述了水文水井钻探领域的主要进展,提出了一些看法建议。     

衡水市水功能区纳污现状及能力分析

为实现水资源的合理开发、利用,针对目前水功能区水体污染严重的状况,从水功能区划分、水质状况、纳污现状、纳污能力计算与分析四个方面,详细探讨了衡水市水功能区纳污现状及纳污能力,给出了不同行政分区段内污染物消减目标,并提出了积极推进水环境治理规划建设、完善管理机制和加快县级污水处理厂建设等五项排污治理的建议。     

奇村地震水汞动态图象分析

本文通过对山西省奇村地热异常地区地震水汞动态图象的特征分析，认为该水汞测量值受干扰小，其水汞值变化可反映地下深部信息。监测井中水汞值变化受区域地震活动地应力和应变状况及地质构造条件影响。监测井的汞动态可反应地区水汞值变化趋势。     

多源数据挖掘下潘谢矿区深部灰岩水突水预警研究

深层灰岩水在长时间水岩耦合作用下各含水层的水化学成分有所不同,但随着地壳运动、采动影响等因素导致不同含水层产生水力联系。重大的突水事故都是深层高压灰岩水以浅层灰岩水为通道突入矿井发生的。依据对淮南煤田潘谢矿区9对矿井2015—2018年182个地面水文观测孔的水位数据及潘二矿突水后各水文观测孔水位变化的时空规律,得出水文观测孔的水位变化数据比水位高程数据更灵敏,潘谢矿区深层灰岩水由下向上对浅层灰岩水进行补给,通过聚类分析算法识别出矿井与深层灰岩水存在补给关系的浅层灰岩含水层区域;另一方面基于改进的随机森林算法对收集的7 000多条矿井水质化验资料进行分析,基于错分数据识别出与深层灰岩水水力联系紧密的各矿含水层信息。综合分析水位变化数据聚类分析结果,得出各矿井的突水风险区域。基于含水层分类显著因子、水化学空间分布特征,结合温度、流量、水位、水质等参数的高精度传感器,构建快速准确突水预警系统,对矿井出水点进行智能监测,为实施防治水措施提供快速、可靠的依据,可以极大地避免矿井发生突水事故和减少突水事故产生的损失。      

新疆伽师及邻区地震与控震构造分析

1996年3月-1997年4月间,新疆伽师西部相继发生6.9级强震与由7次6-6.6级子震所构成的强震群。历史上伽师及邻区曾发生多次强烈地震,导致伽师及邻区包括塔里木盆地周缘地震强烈活动的原因,是印度岩石圈块体快速北向运动造成的SN向强烈挤压与欧亚岩石圈块体缓慢向西运动所引起的左旋走滑的联合作用及其相关的现今不同方向、不同性质的断裂活动。区域性EW向盆缘活动断裂控制盆缘大型地震活动带的空间展布,盆缘EW向主干活动断裂与其他方向次级活动断裂的交叉复合部位是强烈地震发震的有利部位。伽师强震群子震震中分布受塔里木盆地西缘近SN-NNW向隐伏深断裂及其与EW向盆缘活动断裂的复合所控制。伽师强震群发生之后,在原强震群震中处发生7级以上更大地震的可能性很小;但由于塔里木盆地及其周缘,自1996年起已进入一个新的地震活跃期,在伽师附近及其南侧或东侧,近年内发生6-7级以上强烈地震的可能性较大。      

乌鸦嘴泉水电导率年变动态与地震关系分析

本文通过确立乌鸦嘴泉水电导率正常年动态变化 ,利用典型震例 ,分析乌鸦嘴泉水电导率年变动态与地震关系 ,讨论了引起水电导率年动态变化畸变的原因 ,并认为地震前兆异常是造成乌鸦嘴泉水电导率变化异常的主要原因     

RVSP弹性波数值模拟及传播特征分析

基于纵波、横波解耦的弹性波高阶有限差分方程和PML吸收边界条件,实现了RVSP观测统中弹性波数值模拟。采用完全弹性波波动方程进行数值模拟,可以得到纵波和横波的混合波场,且波场丰富,符合实际地震波的传播规律。该正演模拟方法纵波、横波自然解耦,产生全波场、纯纵波和纯横波模拟记录。通过对层状介质模型、凹陷模型,以及实际复杂介质模型的RVSP弹性波进行数值模拟,得到各模型不同分量下全波、纯纵波和纯横波的波场,并对弹性波传播特征进行了分析,为下一步的RVSP地震资料处理和解释工作奠定了理论基础。     

Effect of water and stress on the lattice-preferred orientation of olivine

The influence of water and stress on the lattice-preferred orientation (LPO) of olivine aggregates was investigated through large strain, shear deformation experiments at high pressures and temperatures (P = 0.5–2.1 GPa, T = 1470–1570 K) under both water-poor and water-rich conditions. The specimens are hot-pressed synthetic olivine aggregates or single crystals of olivine. Water was supplied to the sample by decomposition of a mixture of talc and brucite. Deformation experiments were conducted up to γ (shear strain)  6 using the Griggs apparatus where water fugacity was up to  13 GPa at the pressure of 2 GPa. The water content in olivine saturated with water increases with increasing pressure and the solubility of water in olivine at P = 0.5–2 GPa was  400–1200 ppm H/Si. Several new types of LPO in olivine are found depending on water content and stress. Samples deformed in water-poor conditions show a conventional LPO of olivine where the olivine [100] axis is subparallel to the shear direction, the (010) plane subparallel to the shear plane (type-A). However, we identified three new types (type-B, C, and E) of LPO of olivine depending on the water content and stress. The type-B LPO of olivine which was found at relatively high stress and/or under moderate to high water content conditions is characterized by the olivine [001] axis subparallel to the shear direction, the (010) plane subparallel to the shear plane. The type-C LPO which was found at low stress and under water-rich conditions is characterized by the olivine [001] axis subparallel to the shear direction, the (100) plane subparallel to the shear plane. The type-E LPO which was found under low stress and moderate water content is characterized by the olivine [100] axis subparallel to the shear direction, the (001) plane subparallel to the shear plane. Observations by transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) show that the dislocations in water-poor samples (type-A) are curved and both b =  [100] and b = [001] dislocations have a similar population. Numerous subgrains are seen in water-poor samples in backscattered electron images. In contrast, water-rich samples (both type-B and type-C) contain mostly b = [001] dislocations and dislocations are straight and sub-grain boundaries are rare compared to those in water-poor samples. These observations suggest that (1) dominant slip systems in olivine change with water fugacity (and stress) and (2) grain boundary migration is enhanced in the presence of water. Seismic anisotropy corresponding to the fabrics under water-rich condition is significantly different from that under water-poor condition. Consequently, the relationship between seismic anisotropy and flow geometry in water-rich regions is expected to be different from that in water-poor regions in which type-A fabric dominates (i.e., the lithosphere). A few cases are discussed including anisotropy in the subduction zone and in the deep upper mantle.     

Seismic wave velocity and anisotropy of serpentinized peridotite in the Oman ophiolite

Shallow seismic measurements in harzburgite from the Oman ophiolite performed in a zone where the maximum horizontal anisotropy is expected (vertical foliation and horizontal lineation) point to a dominant dependence of seismic properties on fracturing.

Optical microscopy studies show that microcracks are guided by the serpentine (lizardite) penetrative network oriented subparallel to the harzburgite foliation and subperpendicular to the mineral lineation, and that serpentine (lizardite) vein filling has a maximum concentration of (001) planes parallel to the veins walls. The calculated elastic properties of the oriented alteration veins filled with serpentine in an anisotropic matrix formed by oriented crystals of olivine and orthopyroxene are compared with seismic velocities measured on hand specimens.

Laboratory ultrasonic data indicate that open microcracks are closed at 100 MPa pressure, e.g. (J. Geophys. Res. 65, (1960) 1083) and (Proc. ODP Sci. Results Leg 118, (1990) 227). Above this pressure, laboratory measurements and modeling show that P-compressional and S-shear wave velocities are mainly controlled by the mineral preferred orientation. Veins sealed with serpentine are effective in slightly lowering P and S velocities and increasing anisotropy. The penetrative lizardite network does not affect directly the geometry of seismic anisotropy, but contributes indirectly in the fact that this network controls the microcrack orientations.

Comparison between seismic measurements of peridotite and gabbro in the same conditions suggest that P- and S-waves anisotropies are a possible discriminating factor between the two lithologies in the suboceanic lithosphere.     

Influences of reservoir water level drawdown on slope stability and reliability analysis

To investigate the influences of reservoir water level drawdown on slope stability, a series of numerical simulations were carried out to examine the impacts of slope angle, slope permeability and water drawdown speed on the pore water pressure (PWP) change during seepage, as well as the factor of safety (Fs) of the slope. Based on the numerical results, an estimation model relating the factor of safety to the influential factors mentioned above was developed. The model expression indicates that there are interaction effects between the slope angle, the drawdown speed and the slope permeability, with regard to the influences on slope stability. Furthermore, in view of the uncertainty characteristics of the slope permeability, reliability assessment was performed to examine the influences of those key parameters mentioned above on the probability of slope failure.     

准噶尔盆地腹部二叠系地震波组特征及其地质意义

优选准噶尔盆地内32口深井进行合成地震记录制作和层位标定,以刻画准噶尔盆地腹部二叠系的地震波组特征。在合成地震记录标定和测井曲线特征分析的基础上,识别出二叠系顶底及内部6个清晰的地震反射界面：T₀、T₁、T₂、T₃、T₄、T₅。T₃和T₅界面反射波振幅强,连续性好,波形稳定,为盆地内主要的区域性不整合面和可对比的关键性标志层。总结了准噶尔盆地腹部主要构造单元内各反射界面间的地震波组特征,其中T₅与T₄之间整体上反射波振幅强,中—低频、中—高连续,内部均呈平行、亚平行结构,局部见丘状的反射特征,与下伏地层的杂乱且连续性差的反射特征差异明显。界面两侧的岩性差异大和上、下地层的产状不一致是T₅界面反射特征清晰的主要原因。在地震剖面精细解析的基础上,依据地震反射结构,揭示了盆地内二叠系的发育特征：下二叠统受断陷控制明显,分布范围较小,且在玛湖和沙湾西部发育厚度最大,向盆地内减薄;中二叠统较下二叠统横向上连续性好,分布范围更广,但反射波同相轴的强度和连续性较下二叠统稍差;上二叠统延伸远,分布范围最大,但厚度普遍较小,且反射波同相轴相对不清晰。整体上,早二叠世继承了石炭纪的断陷特征,盆地处于伸展环境,断陷发育;中二叠世盆地进入裂后热坳陷阶段,盆地构造活动弱,以泥质沉积为主要特征;晚二叠世盆地由伸展转变为挤压,剥蚀夷平作用剧烈,广泛发育砂砾岩沉积。

     

基于横波分裂的转换波各向异性分析技术及应用

当横波不平行也不垂直穿过裂缝时,会发生横波分裂现象。这里基于横波分裂理论,采用二维分量旋转方法进行转换波分裂分析。为了得到地层裂缝信息,提高宽方位转换波径向分量成像质量,利用宽方位转换波的径向和横向分量资料,完成了多层裂缝介质的各向异性分析。在此基础上,还完成了转换波方位各向异性校正研究。首先,利用分量旋转方法求出第一裂缝介质层的各向异性方向、快慢横波时延等参数;然后,将快、慢横波时延应用于慢波数据进行慢波时延补偿;最后,根据第一层的方位角将快波和补偿后的慢波旋转回原来的径向和横向分量方向。这样,就完成了第一裂缝层的各向异性分析,同时还得到第一层的裂缝方向、裂缝密度、补偿后的径向分量等数据。依此类推,进行以下裂缝层的各向异性分析。该转换波各向异性分析技术已应用于川西XC气田的宽方位三维三分量地震数据处理,不但得到了裂缝参数,而且还消除了宽方位转换波的方位各向异性影响,提高了转换波径向分量的成像质量。     

关于深水环境下内波、内潮汐沉积分类的探讨

深水环境下内波、内潮汐沉积从在地层记录中被发现已过去20年,在这20多年里虽然积累了不少资料,但至今未对内波、内潮汐沉积进行细分。本文以地层记录中已发现的内波、内潮汐沉积为基础,结合内波、内潮汐的破碎过程和海洋物理学中内波的研究现状,对深水内波、内潮汐沉积的分类进行了探索。将其分为3个层次下的9种类型,分别为：正压内潮汐沉积、斜压内潮汐沉积、正压短周期内波沉积、斜压短周期内波沉积、等深流叠加内波沉积、低密度浊流叠加内波沉积、长周期内波叠加沉积、驻波沉积和其他内波叠加沉积。地层记录中已发现的内波、内潮汐沉积分别归为：正压内潮汐沉积、正压短周期内波沉积和长周期内波叠加沉积3类,其余类型尚未被发现。这样的分类较合理地解释了为什么在现代海洋中内波、内潮汐无处不在,但地层记录中的内波、内潮汐沉积却少得可怜的现象,同时将内波、内潮汐沉积研究和海洋物理学中对内波的研究结合起来,并能将内波、内潮汐沉积研究置于更为广阔的研究背景之中,使之可以和大洋突发事件、天文旋回及大洋环流等联系起来。