汶川地震同震滑坡物质在震区的滞留和运移及其对龙门山地形演化的影响

2008年M_W7.9汶川地震导致龙门山断裂发生强烈地壳变形,同时引发的巨量同震滑坡加速了该地区的地表剥蚀和河流侵蚀.然而,目前尚缺少系统的数据定量研究滑坡物质的运移以及河流侵蚀速率随时间的演化规律,这些对理解龙门山前缘物质的再分配以及强震对活动造山带地形塑造的作用至关重要.为此,本研究在汶川地震后的6年间,对震区沱江上游3条支流湔江、石亭江、绵远河流域进行了多期次的定点现代河沙采样.通过系统测量河沙中的石英¹⁰Be浓度,并与震前已发表的数据进行对比,发现如下基本特点：（1）震后河沙¹⁰Be浓度均有明显降低,表明同震滑坡物质对河沙的稀释作用;（2）震后河流对河沙的运移量增加为震前的1.3~18.5倍,因此震后龙门山地区侵蚀速率短期显著增加;（3）初步估计得到汶川地震产生的滑坡物质被完全运移出造山带所需要的时间至少为100~4000年,接近龙门山地区强震复发周期;（4）震间和同震产生的构造变形和地表剥蚀在空间上具有互补性.考虑到地表剥蚀引起的地壳均衡反弹效应,认为类似汶川地震的强震有利于龙门山的隆升.认识震前、震时和震后的地壳变形及侵蚀过程有助于更好地理解单次强震事件对高原边界龙门山地形演化的作用.     

柴达木盆地北缘侏罗纪沉积物源分析:地层序列及LA-ICP-MS年代学信息

柴达木盆地北缘(柴北缘)出露侏罗纪地层,其中以大煤沟地区发育最为完整.整个侏罗系发育具有辫状河河道、滨浅湖及辫状河三角洲沉积体系特征的地层序列,厚度达到1100m.利用地层序列、砂岩碎屑组分及LA-ICP-MS微区定年方法,对柴北缘侏罗系沉积物源体系进行了研究.砂岩Dickinson图解显示其主要来源于再旋回造山带、碰撞缝合带和褶皱-逆冲带物源区.砂岩碎屑锆石U-Pb年代学同位素分析结果表明,早侏罗世具有1764~2496Ma(峰值年龄1787、2077和2440Ma);中晚侏罗世具有相同的年龄谱特征,分别是197~291Ma(峰值年龄238Ma),214~278Ma(峰值年龄238Ma);358~484Ma(峰值年龄404Ma),370~456Ma(峰值年龄418Ma);645~920Ma(峰值年龄875Ma),578~1160Ma(峰值年龄940Ma);1390~1991Ma(峰值年龄1875Ma),1550~1829Ma(峰值年龄1708Ma);2048~2484Ma(峰值年龄2272Ma),2161~2738Ma(峰值年龄2335Ma).研究表明,柴北缘侏罗纪沉积物源区由全吉地块(早侏罗世)扩大至柴北缘构造带、全吉地块、祁连山(中晚侏罗世).沉积物源区的显著变化是早中侏罗世之交发生的强烈构造运动在柴达木盆地内部的沉积物质表现.     

星载GNSS-R地表土壤湿度反演方法的对比与评价

应用气旋全球导航卫星系统(cyclone global navigation satellite system, CYGNSS)的星载反射测量遥感数据和土壤湿度主被动项目(soil moisture active passive, SMAP)发布的土壤湿度产品,对2种星载全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system reflectometry, GNSS-R)地表土壤湿度反演建模方法进行对比与评价。结果表明,在单个格网上直接对标定的有效反射率和SMAP参考土壤湿度回归建立线性模型,反演得到的地表土壤湿度精度远高于格网统一建模的反演精度。使用1 a的CYGNSS陆地观测数据建立的反演模型已经具有极高的时域稳定性。5个月的测试数据表明,单格网模型反演的地表土壤湿度RMSE可达0.056 cm³/cm³,相关系数达0.9。     

基于Ruger近似式预测裂缝型储层的可行性研究

叠前纵波方位各向异性检测裂缝是目前应用最为广泛的方法,该方法主要是利用AVAZ地震资料椭圆拟合的长轴与短轴信息来评价裂缝,该方法在具体应用时,认为裂缝型储层AVAZ响应特征的变化仅由各向异性参数决定,而没有考虑非各向异性参数的影响,从而引起裂缝评价的多解性。为提高该技术的裂缝评价精度,从模型分析入手,将模型中各向异性参数及岩性参数设置为概率密度分布函数,然后采用Monte Carlo随机方法进行叠前AVAZ正演模拟。首先,对各向异性参数对椭圆拟合的影响进行简单分析,得出各向异性参数γ对椭圆扁率B/A与各向异性因子B影响最大、δ次之、ε最小。然后,进一步重点分析不同标准差的速度与密度模型的B/A与B响应特征,得出地层的速度与密度的变化在较小范围内时,该技术评价裂缝才具有一定的可行性,其中,地层纵波和横波速度的变化（尤其是纵波速度）对叠前AVAZ响应影响较大,地层密度几乎没有影响,故当横向岩性变化较大时,该方法在评价裂缝型储层时的结果具有一定的不确定性。      

新疆东天山觉罗塔格带中康古尔金矿床成因的再认识

东天山觉罗塔格构造带中康古尔金矿因其独特的成矿地质特征,成因一直备受争议。文章立足于康古尔金矿地质特征,结合前人的研究资料,通过探讨觉罗塔格带的构造演化,重新审视康古尔金矿的成因。笔者总结了觉罗塔格构造带晚古生代地层时代及火山-沉积建造特征,认为晚古生代早期大洋板块向北俯冲,发育奥陶纪-泥盆纪弧火山岩及火山-沉积岩系,石炭纪康古尔洋发生双向洋-陆俯冲,在两侧形成对称岛弧带,局部平稳拉张环境为铜-铅-锌-金成矿的有利环境。野外地质观察及室内研究结果表明其成因不仅仅与韧性剪切作用有关。康古尔金矿体位于海相安山岩、凝灰岩的交替部位,上部富金-中部铅锌-下部富铜的金属分带特征,与VMS矿床特征一致。矿体呈板状且与围岩截然接触,明显受挤压变形的网脉状矿化表明矿体形成早于韧性剪切作用。矿床地球化学特征表明,康古尔金矿成矿作用具有多期多阶段性。通过详细对比康古尔金矿和造山型金矿、小热泉子VMS铜矿的特征,笔者认为康古尔金矿具有原生VMS矿床的特征,并且被二叠纪韧性变形所改造,为喷流沉积-变质热液改造型富金多金属矿床。     

榍石LA-ICP-MS U-Pb定年中元素分馏的影响及校正研究

同位素地质年代学是探索地质体时空演化及地球动力学等问题的基础学科,应用最为广泛的当属含铀副矿物的U-Pb定年技术。榍石具有相对较低的U-Pb体系封闭温度,并广泛发育于岩浆岩、各类变质岩、热液成因岩石以及少量沉积岩中,是一种理想的中高温地质事件定年矿物。利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定榍石U-Pb年龄时,不可避免地要解决高普通铅以及元素分馏效应对测试的影响。本文对榍石LA-ICP-MS实验过程中的元素分馏行为进行研究,采用相同基体的标准样品与未知样品对比,发现了榍石不同颗粒之间元素分馏行为不一致的现象;同时采用不同的元素分馏校正方法,分别应用于锆石、独居石和榍石进行对比研究,认为分馏行为一致的副矿物定年可以采用"指数法"和"均值法"对数据进行校正,但是对于榍石这种分馏行为不一致的副矿物,定年时只有采用"截距法"对数据进行校正才可以获得正确的年龄。进而将此结论应用于秦岭造山带老牛山地区岩浆成因榍石样品,得到的结果与锆石年龄一致,表明"截距法"可以避免分馏行为不一致导致的校正不准确的问题。本研究成果为榍石LA-ICP-MS U-Pb定年方法的完善提供了一种思路。     

重复循环荷载作用下原状黄土动力特性试验研究

为探究重复循环荷载作用下含水率、固结压力对原状黄土动力特性、变形性状的影响规律,利用英国GDS双向动态三轴试验系统模拟交通荷载,对海东地区原状黄土进行动三轴试验研究。试验结果表明：单一重复循环动荷载作用下,在加载初期,海东地区原状黄土的轴向动应变随着循环次数的增大急剧增加,后期缓慢增加至趋于稳定,即发生应变硬化现象。在加载初期,含水率、固结压力对原状黄土的轴向动应变无明显影响,当循环次数N>400时,原状黄土的轴向动应变随含水率的升高而增加,随固结压力的增大而减小。动剪切模量随循环次数的增加出现先减小后增加再减小的变化,随含水率的升高有较大幅度的降低。动阻尼比随循环次数的增加先增加后减小,随含水率的升高而增大。表明海东地区原状黄土所具有的大孔隙架空结构使其在重复循环荷载作用下易发生振动变形。     

水力压裂微地震事件定位方法综述

随着国内外页岩气勘探开发的不断深入,水力压裂微地震监测技术重要性越来越大,而该技术的核心是微地震事件定位.近些年前人对微地震事件的定位方法做了比较深入的研究,形成了众多定位方法.为此,依据目标函数构造及其求解方式对微地震事件定位方法进行了分类,主要介绍了两大类具有代表性的微地震事件定位方法:(1)基于走时的射线追踪定位方法;(2)基于波形的偏移定位方法.然后对其算法思路流程、优缺点等方面进行了归纳总结,分析了各类算法的研究现状及两种典型算法的应用实例,最后对微地震事件定位方法的发展趋势进行了展望.     

海洋生态文明视域下河口沙坝-潟湖生态修复思路探究

加大海岸整治修复力度是推进海洋生态文明建设的必然要求。沙坝-潟湖海岸具有典型的生态系统和独特的社会价值,同时也因人类活动受到不同程度破坏,是“蓝色海湾”等整治修复项目的重要对象。文章以辽宁省浮渡河口沙坝-潟湖为例,总结国内外河口沙坝-潟湖主要生态修复思路和方法,提出生态修复过程中沙坝-潟湖受损机制和生态修复评估体系构建两个关键技术问题。在此基础上,为深入推进我国海岸生态保护修复管理和海岸整治修复工程实践,需要做好顶层设计和提升整治修复能力两方面主要工作。     

三类边坡失稳判据的统一性

将热力学理论中材料破坏的能量机制引入边坡工程中,推导了强度折减过程中边坡的能量方程,利用FLAC3D二次开发了能量的计算程序,并应用于某经典边坡算例中。通过与Spencer法的计算结果对比发现：强度折减法中边坡的稳定性与能量变化关系紧密,由此提出了4种新的失稳判据--能量突变失稳判据,且4种能量突变失稳判据理论上是统一的。通过对比发现：动能突变判据与数值计算收敛性判据、重力势能降突变判据与特征点垂直位移突变判据、耗散能增量突变判据与塑性区贯通判据分别存在对应关系,证明了常见的3类失稳判据也是统一的。通过算例试算发现,3类判据判定结果不相等主要是由收敛标准和网格精度等人为因素造成的,本质上是因为数值计算是一种近似解。工程应用中,可通过3类失稳判据判定结果的一致性来自评安全系数的计算精度,一致性越好,精度越高。提高计算精度的根本办法是严格收敛标准和精细网格划分,但应同时兼顾数值计算的时长,从而实现计算效率最大化。