青藏高原东缘的地壳流及动力过程

黏滞性地壳流对地壳及上地幔变形作用及动力机制,是大陆新生代造山带的一个重要研究内容.青藏高原中下地壳存在部分熔融或含水物质的黏滞性流体,已为一系列地球物理及岩石学研究所证实.为研究青藏高原东缘地壳流的动力作用,本文用密集的被动源宽频带地震台的观测数据,反演了地壳上地幔精细速度结构和泊松比.研究表明,川西及滇西北高原的中地壳内普遍存在低速层,而高泊松比的地壳只分布在川西北地区.位于中地壳的黏滞性地壳流从青藏高原腹地羌塘高原流出,自北西向南东流入青藏高原东缘.这些黏滞性地壳流带动了上地壳块体水平移动,当它们受到刚强的四川盆地及华南地块阻挡时将发生分层作用,地壳流将分为二或更多分支不同方向的分流,向上的一支地壳流将对上地壳产生挤压,引起地面隆升,向下的一支地壳流将使莫霍面下沉加厚下地壳.黏滞性地壳流的运动在地壳中产生应变破裂发生强烈地震活动,地震的空间分布与震源机制也受到地壳流动力作用控制.

     

深厚场地地震响应中阻尼矩阵形式的影响分析

深厚覆盖土层地震响应时域分析中阻尼矩阵形式的选取十分重要。本文基于滞后阻尼比和振型阻尼比构造了6种不同的比例阻尼矩阵形式,研究其对深覆盖土层地震响应的影响。以上海某一实际深厚覆盖土层为算例,分别以人工合成基岩地震波、汶川地震时上海佘山记录的基岩地震波为输入,得到6种阻尼矩阵形式下不同深度处的土层地震响应,并以频域解为基准解进行比较。研究结果表明,阻尼矩阵形式对加速度结果的影响程度比位移结果要大,运用同一种阻尼矩阵形式所得结果误差和输入地震波频谱特性有关。地震波自身的频谱特征对阻尼矩阵形式的选取有一定影响,建议综合考虑地震波的频谱特征和场地土层特性来构建合适的阻尼矩阵以获得合理的结果。     

天山造山带及邻区孕震应力场及断裂带活动性特征的数值实验分析

天山造山带构造环境复杂,活动断裂带和强震分布广泛,且主要分布于阿尔泰山、天山、西昆仑—帕米尔弧形构造带上,尤以天山地区最为集中.迄今为止,天山造山带地区的主要断裂带的活动特征与孕震应力场特征之间的动力学机理尚未有清晰的认识.本文以GPS等实际观测数据为约束,建立有限元数值模型,计算了研究区域地壳形变、应力/应变积累速率、弹性应变能密度以及库仑应力变化率等关键因素.模拟计算结果显示地表速度场与研究区域实际GPS观测值基本一致,且主要断裂带上弹性应变能密度分布与实际地震活动性也基本吻合,验证了数值模型和结果的可靠性.结合最新的观测和数值模拟结果分析发现,研究区的断层和地震活动性主要受控于近南北向的主压应力,与主要观测特征相一致.同时,帕米尔高原北部边界带—塔什库尔干断裂（TKF）、天山造山带南边界的东侧—迈丹断裂（MDF）、兴地断裂（XDF）库仑应力增大明显,在未来强震发生的可能性较高,应予密切关注.     

河北省月平均气温分布式模型应用研究

利用1971-2000年河北省及周边126个气象台站的常规观测资料,应用月平均气温分布式模型,实现了起伏地形下河北省月平均气温的分布式模拟,制作出100 m×100 m分辨率的气温空间制图。结果表明：坝上高原和河北省平原地区地势平坦,气温分布比较均匀;燕山山脉和太行山山脉地形复杂,气温受局地地形影响显著。在角度相同的坡地上,偏南坡与偏北坡的气温差异1月>10月>4月>7月。在同一时段,偏南坡与偏北坡的气温差异随坡度的增加而增加;张家口地区多盆地河谷,气温分布均匀且较周围地区高;月平均气温分布式模型在河北省具有良好的模拟精度、时间维和空间维模拟性能及山地扩展性能。     

台风"云娜"的热动力结构模拟试验研究

对2004年8月登陆我国的台风"云娜"的热动力结构及其演变进行了数值模拟。试验从大尺度环境场、台风中尺度动力和热力场三维结构、台风云雨特征等多角度,对模拟结果与实际观测进行了对比。结果表明,模式不仅较准确地再现了台风登陆前24h移动和演变的全过程,在移向、移速和登陆时间、地点上与实况十分接近,而且对台风系统中尺度结构、云雨特征的模拟与分析场及卫星观测也有较好的一致性。采用的模拟工具是新开发的双重嵌套AREM模式,该模式是静力模式,但对台风仍有较强的模拟能力。此外,本试验无任何人为台风模型的嵌入是其中的一个特点,从而增加了试验的可信度。     

常压混酸溶矿一电感耦合等离子体发射光谱法测定铌钽

混酸溶解矿石样品,在酒石酸介质中,用电感耦合等离子体发生光谱法(ICP-AES)测定溶液中的铌钽。该方法ρ(Nb₂O₅)和ρ(Ta₂O₅)在0～20 μg/mL时,铌钽原子发射光谱强度与浓度呈良好的直线关系,Nb、Ta标准曲线相关系数尺分别为0.999 9和0.999 7。检出限分别为0.023 μg/mL和0.072 μg/mL。本方法测定标准样品,测定值与认定值相符。对实际样品分析,Nh、Ta的相对标准偏差(n=6)分别为0.42％～2.3％和1.8％～3.3％,加标回收率均为97％～103％,适合地质找矿、选冶等领域的样品测试。     

基于支持向量机的地震属性优选及煤层气预测

为了充分发挥地震属性分析技术的优势,针对地震勘探中的小样本事件,阐述了支持向量机原理,开展了基于支持向量机的煤田地震属性非线性优选的方法研究,并在煤层气含量预测中取得了良好的效果。结果表明:基于支持向量机(SVM)属性优选的煤层气预测效果比运用钻孔插值的效果更精确,较好地解决了小样本的学习问题,可作为煤层气预测的一种有效方法。     

The Exhumation History of North Qaidam Thrust Belt Constrained by Apatite Fission Track Thermochronology: Implication for the Evolution of the Tibetan Plateau

Determining the spatio-temporal distribution of the deformation tied to the India-Eurasian convergence and the impact of pre-existing weaknesses on the Cenozoic crustal deformation is significant for understanding how the convergence between India and Eurasia contributed to the development of the Tibetan Plateau. The exhumation history of the northeastern Tibetan Plateau was addressed in this research using a new apatite fission track (AFT) study in the North Qaidam thrust belt (NQTB). Three granite samples collected from the Qaidam Shan pluton in the north tied to the Qaidam Shan thrust, with AFT ages clustering in the Eocene to Miocene. The other thirteen samples obtained from the Luliang Shan and Yuka plutons in the south related to the Luliang Shan thrust and they have showed predominantly the Cretaceous AFT ages. Related thermal history modeling based on grain ages and track lengths indicates rapid cooling events during the Eocene-early Oligocene and since late Miocene within the Qaidam Shan, in contrast to those in the Cretaceous and since the Oligocene-Miocene in the Luliang Shan and Yuka region. The results, combined with published the Cretaceous thermochronological ages in the Qaidam Shan region, suggest that the NQTB had undergo rapid exhumation during the accretions along the southern Asian Andean-type margin prior to the India-Eurasian collision. The Cenozoic deformation initially took place in the North Qaidam thrust belt by the Eocene, which is consistent with the recent claim that the deformation of the northeastern Tibetan Plateau initiated in the Eocene as a response to continental collision between India and Eurasia. The immediate deformation responding to the collision is tentatively attributed to the pre-existing weaknesses of the lithosphere, and therefore the deformation of the northeastern Tibetan Plateau should be regarded as a boundary-condition-dependent process.     

沂源土门岩溶发育机理与含水系统的水文地球化学特征

山东沂源土门岩溶含水系统,位于半干旱半湿润气候带。区内山青、水秀、洞密、林茂、古文化璀璨。别具特色的三水转化关系使区内大气降水、地表水、岩溶地下水的化学成分及空间变化颇具规律。来自岩溶含水系统边界以外变质岩分布区的外源水和大气降水渗入地下,对系统内的碳酸盐岩具有较强的溶蚀能力,当达到饱和甚至过饱和时又以泉水的形式溢出地表流出系统外。在漫长的地质岁月中,溶蚀—溢出—再溶蚀—再溢出,周而复始,于是形成了沂源土门别具一格的岩溶地貌景观。