基于动态重力信息的地震前兆与强震短临预报

地震预报是当今世界尚未破解的重大科技难题,短临地震预报是地震预报的难点,有效的前兆信息则是短临预报的关键。笔者围绕短临地震预报难题,研制了高精度动态固体潮汐重力仪和大气潮汐重力仪,成功捕获到2010～2023年间的玉树7.1级地震、土耳其7.8级地震等震前几十个小时的动态重力场变化信息。这些信息再现了强震孕育–发生的过程,初步揭示短临阶段“基本稳定→闭锁蓄能→震前平静→能量释放”的强震物理机制,可作为短临地震预报的前兆信息。为实现对短临地震“时−空−强”的准确预报,提出通过动态重力场变化组网观测和分布式前兆信息数据库建设,进一步揭示不同类型地震的动态重力信号响应规律,建立强震发生概率、时间、震中位置及震级预报模型的可行性路径,渴望破解强震短临预报的世界难题。     

矿产资源潜力评价方法对比及其发展趋势探讨

矿产资源潜力评价是预测一个地区矿产资源找矿潜力的评价方法,先后经历3个阶段：探索和应用阶段、快速发展阶段及信息化阶段。笔者梳理了“三步式”、证据权、预测普查组合、成矿系列、地质异常、综合信息预测、地球化学块体和非线性预测等8种矿产资源潜力评价理论或方法,通过相关应用实例阐述其实用性,分析了国内外应用潜力评价方法获取的研究成果,总结其发展趋势。其中,“三步式”和证据权是目前使用较为广泛的方法,成矿系列则是国内研究的热点。随着科学技术的进步以及数学地质的不断发展,矿产资源潜力评价已步入信息化阶段,三维深部预测将是未来潜力评价重点发展方向。     

阿尔金南缘清水泉堆晶岩年代学、地球化学特征及其地质意义

为探讨清水泉地区堆晶岩成岩时代和区域地质构造,选择沿阿尔金南缘主断裂南侧分布的清水泉堆晶辉长岩开展完成了LA−ICP−MS 锆石定年,对堆晶纯橄岩、辉石岩和辉长岩开展了全岩地球化学研究。堆晶辉长岩年龄为（464.8±1.3）Ma,岩石地球化学结果表明：清水泉堆晶岩主量元素具低TiO2 含量,高Mg# 值的特点。纯橄岩、辉石岩和辉长岩稀土元素配分曲线呈现“平坦型”,与富集型大洋中脊玄武岩（E−MORB）配分一致。综合清水泉堆晶岩地化特征和区域地质构造背景认为：清水泉堆晶岩为同源岩浆分异演化的产物,其形成于伸展的构造背景,表明阿尔金南缘板块碰撞在中奥陶世已基本结束。     

陕西金矿成矿规律与找矿靶区圈定

陕西省金矿资源丰富,矿床类型多样,其属陕西的优势矿产之一。金矿产地主要分布于西安、宝鸡、渭南、汉中、安康和商洛等市所辖之陕南秦巴山区。以近年来完成的《陕西省潜在矿产资源评价报告》为基础,笔者系统收集和整理了陕西已有金矿地质资料,总结了金矿的成矿地质条件及时空分布规律;采用综合信息矿产预测理论和方法,对金矿资源潜力进行了预测。划分预测工作区11个,圈定金矿找矿远景区56个、重点找矿靶区45个,预测2 000 m以浅潜在金矿产资源4 477 918 kg,可利用潜在矿产资源2 248 102 kg。其研究成果和认识可作为新一轮找矿突破战略行动金矿勘查工作部署的参考资料。     

河套地区大雨以上降水日数的气候变化特征分析

利用长时序（1961—2012年）的辽宁省夏季逐小时降水观测资料、2008—2013年CMORPH（中国自动站与NOAA气候预报中心morphing技术融合的逐时降水量0.1°网格数据）夏季逐小时降水资料、2000—2012年NCEP再分析资料以及高分辨率中小尺度数值模式WRFV3.3.1,对辽宁暴雨日变化规律进行了统计,并对其形成机理进行了分析和数值试验,结果表明：(1)辽宁省内陆地区基本为午后降水（暴雨）峰值,沿海地区基本为午前降水（暴雨）峰值,内陆平原站点凌晨到午前有次峰现象发生。(2)辽宁降水日变化特征与地理环境关系密切,内陆地区午后降水峰值、沿海地区午前降水峰值的主要原因是大兴安岭—内蒙古高原山区、东北平原、海洋三大地形热力性质的不同而诱发的局地环流日变化。内陆地区午后—夜间降水峰值由山地—平原局地环流上升支诱发,沿海地区凌晨—午前降水峰值现象由海—陆局地环流上升支诱发。(3)对内陆站点做去除大地形试验的数值模拟试验表明,去除大地形对于日累积降水量无明显影响,但对内陆站点的降水日变化有影响,去掉地形后,内陆站点降水峰值发生时间基本均明显提前至正午前后且峰值雨量均明显减小;沿海站点做海洋改陆地数值模拟试验结果表明,海洋改陆地试验对于日累积降水量也无明显影响,但对沿海站点降水日变化有影响,海洋改为陆地后,沿海站点降水峰值由午前变为午后至夜间。数值试验结果进一步说明山地、海洋大地形是诱发辽宁降水日变化规律形成的主要原因。

     

辽宁庄河地区花岗岩侵位机制及岩浆动力学的初步探讨——以光明山花岗岩复式岩体为例

运用岩浆动力学原理探讨庄河地区光明山花岗岩复式岩体岩浆侵位的驱动力、上升通道、通道最小临界宽度和定位过程,指出光明山花岗岩复式岩体是由其岩浆在区域挤压力的作用下,沿由深大断裂所提供的最小临界宽度呈脉状上侵,并在地壳浅部以岩墙扩张的形式定位而成.     

河北邯邢铁矿区矿山环境生态地球化学评价

在河北邯邢西石门及周边铁矿区系统地采集了各类生态环境地球化学样品,包括土壤（n=242）、玉米（n=110）、地表水（n=37）、地下水（n=31）和水系沉积物（n=81）。通过对矿区各样品元素含量特征和元素富集程度的研究,利用区域地球化学基准值和地质累积指数定量评价了矿山污染扰动程度。研究表明,矿区土壤、玉米、地表水、地下水、水系沉积物中相对富集较高的与成矿作用有关的元素及主要的伴生元素,部分重金属元素超标,土壤和水系沉积物中Se、As、Cd、Cu、As、Cd、Cu、Co元素超标,玉米中F、Cr、Cd元素接近食品卫生限值,地表水和地下水部分指标浓度接近三类水质限值。研究表明,造成污染的主要来源是铁矿尾矿沙和煤矸石中的硫化物发生氧化作用,导致重金属淋滤转移,另一来源是燃煤降尘的积聚。     

萤石矿自然重砂矿物组合规律及其找矿意义

为探究不同类型的萤石矿所反映的自然重砂矿物组合所携带的对各类型萤石矿的指示特征,统计了浙江、湖南、湖北、青海、广西、福建、安徽、新疆、甘肃、河北共计10个地区23个典型萤石矿床的自然重砂矿物报出情况,计算各重砂矿物报出率,分析得出热液型矿、后期热液型及热液充填型3种类型萤石矿床各自对应的自然重砂矿物组合和标型矿物组合。结果显示,各类型矿床自然重砂矿物组合既有相同之处也有显示各自的特点。因此,按照矿床类型建立的自然重砂矿物组合及其含量变化,对于新一轮的矿产资源勘查具有重要的意义。     

花山岩画开裂岩体声波测试与分析

阐述了声波测试的方法和过程,通过在岩体中声波的传播速度,建立开裂岩体厚度与劣化程度的数学模型。结果表明,开裂岩体厚度小于30 mm时,强度损失较大;开裂岩体厚度大于30 mm时,强度基本保持不变,为今后花山岩画的保护提供科学可靠的理论依据。     

基于时频域极化滤波的勒夫型槽波提取

矿井槽波地震勘探数据中,含有多种类型地震波,包括线性极化的纵波、横波、勒夫型槽波和椭圆极化的瑞利型槽波。由于槽波频散现象严重,不同类型槽波互相重叠,在地震记录上难以区分,合理地进行波场分离是槽波数据处理的重要环节。根据不同类型槽波振动极化特征,提出基于S变换的时频域自适应协方差矩阵极化滤波方法;在时频域中,针对槽波水平双分量信号建立自适应协方差矩阵;利用矩阵对应特征值和特征向量,计算椭圆率和方位角参数来描述槽波极化振动特征;依据极化参数建立极化滤波函数,对槽波地震信号进行波场分离。经过理论合成信号和实际数据测试表明,该方法可以有效地从槽波地震记录中提取出勒夫型槽波,避免其它类型地震波在槽波数据处理过程中产生的干扰,为槽波地震勘探数据处理提供新的技术手段。