地质钻探新型多功能复合剂研究与应用

采用丙烯酸（AC）和丙烯酰胺（AM）为原料,通过水溶液聚合法制得了降失水剂。用制备得到的降失水剂和其他处理剂作为有机改性剂,采用混炼挤压法制备得到多功能复合剂。用多功能复合剂配制钻井液,研究了其粘度、降失水等性能。结果表明,采用多功能复合剂配制的钻井液,在粘度、滤失量和页岩膨胀降低率方面都有明显改善。多功能复合剂顺利地完成了多个地区野外现场试验,证明其具有较强的抑制性能,较好的悬浮性,适用于水敏性和破碎地层。介绍了该多功能复合剂的性能及试验效果。     

汶川8.0级地震及余震期间陕西周至气汞的异常特征

汶川8.0级大地震及余震期间,陕西省周至气汞出现了3次同一类型的异常形态,研究表明这些异常与余震的起伏在时间上有一定的对应关系。异常的主要特征为主震前12 d气汞测值出现快速下降过程,降幅9%,而在随后几个月龙门山断裂北段的两组余震前,异常出现的时间均为震前3 d,下降幅度也均为15%。结合地震活动的特征,对2008年9月12日的余震进行了预测。     

近间距大直径公路盾构隧道施工相互影响分析

结合一外径11.36 m、近距段净距4.0～5.7 m的上海某公路盾构隧道土体和管片位移及应变的监测成果,就后建隧道施工对先建隧道的影响进行了分析。分析结果表明,盾构的推进使隧道间土体朝掘进方向和已建隧道方向侧移,沿深度的最大侧移量发生在隧道中心深度以上0.2D（D为隧道外径）左右;盾尾到达及管片脱出注浆工况阶段,隧道间土体及已建隧道临近面上拱腰处的侧移量达到最大;已建隧道管片呈现上部内敛、下部外扩的变形形态,且临近后建隧道面变形值较大。     

基于余震重定位和震源机制解研究青海玛多MS7.4地震序列的发震构造和断裂形态

2021年5月22日02时04分(北京时间),青海果洛州玛多县发生M_S7.4地震,震后余震不断.地质调查和卫星观测对地表断裂痕迹有较好的约束.然而,对于理解区域应力场、地震的产生、传播和终止具有重要意义的地下断层几何结构的约束精度略显不足.利用国家地震台网的连续波形记录,本研究首先基于双差定位法对玛多地震震后25天的余震序列进行重定位,结果显示余震序列大致沿NWW向的江错断裂呈线性分布,位于主震震中两侧,延伸总长~170 km.主震东南侧存在一余震稀疏区,在断裂带东西两端余震分布转向且出现分叉现象,反映出发震断层的复杂几何形态,这与前人研究结果基本一致.进一步采用波形反演方法和P波初动极性反演方法,获得了玛多震源区132个中小余震的震源机制解与震源矩心深度,并基于此对该主余型地震的发震构造与断裂形态进行了初步分析.震源机制解结果表明,玛多M_S7.4主震的发震断裂主要为左旋走滑性质,余震与主震性质整体相同,在断裂带东段存在部分逆冲型余震.震源机制解约束的区域主应力方向约N60°E,与区内整体走滑断裂作用相一致.余震震源深度略微起伏,主要集中在10~12 km,且浅部余震较少,表明浅部应力可能主要通过主震释放,余震深度分布可能限定了主震同震破裂的下边界.玛多主震破裂起始于断裂带走向和倾向发生明显变化的位置,表明断裂带的复杂几何结构可能是此次玛多M_S7.4地震初始破裂空间分布的决定因素.主震破裂结束的两端都有"马尾状"构造(或次级断层),表明这种分叉断层复杂的几何形态可能控制着主震破裂的最终位置.     

新疆典型地区大气降尘磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法对北疆昌吉地区和南疆阿克苏地区大气降尘的磁学特征进行对比研究。结果表明：2012年春夏季昌吉地区大气降尘样品磁性矿物以磁铁矿和磁赤铁矿为主,阿克苏地区样品除受到磁铁矿、磁赤铁矿主要控制外,还含有更多赤铁矿等高矫顽力磁性矿物。两地降尘样品都以假单畴颗粒PSD和多畴颗粒MD为主。昌吉地区大气降尘样品的磁性矿物含量明显高于阿克苏地区。阿克苏地区大气降尘样品以天然降尘为主,强磁性矿物含量较低;昌吉地区降尘样品人为源输入强度高,磁学信号强。大气降尘的磁学特征包含大量环境信息,可以作为粉尘环境监测的重要手段。严格控制工业污染物排放,合理规划工业布局,依旧是治理城市大气污染的重要措施。     

数值模拟方法在隐伏岩溶水源地保护区划分及污染治理中的应用

文章以北京市东南郊大兴迭隆起隐伏岩溶水子系统内的两个水源地（大兴念坛水源地与通州龙旺庄水源地）为例,研究数值模拟方法在隐伏岩溶地下水水源地保护区划分中的应用。研究基础为基于GMS建立的包括第四系与岩溶含水层在内的三维非稳定流地下水数值模拟模型,采用的主要技术手段为质点追踪技术,结合溶质质点迁移100 d与1 000 d的距离划分水源地的一级与二级保护区,并提出相应的污染防控措施。研究得出,对于隐伏岩溶水大部分来自上覆第四系松散孔隙水越流补给的情况,岩溶水源地保护区即是上覆松散含水层的保护区范围,应加强第四系孔隙含水层地下水污染的防治,以保护岩溶水不受污染。      

2022—2023年四川泸定MS6.8、MS5.0和MS5.6地震序列的发震构造及成因

四川泸定2022年9月5日发生MS6.8强震, 随后10月22日和2023年1月26日又分别发生MS5.0和MS5.6强余震, 主震和两次强余震的震中相距仅几公里却有着截然不同的震源机制解, 因此, 探究三者的发震构造、联系及成因至关重要. 本研究利用国家地震台网记录到的这三次地震序列的连续波形数据及震相资料进行双差重定位, 并进一步采取CAP波形反演方法和P波初动极性反演方法获得研究区ML2.5+的79个余震震源机制解. 结果显示, 主破裂沿鲜水河断裂磨西段, 破裂彻底, 余震活动性不高. 沿主断裂分布的余震具有明显的分段特征, 断层近直立且西北浅东南深. 主震及磨西段大部分余震均为走滑机制, 是典型的印度—欧亚板块挤压旋转造成鲜水河走滑断裂带应力失稳触发的强震活动. 发生在贡嘎山地区的余震是MS6.8主震触发的震群活动, 震级水平不高, 分布弥散, 并没有触发与主断裂共轭的燕子沟、海螺沟和磨子沟次级断裂, 而是触发了与主断裂近平行的次级隐伏断裂——贡嘎山断裂. MS5.0和MS5.6两次强余震均发生在该次级隐伏断裂上, 断层倾角40°~50°且震源深度较浅. 贡嘎山地区拉张型地震活动明显不同于走滑型为主的鲜水河断裂带, 可能是印度—欧亚板块挤压旋转作用下贡嘎山快速隆升而地表快速剥离导致局部因重力卸载而垮塌造成的, MS6.8主震有明显的触发作用. 三次泸定强震的发生, 释放了磨西段及西侧贡嘎山地区部分应力, 但并未改变"Y"字形交汇区强震发生的可能性.     

威海小石岛人工鱼礁海域渔获物群落结构特征及其与环境因子相关性

为探究人工鱼礁投放对威海小石岛附近海域渔获物种类组成、渔获量变化、渔获物结构特征的影响,作者于2012~2013年对威海小石岛人工鱼礁区及对照区的渔获物和环境因子进行了调查,并采用聚类分析、单因子相似性分析及相似性百分比分析对渔获物结构特征进行分析,采用典范对应分析(CCA)对礁区主要物种与环境因子的相关性进行分析。结果显示,南、北礁区地笼网调查到渔获物种类数量高于对照区,分别为24、31和18种。南、北礁区鱼类和甲壳类生物资源量高于对照区。南、北礁区全年资源量占优势的种类为日本蟳(Charybdis japonica)和大泷六线鱼(Hexagrammos otakii),对照区为海刺猬(Glyptocidaris crenularis)和大泷六线鱼。聚类分析和单因子相似性分析表明,渔获物组成结构在季节间差异显著(P0.05),在春季和夏季,人工鱼礁区渔获物组成结构和对照区差异显著(P0.05)。典范对应分析表明,水温、叶绿素a和溶解氧是影响礁区主要渔获物种类分布的主要环境因子。投放人工鱼礁改善了威海小石岛礁区水域的渔获物群落结构,并增加主要鱼类、甲壳类经济物种的渔获量。     

华北板块北缘中段早石炭世构造属性:察哈尔右翼后旗高分异Ⅰ型花岗岩地球化学的制约

察哈尔右翼后旗二长花岗岩岩体位于华北板块北缘中段.岩体富SiO₂、富K、富碱、低Ca和P、贫Fe和Mg,w(P₂O₅)与w(SiO₂)呈负相关,铝指数(A/CNK)为0.96~1.15,分异指数为90.36~92.96;主要造岩矿物为条纹长石、斜长石和石英,其铁镁矿物主要为黑云母,未出现碱性铁镁矿物和富铝矿物,副矿物为锆石、磁铁矿、磷灰石、榍石和钛铁矿;可见察哈尔右翼后旗二长花岗岩属高分异钙碱性I型花岗岩类.结合较低的w(∑REE)((46.8~94.4)×10^-6)、w(Th)((1.74~2.39)×10^-6)、w(U)((0.27~0.39)×10^-6)和微量元素判别图解,二长花岗岩岩浆源区可能为下地壳,源岩可能为岩石圈地幔.岩石轻重稀土分馏较强 ((La/Yb)_N= 6.52~28.39),δEu以正异常为主(0.83~3.51),富集大离子亲石元素(LILEs,Cs、Rb、Ba和K),亏损高场强元素 (HFSEs,Nb、Ta、P和Ti).地球化学特征反映了二长花岗岩具有火山弧岩石特征,且岩体侵入新元古界埃迪卡拉系什那干群,表明岩体形成于活动大陆边缘弧环境,其侵位反映了古亚洲洋的俯冲岩浆事件.     

中亚造山带东段南缘早志留世岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文报道了分布于中亚造山带南缘苏尼特右旗太古生庙地区太古生庙岩体和库伦哈达岩体的岩相学、地球化学和年代学特征,以讨论该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。锆石U-Pb定年结果显示,太古生庙英云闪长岩结晶年龄为442.6±2.4Ma,库伦哈达石英闪长岩结晶年龄为434.2±2.2Ma,说明太古生庙地区早古生代存在岩浆活动。其中太古生庙岩体地球化学特征类似于典型的埃达克岩,其Si O2含量56%(70.02%~70.51%),Al2O3含量≥15%(15.99%~16.37%),Mg O3%(0.56%~0.83%),Na2O3%(4.33%~4.66%),K2O/Na2O比值0.5(0.3~0.4);在微量元素特征方面,Sr400×10-6(681×10-6~783×10-6),Yb1.9×10-6(0.6×10-6~0.9×10-6),Y18×10-6(5.4×10-6~9.3×10-6),无明显的Eu异常。库伦哈达岩体与太古生庙岩体相比,Si O2含量较低(57.92%~66.78%),Al2O3为相当(14.91%~18.26%),MgO含量为1.17%~2.31%,Na2O含量为3.29%~4.36%,K2O含量为1.43%~3.09%;在微量元素判别图解中,库伦哈达岩体的岩石样品投图位于埃达克岩和典型的岛弧型火山岩的叠加区域,而太古生庙岩体样品全部落入埃达克岩区域内,太古生庙岩体可能是洋壳部分熔融的产物,而库伦哈达岩体可能是早期俯冲的洋壳部分熔融的产物混染了部分熔融的地幔楔之后形成了这种具有正常岛弧岩浆特征的岩石,其形成的环境为岛弧环境。