地质调查支撑服务海南生态文明建设探索与实践

为探索地质调查工作支撑服务生态文明建设与自然资源管理的模式与路径,2019-2021年,中国地质调查局组织实施了“海南生态文明试验区综合地质调查工程”。通过采用自然资源综合地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要成果和认识:（1）初步形成了地质调查支撑服务海南生态文明建设工作模式和路径;（2）构建了服务典型城市国土空间开发利用与高质量发展的地质调查工作机制;（3）探索建立了不同层级双评价、自然资源空间区划和生态地质调查技术方法体系,创新海岸带“地层-气候-构造”三位一体活动断层探测和鉴定方法;（4）以服务区域国土空间规划、城市高质量规划建设和重大工程地质安全为切入点,支撑海南生态文明试验区国土空间优化开发与协调发展;（5）大力挖掘区域优质土地资源、地下水资源、地热水资源、地质遗迹和地质文化资源,助力脱贫攻坚与乡村振兴,探索出一条生态产品价值实现的地学路径;（6）助力红树林、珊瑚礁和沙滩退化等典型滨海生态资源保护修复,提出基于地质演化和地质过程的生态系统保护与修复科学方案（;7）编制了服务海岸带、重要城市和区域以及重大工程相关系列地质调查报告、图集和对策建议...     

基于InSAR数据的北京地铁6号线地面沉降监测分析

本文以北京市地铁6号线为研究区,采用PS-In SAR技术对研究区53景Terra SAR影像进行永久散射体干涉处理,获取了研究区地面沉降信息,初步揭示了线状研究区的地面沉降空间分布特征,进一步结合层次熵值法,定位6号线典型路段,深入分析了地面沉降发展的严重程度及不均匀性。研究结果表明:(1)6号线沿线自西向东沉降速率增大,最大年沉降速率为77.2 mm/a,出现在常营—草房路段;(2)综合熵值以金台路站为分界,西侧熵值小(小于0.5),东侧接近或大于1,金台路以东路段沉降量大,且不均匀沉降严重;(3)在地质条件相似的金台路-十里堡、青年路-褡裢坡、黄渠-草房3个路段内,沉降严重程度同时受年沉降速率、斜率、曲率半径变化驱动,且相关性强。     

配BFG蒸压加气混凝土砌块砌体基本力学性能数值模拟

将蒸压加气混凝土(AAC)砌体填充墙采用薄灰缝专用砂浆砌筑,并在灰缝中配置玄武岩纤维格栅(BFG),可以提高墙体的抗压强度和延性。为了研究配BFG的AAC砌块砌体的基本力学性能,设计了9组27个试件进行抗压和抗剪试验。在试验的基础上,首先分析了砌体的抗压和抗剪性能,给出抗压上升段本构方程和抗压、抗剪强度建议公式;其次运用ABAQUS对砌体的抗压和抗剪性能进行模拟,通过比较模拟结果与试验结果,验证了有限元模型的合理性;最后分析了模型受压时的应力-应变关系,给出抗压下降段本构方程。研究表明:荷载施加处,接触面上剪应力集中是砌体通缝抗剪破坏的主要原因;本构方程可为配BFG蒸压加气混凝土砌体填充墙抗震性能的研究提供参考。     

黄河下游游荡段河道平面形态与河热变化趋势预测

黄河下游可道平面形态与河势演变,从２０世纪６０年代起,地貌界就用地图法和航片资料作过不同程度的研究。随着资料的不断积累,该项研究得到逐步的深化。“八五”期间,水利界又对主流线作了深入分析,结果表明：各家所得结论不同,需要作进一步的分析讨论。我们认为：从长远的角度来看,小浪底水库清水下泄期间,黄河下游游荡性可段不对称的河谷形态不会改变;在继承性新构造运动造成的地壳向南掀沉、科氏力和人类活动的综合影响     

震前电离层TEC异常探测新方法

本文提出一种利用时间序列法(ARIMA模型)进行震前电离层异常探测的新方法.首先,对比分析了该方法与传统探测方法(四分位距法、滑动时窗法)预测TEC背景值的精度.结果表明,时间序列法预测背景值的精度要明显高于传统方法,且预报背景值的平均偏差要比传统方法小2倍左右,说明传统探测方法预测的背景值具有较大系统偏差.为更准确地探测震前电离层扰动,除了得到准确的参考背景值,还需得到更加合理的探测限值,由此本文提出一种更为合理的限差确定策略.最后,以2012年1月10日苏门答腊岛7.2级地震为例,利用该方法分析了其震前电离层的异常扰动情况,并验证了该方法的有效性,实验结果表明:在震前第13天、第8~9天、第1~2天和地震当天电离层均会发生较为明显的异常.而且,其正异常(观测值高于正常值)一般发生在震中以北,距发震时间相对较远;负异常(观测值低于正常值)则在震中各方向均会出现,且距发震时间较近.同时,通过对异常结果分时段统计,发现在发震时刻前,距发震时刻越近的时段发生异常的频率越高,此规律将会对未来更为准确的预报发震时段提供重要参考.     

利用等距同构建立多尺度空间实体相似性度量模型

从度量几何学的观点,建立多尺度空间实体等距同构模型。将多尺度空间实体分别看作刚性图形和弹性图形,利用等距同构不变性的概念,构建多尺度空间实体几何相似性图形距离和拓扑相似性图形距离。通过统一几何和拓扑相似性图形距离,构成一个二元集值距离,作为多尺度空间实体相似性的评价指标。通过对不同复杂性的面状和线状空间实体多尺度表达图形的几何和拓扑相似性度量实验表明,该方法能同时顾及多尺度空间实体几何和拓扑结构的改变,且符合空间实体的多尺度抽象规律。     

隐伏断层灾害的研究与地震保险

简要介绍了近年来一些国家地震灾害造成的经济损失占这些国家国内生产总值的比例；主要介绍了多震地区开展地震断层探测研究的概况以断层活动为基础的地震保险试验的内容及研究进展。     

岩石变形局部化的实验研究

用光弹贴片法、声发射技术和电视录象的方法,研究了山东济南辉长岩试件（15×45×90mm3）。在平面应力状态下,单轴压缩加载的过程中,岩石表面（45×90mm2）的应变场的等差线（即最大剪切应变的等值线）条纹图案的连续变化过程。 在加载到峰值载荷的88％—95％时,高级次的等差线条纹在包含即将发生的断层面的区带中高度集中。变形集中区的主应变差（最大剪切应变）的值比周围介质可高出5—6倍。 变形局部化的趋势比声发射率剧增要早得多。     

2008年汶川8.0级地震孕震机理研究

用三维流变非连续变形与有限元相结合（DDA+FEM）的方法,在青藏高原及邻近地区三维构造块体相互制约的大背景中,考虑了龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度和分层的明显变化,及断裂带东侧四川盆地及鄂尔多斯块体坚硬地壳阻挡的影响,通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束,计算得到研究区的速度场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本一致.在此基础上,模拟计算现今构造块体边界断层上表征剪应力及法向应力等综合影响的危险度分布.结果表明,上、中地壳层危险度分布中危险度较高的地段多数与近几十年来发生的七级以上大震区域基本一致.包括2008年汶川8.0级等大震的发震断层.通过分别对龙门山断裂带东西两侧的两种不同构造格局进行试算表明,龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度、分层与物性明显变化对汶川大震的孕育发生均起了关键性作用.计算得到的应变率强度分布图可见,高原东部整个边缘地带均接近应变率强度的陡变带.其中以龙门山断裂带上的陡变最为明显,西侧应变率强度是东侧的近4倍,而且断裂带东侧应变率强度等值线衰减比西侧快.反映了汶川大震逆冲型发震断层地区独特的特征.此外,由计算得到的应变能密度分布图可见,龙门山断裂带在上、中地壳层中均位于宽度相同、其走向与龙门山断裂带走向一致的高应变能密度带中,在上地壳层这个带的东西两侧则是应变能密度较低的地区,而在中地壳层,其强度在断裂带东侧逐渐向东衰减,西侧应变能密度高,而东侧应变能密度较低.表明在印度板块强烈推挤作用和高原各构造块体相互制约及龙门山断裂带东西两侧特殊构造环境中,高原地壳物质向东水平运动,受到龙门山断裂带东侧介质刚性强度较大的四川盆地阻挡,使得汶川大震发震断层在大震前已积累了相当水平的应变能,并同时处于力学上的不稳定状态.