结晶岩的膨胀性能研究

采集了来自德国大陆深钻（ＫＴＢ）中的一组结晶岩,在实验室用位移记录仪或应变片接通电桥测量了岩石浸入不同流体中应变随时间的变化．结果表明：１．不同的岩石浸入水中,其膨胀速率和膨胀量是不同的,这与岩石的孔隙结构有关．２．同一岩样浸入极性和非极性的流体中,其膨胀性能是不同的,这与水分子的极化特性及其表面张力有关．３．很多情况下,膨胀是各向异性的,尤其是片麻岩．因此体积的增长可根据在３个互相垂直方向上的相对长度变化的总值来计算．可以认为,膨胀的主要因素是极性流体与岩石颗粒作用的结果,膨胀性能是由于颗粒表面的双扩散层造成的．实验证实了地壳岩石变形的机制强烈地受到流体的存在与否以及不同类型流体的影响．流体与岩石间相互作用的研究将对深入探讨地壳内流体的热过程、力学过程、油气运移以及岩石物理性质有重要意义．     

岩性、含油气性、有效覆盖压力对纵、横波速度的影响

在具有代表性的正旋回砂砾岩储层中，８种不同岩性的典型样品，在５种含油（气）水饱和状态下测试了纵、横波速度（Ｖｐ和Ｖｓ）与有效覆盖压力（△Ｐ）变化关系曲线。结果表明：（１）Ｖｐ和Ｖｓ与△Ｐ呈指数递增，Ｖｐ和Ｖｓ随△Ｐ变化在低压范围比高压范围更敏感，而Ｖｐ比Ｖｓ的灵敏度高。（２）同一状态下，同一非均质单层内的岩性变化范围控制了不同的Ｖｐ－△Ｐ，Ｖｓ－△Ｐ曲线族的宽度。岩性由细到粗，Ｖｐ－△Ｐ曲线由低向高变化，含钙、含砾粗砂岩的Ｖｐ－△Ｐ曲线处于曲线族的上界，砾状砂岩的Ｖｐ－△Ｐ曲线低于含砾粗砂岩的Ｖｐ－△Ｐ曲线。Ｖｓ－△Ｐ曲线也有上述规律。（３）同一样品，研究５种不同饱和度状态下的Ｖｐ－△Ｐ和Ｖｓ－△Ｐ曲线，发现无论压力条件如何，波速与饱和度均呈线性关系。（４）在同一的非均质单层内，Ｖｐ－△Ｐ，Ｖｓ－△Ｐ变化曲线随着含油、气、水饱和状态的不同具有明显的分带性。气饱和Ｖｐ－△Ｐ曲线族在形态及幅度变化上明显区别于油、水饱和状态，束缚水、残余油状态的Ｖｐ－△Ｐ曲线族，Ｖｓ－△Ｐ曲线也有上述规律。气饱和状态的Ｖｐ和Ｖｓ随△Ｐ变化的敏感度高于油、水饱和状态，气饱和状态的Ｖｐ随△Ｐ变化的敏感度高于Ｖｓ。     

工程结构中支撑减震结构响应及力学性能研究

为研究不同支撑方式对钢结构抗震性能的影响,利用PKPM对某8层钢结构建筑进行建模,再对模型进行反应谱和Pushover分析,对比分析了四种支撑方案下的用钢量、基底剪力、层间位移等多种评价指标,在分析计算的基础上探讨支撑布置的影响规律.结果表明:四种布置支撑的方式均可使结构的抗侧刚度有较大的提高,不同的支撑布置方式对构件的挠度和应力比有一定程度的区别,采用方案一,结构的抗侧刚度提高显著,在小震和大震的作用下侧移均较小,其基底剪力显著大于其他三种方案,需要格外关注结构的基底应力变化;采用方案三和四,可以一定程度地减少结构成本,其在地震作用下的结构响应相对较不稳定,但也能保持较大的抗侧刚度,其结构响应的各项指标均能满足规范要求;采用方案二,其结构响应在所选方案中表现最不理想,但其能最大限度地将用钢量的消耗降低,同时地震作用下各结构响应指标均能满足的规范要求,在施工条件用钢量、作业环境等条件受限的情况下,可优先考虑采取此方案.     

福建省地壳形变观测网建设进展与展望

简述了建设中的福建地壳形变台网的概况，福建地壳形变台网，以GPS观测为主，结合精密重力、水准和流动地磁测量，将三者观测重合到CPS基准站，形成有特色的观测网络。通过福建省5个基准站、16个基本站及一个数据处理中心，动态监测东南沿海地区地壳运动，为地震预测预报提供背景信息。     

基于高温高压岩石破裂实验结果对中强地震前震中附近区域部分地震学现象的初步解释

依据高温高压岩石破裂实验结果并结合理论分析，对 附近区域不同深度温压条件下岩石变形破坏性质及破坏失稳的力学行为进行了研究，在一次应力加载循环中，发生破坏的部位随时间具有向深部下迁的趋势。考虑到深度温压条件下岩石的渐进式破坏行为及突发失稳，对主震前震中附近区域小地震活动的增强、平静、活化等现象，以及b值等时间序列参数变化的可能机理进行初步探讨，并简单讨论了两类平静和两类b值变化的可能原因。     

结晶岩的水化膨胀研究

室温下的应变实验表明 ,低孔隙度的结晶岩如花岗岩、片麻岩、闪长岩和变基性岩 ,水饱和时膨胀 ,干燥时收缩 ,这种效应是可重复的 .用水的吸附和解吸 （在相对湿度下 ） ,也可以观察到膨胀和收缩 .膨胀效应是由于表面力 （VanderWaals吸引、双电层排斥及溶剂化排斥 ）引起的 .水饱和体应变约为其孔隙度的 1 /1 0 .用庚烷饱和的体应变比用水饱和的小 .用CaCl2 溶液饱和的应变随着盐克分子浓度的增加而减小 .杨氏模量E、切变模量G、品质因数Q的准静态测量表明 ,随着相对湿度的增加 ,E、G、Q减少 ,吸附水的增加改变了孔隙内表面分子的相互作用力 .大约在岩石孔隙表面吸附达到 3个水分子层时 ,可观察到最强烈的膨胀效应 .     

川西地区小震重新定位及其活动构造意义

使用双差地震定位法对川西地区1992～2002年的13367个小震进行重新定位, 初步分析了地震活动性与地表活动构造的关系及其揭示的构造信息. 重新定位后,地震活动沿活动断裂成线（带）状分布现象非常突出,呈现出与地表活动构造的密切关系：结构简单的单一走滑断层具有上宽下陡的花状结构特征,拉分盆地与逆断裂具有线性而发散的分布式结构特征,逆断裂之下还存在缺震层. 此外,沿活动断裂带地震活动还具有空间分段性,揭示出局部地段存在着隐伏活动断裂和可圈定为地震危险区的地震空区. 震源深度分布显示,川西高原在15～20km的深度范围内普遍存在厚度约5km的缺震层,以高温高压实验结果为基础,通过计算川西地区地壳强度表明,大约14～19km的深度范围花岗岩处于塑性流变状态,说明缺震层的出现具有地壳物质塑性变形基础.     

利用GPS数据估算川滇南部地震（MSge;6.5）平均复发间隔

利用川滇南部GPS站点速度资料,采用Kriging插值和有限单元中形函数（拉格朗日差值函数）求导原则,计算了川滇南部主应变速率.在此基础上,引入Kostrov地震矩率计算方法,由主应变速率求得了研究区的地震矩率,进而借助于Ward地震平均复发间隔公式计算了研究区地震（MSge;6.5）平均复发间隔.计算结果表明,川滇南部不同震级档地震复发间隔空间分布总体上与区内主要活动断裂展布基本吻合;地震复发间隔低值区主要分布在地震活动水平和滑动速率较高的安宁河——则木河——小江断裂带、丽江——小金河断裂西南段、红河断裂西北段.所得的结果与利用历史地震资料获得的结果基本一致.该方法对于历史地震资料缺乏或不完整地区和活动断层定量研究程度较低的地区有着潜在的应用价值.      

断层面高精度形貌对比研究: 基岩区古地震研究的选址

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、物理和化学指标测定等一系列先进技术的发展, 已有大量的研究案例成功地从基岩断层面上提取了古地震信息, 基岩断层面在古地震研究方面的优势被不断发掘。然而, 沟谷等地表过程的侵蚀作用, 也会使得基岩断层面出露。这种非构造成因的断层面, 很容易与构造成因的断层面混淆, 却不记录古地震信息。已有的研究工作, 缺乏对这两种断层面出露方式的系统研究, 更缺少对适合于古地震研究的基岩断层面特征的归纳总结, 这将不利于在基岩区开展古地震研究工作。为了解决这一问题, 选取了山西地堑系的马家窑和南马庄两处基岩断层面, 采用小型无人机航测(s-UAV)结合陆基三维激光扫描(t-lidar)技术, 获取了基岩断层面高精度形貌及周围的三维地形数据, 将断层面形貌特征的定量分析结果与断层坎精细的地貌解译结合, 研究基岩断层面的不同暴露方式下的形貌特征。结果显示, 马家窑基岩断层面受沟谷侵蚀而逐渐暴露, 表面形貌呈现出连续平滑的特征, 不具有地震活动信息。南马庄基岩断层面的形貌显示出明显的阶跃式分带特征, 具有分段出露的特点。结合精细地貌解译的结果, 这种出露特征可能与周期性的地震活动有关, 并识别了两次同震倾滑位移量为3.1 m和3.3 m的古地震事件。最后, 本研究强调了在开展基岩断层面古地震研究时, 选择合适的研究地点的重要性, 对比了构造活动和地表侵蚀两种成因断层坎的特点, 提出了适合提取古地震信息的基岩断层面的特征和识别原则。

     

科尔沁沙地土地沙漠化的历史与现状

科尔沁沙地是我国自然条件相对较好的一个沙地，有着广阔的治理前景。回顾科尔沁沙地的历史变化，认为科尔沁沙地是一个全球气候变化大趋势下由人类生产活动过度而形成的沙漠化区域，在金代至清代之间由于人为活动强度减弱，曾经发生明显的沙漠化逆转。根据全国沙漠化普查所获得的资料，研究分析了科尔沁沙地土地沙漠化现状及其特点，结合土地沙漠化发生的历史过程，讨论了这一地区沙漠化的治理策略。