地磁場倒轉的电磁模型

本文是根据地球基本磁場起源的“发电机”理论而提出的地磁場倒转的电磁模型,认为地磁場的倒转是地核内部“环型”場反向的结果,若地球转速的“突然”扰动够大,则地幔与地核之间的电磁作用可以引起地球内部“环型”場的反向,从而实现地磁場的倒转,计算表明,这一扰动的性质是地球蒋动周期的减小,其数量级为10~2毫秒。文章的末尾计论了反向地磁場的维持问题,得出倒转磁場维持的时间间隔约为10~3年-10~6年。     

GS15重力仪电磁反馈和观测资料的数字采样分析

GS15重力仪是静力式螺旋状弹簧重力仪。仪器的检测系统是一种电容换能开环检测系统。我们从1982年开始对GS15(No231)重力仪采用电磁反馈方法进行改装。把原来开环检测系统改为闭环检测系统。并用数字磁带、以不同频率作采样记录。这样,就使该台仪器的摆杆处于零位,即电容电桥的平衡位置。同时在输出端可分别记录重力潮汐信息和叠加在潮汐曲线上反映重力仪摆杆通过平衡位置时的瞬时信息。并将该信号加以专门放大输出。所有信息都同时采用模拟和数字采样记录。 观测试验表明,采用电磁反馈和数字采样记录有如下优点: (1) 提高重力潮汐的观测质量。由于重力仪摆杆处于零位,仪器稳定性增加了。并使记录格值标定准确,且完全线性。仪器灵敏度保持不变。在专门放大的高频输出信息上,可了解噪声的频谱分布,以便构制数字滤波器,以代替该仪器原有100秒的有源滤波器,从而使潮汐相位不致失真。 (2) 利用重力仪摆杆过零位专门放大的高频信息,可开展非潮汐高频信息的研究,探讨地面脉     

板块运动的机制与动力来源学术争鸣

目前人类对地球的认识仍很肤浅,无论国外还是国内对于地球动力学问题仍在探索过程中,Science杂志2005年公布的125个重大科学问题中的第10个问题是“地球内部是如何运行的”,提出地球动力来源还尚未解决。 2017年出版的《中国学科发展战略--板块构造与大陆动力学》认为板块构造理论虽然取得了巨大成功,但该学说依然存在其形成以来就存在的难题,即板块动力、板块起源及板块上陆三大问题,驱动板块运动的动力机制是最为重要的问题,也是亟待解决的问题。 研讨会分两个环节,一是主要观点报告环节,二是讨论争鸣环节。 在报告环节,涉及动力机制的主要有5位报告人,分别阐述了他们的主要观点。梁光河提出了新大陆漂移说,通过大量证据分析认为传统的海底扩张驱动大陆漂移的模式存在很多问题,很多地质和地球物理观测事实说明持续推动大陆漂移的动力不是海底的持续扩张,而是大陆板块后下方持续的岩浆上涌推动大陆板块向前漂移,那是一个自发的连锁反应。万天丰认为传统的海底扩张传送带模式很难解释大陆板块漂移速度远远大于地幔对流速度这个问题,提出了陨击说。陨石撞击诱发地幔底劈推动大陆板块运动这个新的驱动模式。唐春安提出了地球龟裂说,认为地球内部热能的积累与释放,使得地质历史上岩石圈地幔具有冷热交替的周期。毛小平分析认为,目前所提出的地球动力中,只有周向应力具有足够数量级的应力,可以推动板块运动;周向应力在岩石圈薄弱处释放从而产生地壳相对运动;长期以来解释不了的“地壳异常压力”其实就是周向应力,而可独立于重力的构造力、碰撞力并不存在。 在讨论争鸣环节,大家针对地壳运动的动力来源自由发言。梁光河指出万天丰提出的陨石撞击可以较好地解释超大陆裂解的初始动力,但不同意陨石撞击可以提供持续的大陆漂移的动力,以印度板块的北漂为例,因为地幔的巨大黏滞阻力,需要无数个陨石定点撞击印度板块后面才可能持续推动印度板块漂移。唐春安提出地球的锅盖效应,因此上地幔具有冷热周期,在热周期地壳才会大规模漂移,按照力学机制,大洋中脊和转换断层不可能是海底扩张产生的,应该是大陆漂移拉开产生的断裂系统。最后杨巍然总结发言,认为陨石撞击是一个重要因素,地球上的构造运动都可以归结为开合运动,海底扩张和大陆漂移都是存在的,地体构造也是科学的。研讨会取得的共识是：大陆的确存在大规模水平运动,传统的地幔对流传送带驱动模式存在很多与观测事实不符的问题,需要重新认识驱动机制和驱动力的问题,对板块俯冲问题多数持怀疑甚至反对的观点。其驱动力应该来自重力和地球内部热力,但它们之间是如何相互作用的,仍需要进行更深入的研究。     

北京黄庄—高丽营断裂土壤气体地球化学特征及其对地震活动的指示

通过对2017年5月土壤气CO₂,Rn和Hg的野外流动测量以及2020年9月1日至2021年6月30日期间土壤气监测站Rn的连续监测,利用残差法和地震指数K_S方法对黄庄—高丽营断裂南北段的活动差异和区域地震活动进行了分析。结果表明,与首都圈地区其它断裂相比,黄庄—高丽营断裂是首都圈地区活动性相对较强的活动断裂,断裂北段的土壤气体浓度和通量较南段更高,且北段上盘的CO₂和Rn浓度明显高于下盘,指示断裂北段具有更强的活动性。对土壤气连续监测站数据进行分析,结果显示监测站的Rn浓度与气温、土壤温度和气压之间无明显相关性。2021年3月25日北京顺义M_L3.0地震前6天,监测站记录到Rn浓度出现异常升高,增加了一倍,且震后异常持续了一个月。顺义M_L3.0地震前后Rn浓度的异常变化表明监测站的土壤气Rn浓度对K_S>0.1的地震有很好的响应。     

PSI和CRI联合算法用于苏通大桥基础沉降监测

深厚河床覆盖层地基上建设的超大型群桩基础,其沉降是安全监控的关键问题。针对苏通大桥群桩基础沉降监测中存在的问题,在基础沉降监测中综合运用了永久散射体干涉测量（PSI）和人工角反射器干涉测量（CRI）监测技术。结合大桥自身的永久散射体特性和桥位区重点监测部位安装的人工角反射器,利用EV-InSAR软件的CTM模块对该地区2003－2008年（主体工程施工期间）间获取的20景Envisat卫星单视复数据（SLC）进行差分干涉测量处理,利用PSI和CRI联合算法成功提取出了桥位区的永久散射体点,并解算出各永久散射体点在施工过程不同阶段的变形量,客观、全面地反映了苏通大桥在建设过程中基础的沉降。将获取的主墩处的永久散射体沉降量与有限元计算结果进行了对比,两者相对误差为4.64%。研究结果表明,PSI和CRI联合算法是一种极具潜力的大型桥梁地基基础沉降监测技术。随着监测区合成孔径雷达（SAR）数据的不断累积,利用该技术可以不断获取运营中的苏通大桥基础的高精度沉降量。     

武汉城市圈城乡关联度分析

城乡关系是以流为载体的社会大系统中的两个子系统之间的相互关系,反映了城市与乡村区域的动态演变过程,是影响区域发展的重要因子;城乡关联是城市与乡村地域相互作用的表现形式,对区域发展具有制约性影响,探讨城乡关联度对促进区域一体化与区域协调发展具有重要战略意义。在现状分析的基础上,用主成分分析法分析了武汉城市圈城乡关联度,从产业转移与产业链构建、现代农业发展、区域公共服务体系、基础设施一体化等方面提出了促进武汉城市圈城乡关联与协调发展的主要对策。     

墨西哥下加利福尼亚M_W 7.2地震前后CO遥感地球化学异常

利用AIRS产品数据提取了2010年4月4日墨西哥下加利福尼亚MW7.2地震前后震中及其附近CO总量和CO体积混合比随时间变化的信息,讨论了CO气体地球化学变化与地震活动的关系。数据表明,下加利福尼亚地震前约一个月CO总量升高,高出前两年同期平均值2～4×1017 mole/cm2,在地震发生前后CO总量和近地表CO体积混合比有波动现象,且8日平均数据的标准偏差增大,约为非地震时段的2倍。该现象应该归因于地震孕育发生过程中地应力作用使岩石圈脱气增强、大气电磁和化学反应引起的CO含量的增加。研究结果表明利用卫星高光谱遥感数据提取与地震有关的CO气体地球化学信息,对地震监测预报有重要意义。     

岩石圈深部温压条件下萜烷演化的实验研究

在密闭体系中700℃、压力高达3 GPa条件下进行褐煤加水的模拟实验,分析实验产物中的萜烷的变化规律,进而对高压高温下有机质演化进行研究.实验结果表明,相同压力条件下,温度升高有利于有机质的成熟演化;压力增加会抑制或延迟油气的生成和有机质成熟;五环三萜烷ββ生物构型转化为αβ地质构型所需能量比烯烃双键加氢饱和更高.高温超高压条件下,研究样品中C24四环萜烷存在4种同分异构体,含量由高到低依次包括10β(H)-降A-羽扇烷、10p(H)-降A-奥利烷、C24-17,21-断藿烷和10β(H)-降A-乌散烷.高碳数烷烃在地幔高压力条件下仍可以存在,这为认识超压盆地的油气资源与深层油气成藏及保存提供了新的思路.     

钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演

利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明：组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力.

     

新疆西准噶尔拉巴西蛇绿混杂岩带地质特征及其意义

新疆西准噶尔地区是古生代经过俯冲-增生形成的复合造山带。该地区分布有多条蛇绿岩带,其中的拉巴西蛇绿岩带是比较重要的一条,通过对该蛇绿混杂岩特征的研究,认为该区蛇绿岩尽管受到强烈的多期构造肢解,但根据岩石类型仍能恢复蛇绿岩的原始层序。本文重点讨论了拉巴西蛇绿混杂岩的地球化学特征,认为其形成时代为晚寒武世-中奥陶世,就位时代为中晚志留世,蛇绿混杂岩产于弧前或弧后小洋盆环境。研究发现,该蛇绿混杂岩具有明显的铬铁矿化,为下一步找矿指明了方向。