基于GPS信噪比数据观测海平面变化研究

近年来,GPS-R技术已发展成为一项监测地球环境变化的新技术。首先推导了GPS-R技术观测海平面变化的原理公式,接着描述了利用GPS信噪比(SNR)数据反演水位变化的处理流程,最后利用IGS站SC02的数据,基于自主研发的数据分析软件,反演了该站长达14年的海平面变化时间序列。通过与该站附近的验潮站数据进行对比,两者表现出很好的一致性,相关系数高达0. 96,两者较差的RMS为8cm。研究结果进一步验证了基于GPS信噪比数据监测海平面变化的可行性和可靠性。     

青海省河南县5.1级地震与震后趋势讨论

对发生在 1 999年 9月 2 7日青海省河南县 5.1级地震的考察结果进行了报道 ,并对震后趋势进行了讨论     

N2-Ar-He systematics and source of ore-forming fluid in Changkeng Au-Ag deposit, central Guangdong, China*

Changkeng Au-Ag deposit is a newly-discovered new type precious metal deposit. N₂-Ar-He systematics studies and³He/⁴He and δD- δ¹⁸O composition analyses show that the ore-forming fluid of the deposit is composed mainly of formation water (sedimentary brine) but not of meteoric water, which was thought to be source of the ore-forming fluid by most previous researchers. The content of mantle-derived magmatic water in the ore-forming fluid is quite low, usually lower than 10%. According to the source of the ore-forming fluid, the Changkeng Au-Ag deposit should belong to sedimentary brine transformed deposits. From the Late Jurassic to the Early Cretaceous Period, with deposition and accumulation of thick sediments in Sanzhou Basin, the formation water in the sedimentary layers was expelled from the basin because of overburden pressure and increasing temperature. The expelled fluid moved laterally along sedimentary layers to the margin of the basin, and finally moved upward along a gently-dipping interlayer fault. Because of a decline in pressure and temperature, ore minerals were deposited in the fault. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 495020291, the Natural Science Foundation of Zhongshan University, the Research Foundation of National Key Laboratory of Metallogenesis in Nanjing University (Grant No. 039704) and the Lingnan Foundation.     

中国大陆地壳形变GNSS站网简述及数据产品应用现状

自20世纪80年代中期以来,GNSS技术在高精度地壳运动观测与构造形变研究中取得了丰硕的成果,为大地测量、地球动力学研究和防震减灾等诸多领域的业务深化和应用拓展提供了强大的技术支撑。本文在回顾中国大陆地壳形变GNSS站网发展历程的基础上,阐述该网络产出的中国大陆长期构造运动速度场、中国大陆应变率场、位移时间序列、基线时间序列和多边形应变时间序列等几类基础产品,分析这些产品在中国大陆构造运动动态趋势和地震预测分析中的应用情况以及所面临的瓶颈问题,最后展望未来GNSS在高精度地壳运动监测应用中的发展方向。以中国大陆构造环境监测网络为基础,大力推进国内海量GNSS观测数据的共享,提升GNSS多系统融合定位精度,将产出更为精细的科学产品,更好地服务于中国大陆地壳运动和地震预测分析等研究。     

南海西北部沉积盆地晚新生代沉降、沉积特征:对深部异常过程的响应

南海西北部雷琼区域出露大量晚新生代碱性玄武岩,且地震层析成像结果显示其地幔存在类似地幔热柱特征的低速异常体.为了揭示该异常体的活动信息及其对表层地质过程的影响,本文选择位于雷琼区域的北部湾盆地和珠三坳陷为研究对象,系统分析了它们早中新世以来的构造沉降、与基底隆升有关的剥蚀面和岩浆活动特征.结果显示,研究区晚中新世构造沉降速率表现为低速异常;晚中新世以来,研究区发育了2个因基底隆升形成的局部剥蚀面,剥蚀范围大致以雷琼火山区为中心呈环状分布,中心区域剥蚀量较大,累积厚度100～200m;中中新世后研究区部分区域因岩浆活动导致上覆地层隆起和沉积环境变化.分析表明雷琼地区深部低速异常体对表层升降影响有限,推测该深部异常体规模较小,可能是深部更大规模异常体的一个分支.     

基于OBS数据的南黄海沉积地层速度结构特征

南黄海盆地是在前古生代变质基底及中-古生代海相沉积基底之上发育起来的中-新生代陆相叠合盆地.本文基于南黄海深部地学探测的主动源地震数据(OBS2013测线),通过多尺度层析成像方法利用初至波走时反演得到测线下方沉积层的纵波速度结构,结合多道地震、重、磁等资料,综合分析南黄海盆地北部沉积地层的特征.结果表明,OBS2013测线下方的地层纵、横向上有多个速度分界面,纵向上以印支面为界,下部挤压与上部伸展地层速度分别呈现高、低速特征;横向上表现为众多断裂,断裂控制了盆地发育,个别断裂发生走滑.断裂将速度剖面划分为四个纵波低速区和五个高速区,6km深度以内纵波速度的低值区(<4.5km·s-1)是中-新生代沉积地层;而高值区(>5km·s-1)归属于不同的形成机制:北部高速区对应千里岩隆起区的变质岩,中部高速区是被挤压的海相沉积地层,南部高速区属于中部隆起,为埋藏较浅、但厚度较大的中、古生代海相地层,部分位置可能含有火成岩.北部坳陷的中、南部区域,在陆相中-新生代沉积盆地之下的海相地层中发育砂岩,该区域(埋深不超过6km)的砂岩沉积分布于约2km厚度的地层中.     

基于GRAIL重力数据的月球深部断裂识别和空间分布研究

月球深部断裂是研究月球早期应力场演化和动力机制的一类重要构造.本文基于GRAIL月球重力数据计算了全月布格重力梯度,在此基础上对月球深部断裂进行了全球绘制,共识别月球深部断裂226条.计算了断裂的长度和走向等基本参数,断裂总长度达到37137 km,平均长度为164 km.统计月球深部断裂在不同范围内的分布情况,发现多数断裂分布在月球的中低纬度地区,且北半球的断裂多于南半球.此外,大型月海集中区所在的纬向带断裂分布最多,断裂经向分布最多的区域为风暴洋的西侧.从全球尺度和不同经纬度带绘制断裂走向玫瑰花图,总体上月球全球尺度上的深部断裂表现出NE-SW和NW-SE的优势走向,不同经度带断裂的优势走向变化不明显,但在纬度带上有显著的变化.南北半球的中纬度带和高纬度带具有相同的优势走向,分别为NE-SW和NW-SE、E-W,在低纬度带的优势走向有所差异,分别是南半球的NE-SW和NW-SE以及北半球的N-S.     

三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究

长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平.     

浮式两级缓冲防撞系统及浮体结构构型研究

以浮式两级缓冲防撞系统为研究对象,介绍其工作原理,利用动力学分析软件LS-DYNA构建了碰撞模型并进行了仿真计算,依据仿真结果完成了以阻尼索组与浮体结构构型为主要内容的防撞系统设计。研究确定了阻尼索组的布置位置、材料及数量,为浮体内部结构构型设计了7种比选方案,分别对5 000 t船舶撞击浮体前梁和侧梁的动态过程进行了仿真分析,对比了不同方案及不同板梁厚度下的接触力。研究结果表明:浮体内部构造若选用板梁厚度12 mm的方案6设计,则碰撞发生时浮体前梁和侧梁分别可以稳定地提供10.4 MN和7.9 MN的均值力,以及11.5 MN和8.9 MN的峰值力,设计浮体能够满足整体刚度要求,防撞系统符合双保护原则。防撞系统及浮体结构构型设计为下一步全面开展船舶撞击防撞系统后的动力学响应分析奠定了基础。