济宁市地质灾害的形成条件及定量-半定量评价方法

济宁市存在的易发地质灾害类型主要为崩塌、岩溶塌陷、采空塌陷及地面沉降等。在分析各类地质灾害的形成机制的基础上,探讨了地质灾害的判别方法,采用数学统计法、层次模糊数学评价、概率积分法及比拟法对地质灾害进行了定量一半定量评价,并提出相应的防治措施。     

浙江省地壳构造综合研究

浙江地区基岩为大面积的中生代火山岩覆盖，对了解地壳深部的组成结构造成困难。本文通过对布格重力异常和航磁异常数据进行小波多尺度分解，深入地了解浙江省不同深度的地壳结构，结合地震和大地电磁资料，取得地壳构造的三维信息。根据浙江地区位场的多尺度分解结果，可以将浙江省上地壳细分为六个构造单元：下扬子南部浙北陆沿带、江山- 绍兴古陆块碰撞拼合带、古华夏陆块北沿带、丽水- 余姚早古生代陆缘俯冲带、浙东侏罗纪白垩纪火山岩带和杭嘉地块。在上地壳的六个构造单元中，江山- 绍兴古陆块碰撞拼合带、浙东火山岩带和杭嘉地块具有高密度强磁性的属性；而下扬子南部浙北陆沿带、古华夏陆块北沿带和丽水- 余姚早古生代陆缘俯冲带具有低密度的属性，与它们在古生代受安第斯型大洋俯冲作用有关。浙江省下地壳只有西—西南部低密度区、中部杭州- 嵊州- 苍南中密度带和杭嘉- 舟山群岛- 滨海高密度带三个构造区。东部的中生代陆缘火山弧和杭嘉地块在中下地壳连为一体；江山- 绍兴古陆块碰撞拼合带和古华夏陆块北沿带也连为一体。浙江省中下地壳的格局主要受西太平洋俯冲带向东后撤的影响。     

从扩充的威尔逊循回看中国大陆演化轨迹

全球对比同类大地构造单元的壳幔结构,根据壳幔结构的差异和大地构造作用发生的时代把它们按演化阶段排序,可以找寻这类大地构造单元岩石圈演化的规律性。笔者在文中根据全球地学界实施的COCORP、BIRPS、DEKORP、LITHOPROBE、ICDP、ECORS和SINOPROBE等计划取得的成果,扩充了板块构造学中的威尔逊循回,即把原先主要描述大洋板块起源、发展和封闭的威尔逊循回,扩展到同时包括大陆和大洋板块演化的大循回中去。文中概述了扩充的威尔逊循回的内容,除经典的威尔逊循回的组元之外,扩充的组元包括洋陆转换、大陆汇聚拼合和大陆裂解等,为大陆岩石圈生成和演化作用提供了细节。根据扩充的威尔逊循回的大陆岩石圈演化规律,可以对中国地质学家已经发展的大陆构造演化的序列进行进一步的阐释,使构造演化的序列的属性和轨迹更加准确清晰。从寒武纪古亚洲洋扩张和冈瓦纳大陆裂解,到新生代印度次大陆与亚欧大陆碰撞拼合,中国大陆的大地构造事件序列说明扩充的威尔逊循回的是大陆岩石圈演化轨迹的大概率规律。     

苏鲁大别造山带岩石圈三维P波速度结构特征

本文全面收集整理并解析了地学断面、地震测深、体波和面波层析成像资料,得到了苏鲁大别造山带及其邻区岩石圈1°×1°三维P波速度数据体。研究结果表明,苏鲁与大别造山带高压、超高压变质带的岩石圈速度结构具有上地壳明显高速且上凸;中地壳增厚;下地壳埋藏较深且下凹等相似的基本特征。苏鲁和大别超高压变质带下的莫霍面比其周围深2～4 km,深度分别达到32～33 km和34～38 km。在大别造山带,有地壳低速体从南向北俯冲到上地幔的迹象,可能显示了扬子地块地壳物质向华北地块俯冲,坠入上地幔的残留体。超高压变质带岩石圈底部的地幔,往往有明显高速层或高速体存在。苏鲁与大别地区的岩石圈速度结构不同特征及其成因在于苏鲁地区上地壳P波速度更高,但是,下地壳下凹没有大别地区明显,而且区域构造较为均一。这可能是受到郯庐断层左行平移的主控影响所致。郯庐断裂带的上、中地壳和上地幔表现为相对低速异常,郯庐断裂及其地下延伸部分将岩石圈地幔浅部低速层和深部高速层切为两段,其影响深达岩石圈底部约90 km处。     

苏鲁地区地壳岩浆底侵的地球物理判识

底侵作用是研究壳幔物质交换与大陆增生演化的重要机制之一，但是对岩浆底侵作用的判识是十分困难的科学问题，中国大陆科学钻探先行项目在苏鲁地区积累的地震学，地热学及地电学资料表明，在苏鲁地区发生过与大陆裂谷同期的地幔岩浆底侵作用，发生了时段主要为始新世，它的发育与沿嘉山－晌水大陆裂谷带在时空上有密切联系，这里的壳幔过渡带厚度可达3km，推测为橄榄岩与基性麻粒岩互层。结合岩石学资料可以推算出由浆底侵作用造成大陆地壳增厚的平均速度约为0.1mm/a.     

Modelling soil solute release and transport in run‐off on a loessial slope with and without surface stones

Stone covers on loessial slopes can increase the time of infiltration by slowing the velocity of the overland flow, which reduces the transport of solutes, but few mechanistic models have been tested under water‐scouring conditions. We carried out field experiments to test a previously proposed, physically based model of water and solute transport. The area of soil infiltration was calculated from the uncovered surface area, and Richards' equation and the kinematic wave equation were used to describe water infiltration and flow along slopes with stone covers. The transport of chemicals into the run‐off from the surface soil, presumably by diffusion, and their movement in the soil profile could be described by the convection–diffusion equations of the model. The simulated and measured data correlated well. The stones on the soil surface reduced the area available for infiltration but increased the Manning coefficient, eventually leading to increased water infiltration and decreased solute loss with run‐off. Our results indicated that the traditional model of water movement and solute migration could be used to simulate water transport and solute migration for stone‐covered soil on loessial slopes.     

Numerical evaluation of longitudinal motions of Wigley hulls advancing in waves by using Bessho form translating-pulsating source Green’S function

In the framework of 3D potential flow theory, Bessho form translating-pulsating source Green’s function in frequency domain is chosen as the integral kernel in this study and hybrid source-and-dipole distribution model of the boundary element method is applied to directly solve the velocity potential for advancing ship in regular waves. Numerical characteristics of the Green function show that the contribution of local-flow components to velocity potential is concentrated at the nearby source point area and the wave component dominates the magnitude of velocity potential in the far field. Two kinds of mathematical models, with or without local-flow components taken into account, are adopted to numerically calculate the longitudinal motions of Wigley hulls, which demonstrates the applicability of translating-pulsating source Green’s function method for various ship forms. In addition, the mesh analysis of discrete surface is carried out from the perspective of ship-form characteristics. The study shows that the longitudinal motion results by the simplified model are somewhat greater than the experimental data in the resonant zone, and the model can be used as an effective tool to predict ship seakeeping properties. However, translating-pulsating source Green function method is only appropriate for the qualitative analysis of motion response in waves if the ship geometrical shape fails to satisfy the slender-body assumption.     

重力场多尺度刻痕分析与满加尔坳陷深层构造

区域高精度重力场测量可以获得关于沉积盆地深部构造的丰富信息。本文在分析满加尔坳陷内部深层构造探测存在问题的基础上,开展了重力测量,并采用重力异常的小波多尺度分析和刻痕分析等新方法,研究了满加尔坳陷内部深层构造,揭示了坳陷内早古生代地层的密度分带。应用小波多尺度分析方法可以把只与深层构造有关的地质信息提取出来。运用新的人工智能原理把隐含在区域重力场中有关刻痕的所有特征参数提取出来,可以客观地为沉积盆地内部构造单元划分提供可靠依据。结合区域重力场多尺度分析及刻痕分析的信息提取新方法,称为多尺度刻痕分析。比较研究区深层(7~8km)密度扰动与电阻率异常可见,满加尔坳陷内沿纬度40°线北侧和经度85°线同时都有低密度扰动和低电阻率异常分布,说明坳陷内深层沉积岩低密度扰动与流体活动通道有一定关系。综合脊形化系数图和边界刻痕系数图,圈定了深层满中高密度扰动带和满南和满北低密度扰动带,为深层油气勘探提供重要基础资料。     

谈固体地球动力学系统的自组织

地球在3.8 Ga前不断有小星体撞击,属于不稳定的开放系统,积累了大量物质和能量。太古宙以后开始形成了准圈层结构,转变为封闭的能量消散系统,并开始建立了系统整体凝聚力和活力之间高度平衡的自组织机制。固体地球系统的重力和化学亲和力产生地球系统物质向内运动的凝聚力。地球存储在地核中的热能和放射性物质的核能,是驱动和维持着固体地球内部物质向外运动的活力来源。地球的自组织指的就是自我调控系统凝聚力和活力之间平衡的调节能力。固体地球系统局部时空尺度的物质运动是各态遍历的,大尺度全局的物质运动规律是确定性的,是自组织机制发挥作用的结果。固体地球系统的自组织能力现在还保持在很高的水平。