北天山地区中强地震前跨断层形变强度异常特征分析

对新疆北天山地区跨断层流动水准观测资料进行整理,利用断层垂直活动速率求解断层形变异常强度值。基于其变化特征与北天山地区中强地震的对比研究发现,研究区域断层活动整体处于断层形变强度趋势增强的背景下,局部断层形变异常强度值超过指标阈值0.6时,可作为北天山地区中强地震的预测依据。     

根据地球物理和地震学资料的综合分析研究震源区形成的规律性(以北天山为例)

根据各种参数综合,利用地震学标志和表征地壳深部构造的地球物理标志,以北天山为例,在北纬41°30′-43°30′和东经75°00′-80°00′地区范围内划出15×15 km的网格单元,总数为448元区.研究了强震震源区形成规律,分出的地区与山脉、盆地和深部断裂分布相比较后得到的结果表明,多数情况下它们与已知地质构造相一致.观测到优势趋向地区界面的断裂破坏.列出了6个地震活动区的21种地震学和地球物理参数的平均标准值.根据弹性强度和能量参数,昆格-外伊犁是楔形状异常不均匀区.震情参数和应力形变状态参数组合证实坚固体的存在并强烈地积累能量.在外伊犁和阿拉木图地区,参数μ和nb几乎与昆格区相同,而参数μ、h、1gw、YM、HP、GPS在北面从昆格向阿拉木图平缓地减小,表明这些地区范围内地球动力学状态和昆格区相同,但强度偏低.在科克沙勒表现出与昆格地区有明显差异的地球动力学参数,优势的地球动力学状态为水平剪切.列举资料可以识别出有高强度特性的刚性不均匀中心区,并表现出地震活动性的最大应力状态.根据地震-地球物理资料综合,用主分量方法估计地壳的地震势.地震过程的物理数学模型表示为X1=0.74K-10.52;X1=0.21M+0.30YM+0.26HP+0.34N+0.28μ+0.51lgw+0.48h-0.35c;K1=0.28M+0.41YM+0.35HP+0.46N+0.39μ+0.671gw+0.65h-0.48c+14.2.K1为最大可能地震震级;X1为综合特征量的第一分量值.解释得到的资料可以指出,反映系统主方向的第一分量可用莫霍面温度愈高、地壳厚度愈厚、地面地形愈高来解释.在这种情况下,地壳应力比较大,地震能量源和地震活动层的厚度增加,弱地震活动性也增加.得到的结果可用于解决地震危险性评估的实际任务.根据各种参数综合,可以识别出地震发生区.     

2018年精河5.4级地震前地磁日变化畸变异常分析

2018年10月16日新疆精河5.4级地震发生时,震中附近的台站不同程度上记录了地磁日变化畸变异常,如地磁总强度F02时每日一值空间相关异常、地磁垂直分量加卸载响应比异常、地磁低点位移以及地磁日变化空间相关异常等。统计震前观测到的所有地磁异常,并分析研究了其震前异常变化特征。得到如下结论:(1)从全国每日一值相关分析结果看,震前114天出现每日一值空间相关异常,异常高值台为乌鲁木齐和克拉玛依;(2)震前59天沿北天山断裂带分布的地磁台站加卸载响应比均成组出现超限的高值,且异常高值的空间分布跟震中位置有一定关联;(3)中国大陆地磁台站震前37天出现低点位移突变分界线,且异常集中于震中附近;(4)震前出现地磁垂直分量日变化空间相关异常,异常台站空间上也主要集中于北天山地区。因此地磁垂直分量日变形态及有关的计算方法短期内具有一定的预报效能,可为今后利用地磁方法预测地震积累经验和震例。     

生态输水条件下塔里木河下游断面尺度地下水流数值模拟

由于中国西北地区地表水资源有限,地下水则成为重要的备用水资源,而地表水和地下水转化过程及其耦合模拟是水资源开发利用和科学评价的基础,因此,为了准确反映塔里木河下游间歇性生态输水后地下水的动态变化,以塔里木河下游英苏断面为例,基于Boussinesq方程建立了改进的地下水动力学(GH-D2)模型,模拟了塔里木河下游绿色走廊典型断面地下水对全时段(2000-2015年)间歇性生态输水的响应过程。结果表明,尽管Boussinesq方程的GH解能较好地模拟地下水位的瞬态变化,但模拟地下水位多年变化的结果并不理想,而改进的GH-D2模型考虑了间歇性生态输水对地下水位变化的滞后效应,对长时间尺度地下水位变化的模拟具有较好的效果。与GH和GH-D1模型相比,GH-D2模型模拟的地下水位值更接近于观测值,这将对塔里木河下游实施科学合理的生态输水计划以及生态恢复和重建策略提供关键的技术支撑。     

新疆卡鲁安硬岩型锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系：锆石U- Pb定年、Hf- O同位素和全岩地球化学证据

卡鲁安锂矿床位于新疆阿尔泰造山带,是中国主要的稀有金属矿床产地之一,但前人工作程度较低、研究工作较少,其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究。文章系统研究了新疆卡鲁安含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、外围花岗岩、外围伟晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主量元素、稀土微量元素、Pb- Sr- Nd同位素以及锆石U- Pb定年和Hf- O同位素,旨在揭示卡鲁安矿区花岗岩与伟晶岩形成时代、岩浆起源及其演化过程,进而探讨两者之间的成因联系。年代学数据显示,卡鲁安矿区外围黑云母花岗岩、含矿伟晶岩和外围伟晶岩锆石SIMS U- Pb年龄分别为407. 9±2. 3Ma（ n =25,MSWD=1. 4)、205. 0±12. 0Ma（ n =6,MSWD=2. 2)和205. 0 Ma。外围黑云母花岗岩以高SiO2（71. 16%~75. 39%)、高CaO（1. 15%~1. 85%)、低Fe2O3/FeO (＜0. 4)、过铝质(A/CNK=1. 04~1. 09) 和富碱性暗色矿物（＞8%)等为特征。在稀土微量元素组成方面,具有弱分异的Zr/Hf（25~55)和Nb/Ta（5. 4~8. 8)比值,相对富集Rb、Th、U、Pb、Hf和LREEs,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素,为典型的弱分异S型花岗岩,其源岩可能为一套变质沉积岩。在Hf- O同位素组成方面,含矿伟晶岩（ ε Hf( t )=-0. 2~2. 0, δ 18O=7. 88‰~10. 87‰)和外围伟晶岩（ ε Hf( t )=-0. 7~8. 1, δ 18O=6. 87‰~9. 48‰)与外围黑云母花岗岩（ ε Hf( t )=1. 3~7. 4, δ 18O=8. 62‰~10. 08‰)具有一致性,指示含矿伟晶岩和外围伟晶岩与外围黑云母花岗岩可能具有相同的物质源区。黑云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土微量元素配分模式、类似的Pb- Sr- Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,指示由片岩、板岩部分熔融产生的;同时,含矿伟晶岩和无矿伟晶岩也展现出类似的稀土元素和微量元素配分模式,但其∑REE含量明显低于外围黑云母花岗岩,表明这些伟晶岩可能与外围黑云母花岗岩具有成因关系。但黑云母花岗岩比伟晶岩成岩时代早近200 Ma,所以伟晶岩不是外围黑云母花岗岩结晶分异的产物。值得关注的是2件含矿伟晶岩与片岩、板岩具有类似的稀土微量元素配分模式、类似的Pb- Sr- Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,表明伟晶岩也与片岩、板岩部分熔融有关。外围伟晶岩、含矿伟晶岩和无矿伟晶岩的CaO/Na2O比值（0. 01~0. 19)指示其物源是以泥质岩为主;而黑云母花岗岩CaO/Na2O比值（0. 36~0. 51)指示源区以砂屑岩为主。综上所述,本文认为黑云母花岗岩与伟晶岩是由相同源岩的不同岩性（贫黏土的碎屑岩与富黏土的泥质岩)经不同时代构造演化的产物,其源岩均来自库鲁木提群(S2- 3 KL )的片岩和板岩,具有密切的亲缘关系。     

新疆东部卡瓦布拉克地区古生代岩浆活动对中天山地块构造归属的指示意义

卡瓦布拉克地区位于中天山地块南缘。该区古生代侵入岩类广泛发育,是探究中天山构造演化及地壳生长历史的重要窗口。本文获得该区两件二长花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为447.4±4.9Ma、422.6±5Ma。LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素原位分析结果显示,其εHf(t)值分别为7.1～11.9、5.8～11.8,对应的二阶段模式年龄为674～963 Ma、514～1043 Ma。侵入于晚古生代花岗岩中的中—基性岩脉携带多期捕获锆石,其εHf(t)介于-7.4～4.8,对应的模式年龄变化范围为1.47～2.54Ga。卡瓦布拉克地区古生代花岗岩及中—基性岩脉中捕获锆石所反映的基底信息表明,中天山与塔里木在中元古代(～1.4Ga)、新元古代(～800Ma)以及古生代(～400Ma)期间岩浆活动具有截然不同的源区特征。结合前人研究成果,认为中天山与塔里木不具有构造亲缘性。     

准噶尔盆地呼图壁河侏罗系齐古组点坝砂体叠迁样式及演化特征

点坝砂体是我国重要的油气储集层之一。随着河道的迁移,点坝砂体内部构型具有复杂性和多变性,使得现代沉积和古代露头都难以完全完整定量表征。因此,常常需要结合现代沉积和古代露头,运用先进的辅助工具(如航拍、遥感影像等)和数学方法,对点坝砂体的分布和迁移过程进行表征。本文通过分析良好的野外露头并结合卫片,识别了准噶尔盆地南缘发育的侏罗系齐古组古代露头剖面上的点坝砂体,精细解剖了点坝的平面与剖面叠迁样式,并分别对扩张型、迁移型、扩张旋转型及迁移旋转型四种点坝砂体类型的平面结构表征参数(弯度、曲率及扩张系数)、剖面叠迁样式进行了分析,建立了点坝砂体叠迁模式。该研究对于油气开发具有现实的指导意义,为古河道重建和储层构型建模提供依据。     

新疆阿图什市1950-2018年降水变化趋势分析

结合新疆阿图什市主要降水站点近68年降水数据,对其降水变化趋势进行分析。结果表明:阿图什市年降水量下降趋势明显,年降水递减率为6. 5 mm/a,非汛期降水有所增加,增加幅度较小;夏季降水的递减变化是年降水变化的主因,递减率为2. 9 mm/a,春季降水有所增加,但趋势不明显。综合全年降水量分析,年降水递减变化趋势较强,未来一段时间内区域年降水还将处于偏少阶段,应加强区域节水规划,降低降水偏少带来的干旱损失。     

深井钻进时井底参数自动遥控系统研究与探讨

利用地面仪表显示的井底数据来指导和优化钻井工艺和操作流程是钻井工程常采用的做法。然而有些井底数据与井底的实际情况有较大差异,井越深,这种差异越大,特别是超深井钻进时更是如此,最终会影响钻井技术经济指标的提高。因此,如何准确测量井底参数并传输到地表进而对这些参数进行相应调控是深井安全高效钻进急需解决的关键难题之一。本文介绍了俄罗斯研究人员提出的深井井底参数自动遥测和控制系统,对井底钻井液压力、井眼方位角、顶角和钻头轴载等井底参数测量、组合传输和自动控制细节进行了分析。这些自动测量和控制系统的设计思想和实施方案对今后我国深井、超深井特别是计划中的13000 m特深井钻进具有一定的参考价值和借鉴意义,值得我们关注。     

融合多源时序遥感数据大尺度不透水面覆盖率估算

不透水面信息是监测城市扩张及区域生态环境变化研究的重要指标,基于遥感技术对地表不透水面信息进行快速提取具有重要意义。传统大范围不透水面覆盖率估算模型主要基于单一遥感信息与不透水面比例之间的相关性,通过单因子回归模型实现不透水面覆盖率的估算。受限于单一遥感信息的信息量及普适性等影响,这类方法在大尺度不透水面提取中具有较大局限性,估算结果的区域适应性存在较大差异。针对该问题,本文提出基于多特征遥感信息进行不透水面估算的方法,以弥补单一特征在大范围不透水面提取中的不确定性。该方法首先以多时相MOD13Q1、MOD09A1产品、夜间灯光数据（NPP-VIIRS）和Landsat 8 OLI为遥感数据源,从不同角度构建突出不透水面信息的多个指数特征;在此基础上利用多元回归模型建立多因子不透水面覆盖率估算模型,进而实现大尺度不透水面覆盖率的遥感估算。本研究选择分布于全国范围内13个典型城市作为主要研究区对提出的模型进行了验证,结果表明：该方法能够适应不同区域不透水面覆盖率的估算,在复杂城市区域表现出较传统方法更好的效果,明显改善了城市内部不透水面覆盖率的估算精度。