薄层地震响应分析及识别技术

对薄层地震响应的振幅,频谱等特征进行了详细的分析,并分析了影响该地震的应波形特征的因素。同时,利用积分能谱技术对其进行处理,可以识别出薄层的厚度变化及透镜体的存在。实际应用表明,该项技术较常规的时频分析方法有更高的分辨能力。     

川西地区成都粘土的光释光年代学

在野外地质调查的基础上,对川西地区广泛分布的风成堆积物——成都粘土进行了光释光测年,获得了一组 74.67±9.59~18.60±0.33ka的年龄数据。这一结果表明,成都粘土的时代为晚更新世晚期,为末次冰期的堆积物,与黄土高原马兰黄土相当。末次冰期干冷的气候条件为川西地区风尘堆积提供了丰富的物质来源,从而形成了分布较为广泛的成都粘土。     

利用测震台网记录获得加速度波形的方法研究

研究了从测震台网速度记录获得高质量加速度波形的方法，并以天津蓟县台安装的CTSI-EDAS24速度型甚宽带地震仪和EST-Q4128型强。震仪对同一地震记录的处理分析为例，对计算步骤和处理方法进行了详细论述。处理结果的对比分析表明，该方法简单有效，拓宽了数字测震台网波形记录的服务应用范围。     

汶川地震(Ms 8.0)地表破裂过程探讨

汶川地震(Ms8.0)形成了具逆冲兼右旋走滑性质的映秀-北川破裂带、纯逆冲性质的灌县-安县破裂带以及它们之间具左旋走滑-逆冲性质的小鱼洞破裂带,成为世界上迄今为止空间上分布最为复杂、长度最大的逆冲型地震地表破裂带.其地表破裂过程对理解发震机理具有重要的科学意义.文章根据地表破裂带的不同运动特性以及分段性,并结合不同地段同震断层擦痕行迹,探讨汶川地震地表破裂过程.通过详细分析,认为沿地表破裂带出现南北两个大的滑移量峰值,以及南北两段破裂带的几何分布和运动特性均不同,表明汶川地震是由南北两个次级破裂事件组成,这个结论与地震波数据反演结果一致,并根据八角庙和北川地区同震断层擦痕的运动学对比研究,推测汶川地震初期破裂以逆冲运动为主,沿映秀断裂和灌县-安县断裂,同时形成约100-80kin长近纯逆冲性质的映秀-清平段地表破裂带和灌县-安县地表破裂带,并且在这两条破裂带向NE方向扩展过程中形成了小鱼洞地表破裂带.由于南部初期破裂事件触发了北川断裂的活动,造成后期破裂事件的发生.后期破裂事件以右旋走滑(或右旋斜冲)运动为主,沿映秀-北川断裂形成龙池-深溪沟-八角庙-清平-擂鼓-北川-南坝-石坎等一线破裂带,该破裂带在映秀断裂带上叠加了第一次破裂事件形成的部分破裂带,整体地表破裂带南段(映秀-清平段)叠加了两次不同性质的破裂过程,北段(擂鼓-北川-南坝-石坎段)只反映了第一二次破裂事件的过程.所以,汶川地震地表破裂带中约270km长的映秀-北川破裂带具有逆冲兼右旋走滑性质,而约80km长的灌县-安县破裂带为纯逆冲性质.地震破裂过程是一动态复杂的物理过程,上述地表破裂模型可以解释两条不同性质破裂带的形成.但是否符合实际的地震破裂过程,还需要通过近台网地震波数据精细反演地震震源破裂过程的验证.     

基于GIS技术的安防平台建设

在飞速发展的现代化城市,研究GIS在安防中的应用对建设平安城市起到不可忽视的作用,有利于安全、防灾,减灾,将灾害损失减到最低.系统采用GIS技术,使用Borland C Builder编程语言,利用TCP/IP通信技术.实现对防区的实时监控、监控设备的管理、报警处理、视频显示功能,并实现部分应急联动功能,初步构建了一个基于GIS技术的安防平台.相比过去同类平台,提出了引入GIS技术,从而使监控设备的地学信息更加直观,利用监控设备对防区进行实时监控,同时通过报警探头传送报警信息,根据防区内摄像头调出视频信息进行报警处理,并直接利用相关指令进行视频切换.系统的建立在构建和谐社会、建设平安城市等方面具有广阔的应用前景.并且可为城市应急联动系统提供接口,为保障公共安全降低风险损失,高效利用有限的资源,提高政府对紧急事件快速反映和抗风险的能力,为市民提供更快捷的紧急救助服务.     

一次引发河西走廊大暴雨的高原低涡的机制分析

使用NCEP 1°×1°再分析资料、云图、CINRAD-CC多普勒天气雷达、探空、地面加密自动气象站资料,对2012年6月5日发生在河西走廊西部的大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明:此次大暴雨是高原低涡加强北移,到达高原北坡时,使河西走廊上空中、低层东风显著加强,与新疆东部东移南下的冷空气在走廊西部产生强烈辐合,同时在高空急流入口区右侧辐散气流的抽吸作用下,产生强大的垂直环流造成的。造成这次大暴雨的水汽主要来源于新疆东部西北气流和高原东北坡偏东气流向走廊中西部的输送。暴雨区上空湿等熵面陡立,大气处于弱不稳定状态,易导致垂直涡度和辐合显著增长。高原低涡发展与高空位涡下传密切相关,同时干冷空气从高原低涡南部侵入中低层,使低涡斜压性增强,有利于低涡发展和向北移出高原。暴雨发生在高原低涡的西北象限内,在低涡逗点云的云头部分,最强暴雨落区在多普勒雷达径向速度图上β中尺度逆风区附近。     

渤海湾黄骅盆地晚中生代—新生代火山岩地球化学：岩石成因及构造体制转换

本文研究了渤海湾黄骅盆地早白垩世基性-中性-酸性火山岩和第三纪基性火山岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学特征。早白垩世火山岩以碱性系列为主,不同基性程度的岩石具有一致的富集Sr、Ba、K、Rb等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素,轻重稀土强烈分异,Sr-Nd同位素组成与EM I相似,Sr同位素初始比高于方城玄武岩和汉诺坝基性麻粒岩。主量和微量元素分析表明,酸性火山岩主要来自于地壳重熔,基性火山岩具有板片流体/熔体交代富集的特征,二者的岩浆混合作用可能是中性火山岩的成因,它们共同构成了东北亚晚中生代活动大陆边缘岛弧火山岩的一部分。第三纪基性火山岩以碱性系列为主,弱富集大离子亲石元素和Ti,不亏损Nb、Ta等高场强元素,Zr呈弱亏损,Sr-Nd同位素组成显示呈亏损型,亏损程度低于碱锅玄武岩和汉诺坝玄武岩,但总体与OIB相似,表明岩浆源区为软流圈地幔,并且高热上涌的软流圈对上部带有俯冲带印记的岩石圈地幔的萃取可能是导致弱富集的原因。从早白垩世的岛弧环境到第三纪陆内裂谷盆地,其控制因素可能归咎于东北亚东侧大洋板块的俯冲和相互转换。法拉隆板块于晚中生代向东北亚俯冲,但晚白垩世时被伊佐奈崎与北新几内亚板块取代,后两者之间的洋脊俯冲引起的“板片窗”效应,导致了渤海湾地区裂谷盆地的发育和同期软流圈地幔来源的玄武质火山活动。     

华北地区中东部岩石圈挠曲与均衡特性以及地震活动性分析

华北地区中东部涵盖北京、天津以及即将建设的雄安新区等大型城市,区内发育了张渤地震带等多条大型活动断裂,地震活动性较强,历史上发生过多次6级以上地震.本文利用Fan小波的布格重力异常一致性方法研究该区的岩石圈有效弹性厚度和均衡调整初始加载比分布,同时基于均衡调整方法计算该区垂向构造应力分布,并将以上结果与历史地震活动进行统计分析.岩石圈挠曲分析表明,华北地区中东部的岩石圈有效弹性厚度为10~65 km,分布特征为自东南向西北逐渐减小.均衡调整初始加载比为0.5~0.8,表明现今的岩石圈挠曲状态主要由莫霍面加载形成.该区地壳承载的垂向构造应力约为-20~20 MPa,中西部地区垂向构造应力向上,东北和西南地区向下.统计分析结果显示,华北地区中东部的地震活动性随着岩石圈有效弹性厚度和均衡调整初始加载比的增加而减弱,垂向构造应力零值区域地震活动性较弱.雄安新区的岩石圈有效弹性厚度大约为15 km,均衡调整初始加载比为0.5~0.6,垂向构造应力为15~20 MPa,岩石圈参数对应的地震活动性较强,相关结果对于新区建设具有一定参考价值.

     

低轨增强北斗PPP-RTK定位方法与实验分析

低轨星座具有卫星数目多、几何构型变化快等优势,有利于精密单点定位(PPP)中模糊度参数的快速收敛,从而提升其收敛速度与定位精度.但由于未能精确消除大气误差的影响,难以实现瞬时厘米级定位.提出一种低轨增强北斗PPP-实时动态(RTK)方法,结合高精度大气增强信息与模糊度固定方法(AR),进一步改进北斗快速精密定位性能.首先设计了包含192颗低轨卫星的极轨星座,仿真了22个地面测站的观测数据,在估计相位小数偏差与精密大气延迟改正数后,分别测试了低轨增强北斗PPP、PPP-AR与PPP-RTK的定位性能.结果表明：在低轨星座增强下,可视卫星数目增加6～8颗,22个测站北斗PPP的平均初始化时间由552.1 s缩短至102 s,提升了81.52%.模糊度固定后,初始化时间进一步缩短至1 min以内.通过180 km地面参考网增强后,低轨增强北斗PPP-RTK可以实现瞬时厘米级定位,定位精度相较于PPP提升98.5%.将地面参考网扩大至500 km后,低轨增强北斗PPP-RTK仍可以实现约10 s的快速收敛.     

非连续变形分析（DDA）线性方程组的高效求解算法

非连续变形分析(DDA)方法对大规模工程问题的数值模拟耗时太长,其中线性方程组求解耗时可占总计算时间的70%以上,因此,高效的线性方程组解法是重要研究课题。首先,阐述了适用于DDA方法的基于块的行压缩法和基于试验-误差迭代格式的非0位置记录;然后,针对DDA的子矩阵技术,将块雅可比迭代法 (BJ)、预处理的块共轭梯度法 (PCG,包括Jacobi-PCG、SSOR-PCG) 引入DDA方法,重点研究了线性方程组求解过程中的关键运算;最后,通过两个洞室开挖算例,分析了各线性方程组求解算法在DDA中的计算效率。研究表明：与迭代法相比,直解法无法满足大规模工程计算需要;BJ迭代法与块超松弛迭代法(BSOR)的效率差别不大,但明显不如PCG迭代法。因此,建议采用PCG迭代法求解DDA线性方程组,特别是SSOR-PCG值得推广;如果开展并行计算研究,Jacobi-PCG是较好的选择,当刚度矩阵惯性优势明显时,BJ迭代法同样有效。