基于背景噪声的自相关与HVSR联合成像在广东惠州城市浅层结构探测中的应用

随着我国城市化进程快速推进,大中小城市呈现地下空间全面开发的态势。然而城市地下空间开发利用存在地下情况不明、结构不清的问题,这在很大程度上影响了地下空间的开发利用和城市战略布局规划。广东惠州是典型的东部中型城市,为了避免老城区建成后地下水土质量不清楚、地下空间资源量不明确、城市地下空间资源开发无科学数据支持等问题,特在研究区开展绿色无损的背景噪声成像研究,以查明惠州地区的第四系及断层的发育情况,为新区成功建成提供数据支持。笔者等以台间距10 m、测线总长度1 km的密集地震台阵为基础,利用两条测线共200台的背景噪声数据,使用噪声自相关与噪声HVSR两种方法分别对研究区两条线性测线分别进行计算,通过数据预处理,单台数据处理,多台数据整合,最后得到了两条测线的自相关剖面和HVSR剖面。研究显示,研究区第四系基岩顶面时间域范围为20~100 ms,深度域范围为5~20 m,浅层P波速度范围为400~500 m/s,这与收集到的钻孔等资料相一致。研究表明基于密集台阵的噪声自相关与HVSR联合成像方法是一种高效、绿色、低成本的方法,可用于调查第四系分界面（强波阻抗分界面）及浅层沉积物中的活动断层。     

滑坡型堰塞湖形成与保留条件分析——基于文献总结和青藏高原东缘南北向深切河谷研究

在青藏高原东缘的南北向深切河谷内发育大量大型的、可保留万年甚至数万年的古堰塞湖沉积.是什么原因促使这些古堰塞湖形成和长久保留呢？本文从构造、气候、堰塞湖结构、构造等方面探讨了该问题.从构造地貌角度来看,青藏高原向东的构造挤出作用控制了其东缘特殊的南北向河流系统.该系统流经区域具有频发的地震和复杂的深切河谷地貌,是形成大型堰塞湖的有利位置.当堰塞湖形成后,其体积、集水区面积、堰塞坝的高度、长度、内部结构均影响着堰塞湖的稳定性.大型的、串珠状堰塞湖构成大型的、连续的“阶梯-深潭”系统,形成重要的河流裂点,有效的消耗了水流动能,延缓堰塞湖的损坏.从气候角度来看,四万年以来气候变化与堰塞湖的形成及保留关系密切.40～25ka的间冰阶降雨丰富、高原湖面升高、河流卸载能力较强.这一时期丰富的降雨和河流深切作用易引起滑坡和堵塞事件.25～15ka的冰期,河流卸载能力减弱而堆积能力增强,有利于堰塞湖的保存.全新世以来,气候变暖伴随着冰川融化与河流卸载能力增强,促使早期堰塞湖发生快速消亡.从堰塞坝的组成来看,地震引起的滑坡和岩崩是堰塞坝重要物质来源,可形成良好而坚固的堰塞坝体.其受到流水切割易出现窄深型溃口,使得湖相地层以阶地形式保留下来.最后,本文从地球系统的角度谨慎的探讨了堰塞湖这一特殊地表剥蚀-沉积过程所蕴含的构造-气候耦合的意义.     

青藏高原东缘大渡河中游深切河谷沉积物及其地震地质意义

青藏高原东缘的大渡河中游泸定—石棉段呈深切河谷地貌,发育岩崩、滑坡、古地震堰塞湖、冲洪积扇等不同类型的堆积物、沉积物。基于野外调查、遥感解译、剖面测量和光释光测年(OSL)发现,这些沉积物记录了龙门山断裂带西南段——冷碛镇断裂2万年来的两期活动,可能是2次古地震事件。第一期发生在18ka左右,冷碛镇断裂切割了晚更新世的角砾状砂层和岩崩堆积物,显示右行走滑特征。这期变形促使大渡河堵塞,形成得威乡古堰塞湖,其堵江位置位于加郡乡—得妥乡的V型深切河谷段。第二期活动冷碛镇断裂切割了湖相地层,并破坏了堰塞湖,可能发生在11ka左右。新发现对于全面认识龙门山断裂带的活动历史、序列及方式具有重要意义。     

岷江断裂带晚新生代逆冲推覆构造：来自钻孔的证据

岷江断裂带由2个不同性质的断裂组成:早期岷江逆冲断裂和晚期岷江正断裂。野外地质调查和钻孔资料发现在岷江西侧山麓之下存在一套厚度大于110m的早更新世灰黑色湖相地层,三叠系灰岩逆掩在这套湖相地层之上。由此确定岷江断裂是一条西倾的逆冲断层,逆冲作用发生在中更新世之前。在中更新世时期,岷江逆冲断裂发生构造负反转,在其前缘形成一条东倾的正断层,它控制了岷江上游漳腊盆地的发育。本文认为,岷山地区现今地震活动并非受控于岷江断裂带,而可能受到虎牙断裂及岷山隆起深部滑脱构造的控制,岷江断裂带位于该深部滑脱构造的上部。进而认为逆冲—推覆构造样式可能是青藏高原东缘晚新生代造山和快速隆升的主要变形机制。     

青川断裂带中段断层泥中石英颗粒表面微形貌特征及其年代学意义

断层泥作为断裂脆性剪切变形的产物,记录了断层滑动方式和活动时间等信息,尤其是断层泥中石英颗粒表面微形貌特征的识别和统计,可以为估算断层活动相对时间提供证据。青川断裂作为秦岭构造带的南界,晚新生代以来发生右旋走滑运动,沿断裂带出露完整的断层破碎带,断层泥非常发育。本文以该断裂带中段:木鱼—大安段发育的青灰色和紫红色断层泥为研究对象,在野外调查的基础上,重点对断层泥中石英颗粒表面的微形貌进行了扫描电子显微镜观察,发现两类(Ⅱ和Ⅲ类)中-深度溶蚀石英形貌和一类(Ia类)弱溶蚀石英形貌,未见Io类破裂微形貌。石英微形貌类型的统计结果指示青川断裂中段最新活动时间在晚更新世,全新世没有明显活动,与断裂带全新世河流阶地未发生构造扰动的现象一致。     

青藏高原东缘1933年叠溪Ms7.5级地震发震构造再研究

青藏高原东缘1933年叠溪75级地震的发震构造至今仍然难以琢磨,前人或将其归因于NW向松坪沟断裂的左旋走滑活动、或南北向岷江断裂左旋走滑活动,但地表同震破裂、地震地质、地震等烈度图等调查和研究结果都不支持这种走滑型断层的地震成因。本文基于叠溪地震区构造地貌和湖相地层断层调查,结合古地震和历史地震的研究结果,提出了与2013年四川芦山Ms 70级地震类似的发震构造模型,即隐伏断坡型逆冲断层发震构造模型,认为在叠溪震区10~15km深部隐伏一条西倾的逆冲断坡,其向东逆冲作用导致了叠溪地区频繁的地震活动。这个发震模型有待深部地球物理测深资料和地表大地测量资料的验证。     

青藏高原东部晚新生代重大构造事件与挤出造山构造体系

文章系统梳理了青藏高原东部地区晚新生代重大构造事件的沉积记录、岩浆记录和构造变形响应,重新厘定了青藏运动或横断事件的起始时限,建立了青藏高原东部晚新生代构造演化序列与挤出造山构造体系。研究认为,发生在上新世之前的青藏运动是青藏高原东部最重要的构造作用阶段,起始于距今12~8 Ma,并持续到上新世早期,持续时间达6~8 Ma。在这个构造运动阶段,青藏高原东部地块(川滇地块、川青地块、西秦岭构造带和陇中地块等)有序地向东挤出,受到鲜水河、东昆仑、海原等WNW-ESE向大型断裂左旋走滑运动调节,构造挤出同时伴随地块内部逆冲褶皱变形,导致地壳增厚和高原东缘山脉快速崛起;构造挤出也超越了现今东缘地貌边界,向东扩展导致扬子地块盖层滑脱褶皱,形成龙泉山、大凉山等褶皱构造带。上新世出现的砾石层(东缘前陆地带的大邑砾石层、临夏盆地的积石砾石层、兰州盆地的五泉砾石层等)标志了青藏高原东部差异性构造地貌的形成。上新世晚期至早更新世时期(3.6~1.0 Ma)对应一个构造松弛阶段,青藏高原东部整体进入冰冻时期,沿其东缘发育一系列受正断层控制的南北向伸展断陷盆地,如安宁河谷地、元谋盆地、盐源盆地、滇西北盆地群等,其中加积了以昔格达组为代表的稳定河湖相沉积。发生在早、中更新世之交(距今1.0~0.6 Ma)的昆—黄运动或元谋事件使青藏高原东部地块进一步向东挤出、东缘地壳逆冲增厚和年轻山系加速隆升。晚更新世以来的构造运动称为共和运动或最新构造变动阶段,起始于距今约120 ka,青藏高原东缘构造变形系统出现重大分化,南段川滇菱形地块发生绕喜玛拉雅东构造结的顺时针旋转运动,形成川滇双弧形旋扭构造体系;而中段川青地块的挤出伴随东缘龙门山断裂带的右旋走滑运动和秦岭山系的向东挤出。在这个最新构造变动阶段,青藏高原东部下地壳通道流可能是重要的深部构造驱动因素。     

秦岭南缘青川断裂新生代变形特征及其走滑运动学转换

青川断裂作为秦岭构造带南部边界断层,新生代以来受到印度-欧亚大陆碰撞产生的远场效应,发生了强烈的走滑复活,调节了青藏高原隆升和向东扩展。本文基于错断地貌测量与断裂带脆性变形的野外调查,建立了该断裂新生代2期走滑运动历史,并讨论了走滑运动学转换的大地构造意义。沿断裂带河流水系偏移地貌分析发现,主要河流的Ⅳ级支流沿断裂发生一致的右旋偏移,指示断裂右旋位错量在200~800 m;河流阶地的右旋位错量在49~62 m。野外调查发现,青川断裂发育5~100 m宽的断裂破裂带,主要由断层泥、磨砾岩、断层透镜体等组成,S-C组构发育,磨砾石旋转定向排列。断裂破碎带运动学指向记录了青川断裂2期脆性走滑变形:早期为左旋走滑活动、晚期为右旋走滑活动。结合断裂带东端汉中盆地地层时代和秦岭山地隆升时代,我们推断晚期右旋走滑运动主要发生在上新世以来,调节了碧口地块的向东挤出;而早期左旋走滑运动则很可能是对古近纪晚期青藏高原隆升和扩展的响应。     

南极中山站DPS-4电离层测高仪的中层夏季回波统计分析

The vertical temperature profiles of snow and sea ice have been measured in the Arctic during the 2nd Chinese National Arctic Research Expedition in 2003(CHINARE2003).The high-resolution temperature profile in snow is solved by one-dimensional heat transfer equation.The effective heat diffusivity,internal heat sources are identified.The internal heat source refers to the penetrated solar radiation which usually warms the lower part of the snow layer in summer.By temperature gradient analysis,the zero level can be clarified quantitatively as the boundary of the dry and wet snow.According to the in situ time series of vertical temperature profile,the time series of water content in snow is obtained based on an evaluation method of snow water content associated with the snow and ice physical parameters.The relationship of snow water content and snow temperature and temporal-spatial distribution of snow water content are presented     

考虑淤泥层弹性储水的滨海承压含水层中海潮引起的地下水头波动

综合考虑了海底淤泥层的弹性储水系数、海潮荷载效应和渗透性,对海底露头处具有淤泥层的滨海承压含水层系统中海潮引起的水头波动进行分析,给出了相应的数学模型,并推导出其解析解,讨论了淤泥层弹性储水对于水头波动的影响.分析表明,当淤泥层的厚度或弹性储水系数较小时,或者其渗透性较好时,可以忽略其弹性储水效应,从而把整个淤泥层简化为第三类边界条件来处理.文章还考虑了承压含水层和淤泥层中可能存在的垂向流动,对垂向剖面二维地下水流动方程进行了数值模拟,将二维数值解与忽略垂向流动的一维解析解进行了比较,结果表明该含水层系统的垂向流动是可以被忽略的.