深部探测技术与实验研究(SinoProbe)

"深部探测技术与实验研究"作为国家地壳探测工程的培育性启动计划(2008-2012年),专项围绕深部探测实验和示范,在全国部署"两网、两区、四带、多点"的深部探测技术与实验研究工作."两网":全国电磁参数标准网和全国地球化学基准网;"两区":大华北综合探测实验区、华南综合探测实验区;"四带":西秦岭中央造山带、青藏高原...     

Study on characteristics of 3-D translating-pulsating source green function of deep-water havelock form and its fast integration method

The singularities, oscillatory performances and the contributing factors to the 3-D translating-pulsating source Green function of deep-water Havelock form which consists of a local disturbance part and a far-field wave-like part, are analyzed systematically. Relative numerical integral methods about the two parts are presented in this paper. An improved method based on LOBATTO rule is used to eliminate singularities caused respectively by infinite discontinuity and jump discontinuous node from the local disturbance part function, which makes the improvement of calculation efficiency and accuracy possible. And variable substitution is applied to remove the singularity existing at the end of the integral interval of the far-field wave-like part function. Two auxiliary techniques such as valid interval calculation and local refinement of integral steps technique in narrow zones near false singularities are applied so as to avoid unnecessary integration of invalid interval and improve integral accordance. Numerical test results have proved the efficiency and accuracy in these integral methods that thus can be applied to calculate hydrodynamic performance of floating structures moving in waves.     

羌塘中部晚三叠世岩浆活动的构造背景及成因机制——以红脊山地区香桃湖花岗岩为例

羌塘中部晚三叠世岩浆活动,尤其是南羌塘北缘大面积花岗岩的形成背景及成因机制迄今尚未得到很好约束,这些问题对深入理解龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带晚期构造演化具有重要意义。本文以羌塘西部香桃湖岩体为研究对象,进行了系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究。锆石的LA-ICP-Ms定年结果表明,香桃湖岩体的形成时代为213~211Ma,而非前人认为的晚侏罗世;地球化学特征显示,岩体以高SiO2(68.06%~74.05%)、较高K2O含量(3.06%~4.50%)和K2O/Na2O(1.05%~1.63%)以及低的P2O5含量(0.08%~0.14%)为特征,SiO2和P2O5具有明显负相关性,A/CNK=1.03~1.09;富集大离子亲石元素和轻稀土元素,强烈亏损Nb、Ti、Zr等高场强元素,同时具有P和Sr等元素的负异常;岩体的Th/U=5.19~9.36,Nb/Ta=8.13~10.06,具有高Sr(297×10-6~465×10-6,平均389×10-6)低Yb(1.44×10-6~3.02×10-6,平均1.87×10-6)的特征;岩体负铕异常不明显(Eu/Eu*=0.61~0.87),HREE分布平坦(Ho n≈Ybn),且尾部具有微弱上翘趋势。综合以上特征,香桃湖岩体为一套准弱过铝质高钾钙碱性-钙碱性I型花岗岩,其岩浆源于下地壳角闪岩相-榴辉岩相变质基性火成岩的部分熔融。岩体中暗色淬冷包体的研究暗示了幔源基性岩浆的底侵作用,同时母岩浆亦经历了一定的岩浆混合作用;综合区域内时空演化格架以及大量相关地质事实,我们认为羌塘中部横跨龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带分布的大规模晚三叠世岩浆活动均形成于后碰撞阶段伸展构造背景,俯冲板块的断离是这一期岩浆活动可能的成因机制。     

长江中下游成矿带岩石圈结构与成矿动力学模型——深部探测(SinoProbe)综述

岩石圈结构和深部过程对理解成矿带和大型矿集区的形成十分重要。岩石圈尺度的地球动力学过程将在地壳中留下各种结构的或物质的"痕迹",这些"痕迹"可以通过地球物理的手段去探测。为深入理解长江中下游成矿带形成的深部动力学过程,作者在国家深部探测专项(SinoProbe)和国家自然科学基金重点项目支持下,在长江中下游成矿带开展了综合地球物理探测。方法包括宽频地震、深地震反射、广角反射/折射和大地电磁测深。数据处理和反演结果取得一系列新发现:(1)成矿带上地幔顶部存在低速体,在中心深度300km处有一向SW倾斜的高速体;(2)S波接收函数证实成矿带岩石圈较薄,只有50~70km;横波分裂结果显示,成矿带上地幔各向异性方向和强度与邻区有较大区别,显示平行成矿带(NE-SW向)的上地幔变形和流动;(3)深反射地震揭示成矿带上地壳曾发生强烈挤压变形,以紧闭褶皱、逆冲和推覆为特征;在宁芜火山岩盆地、长江断裂带和郯庐断裂之下出现"鳄鱼嘴"构造,指示上下地壳在挤压变形过程中解耦;深反射地震证实发生过陆内俯冲和叠瓦,并认为是岩石圈增厚和拆沉的主导机制;(4)广角反射和大地电磁反演给出了跨成矿带地壳剖面的速度和电性结构,速度和电阻率分布总体上与构造单元相吻合。本文分析和解释了这些发现的地质意义,并结合近年在长江中下游地区的地球化学研究进展,提出了成矿带地球动力学模型。该模型认为:中、晚侏罗世陆内俯冲、岩石圈拆沉、幔源岩浆底侵和MASH过程造就了长江中下游世界级成矿带的形成。     

萨拉乌苏河酒坊台剖面末次间冰阶以来的气候环境演化

酒坊台剖面位于萨拉乌苏河流域下游,其中末次间冰阶以来主要为风成砂沉积,间夹砂质古土壤和湖沼相粘土层等,对环境信息有良好的记录。OSL年龄结果表明该剖面顶部记录了末次冰期间冰阶(约52 ka B.P.)以来的气候演化历史。通过对剖面高精度的粒度和磁化率分析,结合Rb、Sr元素含量及其比值综合分析,表明末次冰期间冰阶以来该剖面自上而下可划分为3个主要层段,对应了深海氧同位素MIS 1~3。同时在MIS 3阶段呈现出明显的MIS 3a、3b、3c亚段,结合区域研究资料,表明萨拉乌苏河流域在中—长时间尺度上,对全球性和区域性气候事件有良好的沉积响应。     

飞灰基地聚合物固化体的抗海水侵蚀性能

为了探讨城市垃圾焚烧(MSWI)飞灰基地聚合物固化体的抗海水侵蚀性能,通过飞灰基地聚合物固化体的质量、抗压强度和重金属浸出浓度变化分析海水的侵蚀影响。结果表明:飞灰基地聚合物固化体具有良好的抗海水侵蚀性能:浸泡240 d后,质量损失率小于20.5%;抗压强度达到42.36 MPa;重金属Cr、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb浸出浓度分别仅为32.84、21.27、8.36、0.07、0.17和1.75μg/L,下降率达到了90.0%、73.7%、77.9%、86.48%、85.0%和94.3%。通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、热重-差重(TG-DTA)和电镜扫描(SEM)等分析方法对MSWI飞灰基地聚合物固化体微观结构进行表征,结果显示飞灰基地聚合物在海水侵蚀下结构没有被破坏。     

生石灰-石粉-WSS固化剂在钻渣废弃土筑路再生中的应用

围绕钻渣废弃土含水率高、塑性指数大、施工性能差3个问题,设计了生石灰+石灰岩石粉的预处理方案,通过一系列室内试验,从脱水效率、界限含水率变化幅度、预处理后土颗粒形态和破碎难易度4个方面选择出最优配合比。之后使用矿渣-纳米复合土壤固化剂(WSS)对预处理土进行固化,以无侧限抗压强度(q_u)、水稳定性(γ_w)、加州承载比(CBR)和抗压回弹模量(E_c)为指标评价固化效果,同时对预处理的辅助固化作用进行分析。除此之外,本试验还探究了最大粒径等级(D_max)对固化土强度、破碎形态和水稳系数的影响。结果表明：本预处理方法能有效降低废弃土含水率并提高脱水速率,显著改善土体的界限含水率与颗粒形态,增进与粉末状固化剂的拌和效果。钻渣废弃土经“3%生石灰+3%石灰岩石粉+3%WSS”处理后,28 d龄期无侧限抗压强度(q_u)为2.13 MPa,高于传统水泥固化方案和不进行预处理的固化方案。经分析得出,预处理剂可以絮凝-硬化黏土颗粒并疏松土体结构,还可以让土体呈碱性以增强WSS与水泥的固化效果。此...     

运用尾波干涉技术监测瑞昌—阳新MS4.6地震后地壳介质变化

基于2011年瑞昌—阳新M_S4.6地震序列事件波形及其观测报告,采用双差重定位法、波形互相关法和尾波干涉法,筛选出了同时被黄梅台和九江台记录且波形互相关系数≥0.920的两组重复地震对:D₁（2011-09-11 05:44 M_L2.3和2011-10-24 08:06 M_L2.2）和D₂（2011-09-18 07:06 M_L2.8和2011-10-2408:06 M_L2.2）,发现瑞昌—阳新M_S4.6地震后1.5个月内（2011-09-11—10-24）震源区S波早期尾波波速增加。