汶川地震断裂作用研究新认识

2008年汶川地震后,人们不得不思考问题是:大地震是如何发生的?下一次大地震什么时候发生?也就是涉及地质学家和地球物理学家一直未解决的科学问题:断层是如何破裂的?震后断裂是如何愈合的?我们试图通过对汶川地震断裂带结构、断裂摩擦行为和断裂愈合过程的研究来回答这些问题。本文将介绍通过对地表露头和汶川地震断裂科学钻探一号孔(WFSD)岩心中汶川地震主滑移带的详细研究,以及钻孔中长期温度监测来分析有关汶川地震断裂动态弱化和摩擦行为,并结合钻孔中长期水文监测计算所得断裂带渗透率变化,分析震后断裂愈合过程,进而探讨和认识汶川地震断裂作用所涉及的上述问题。经过详细研究,确定了汶川地震断裂带(映秀—北川断裂带)宽105~240 m、具有五个不同断裂岩组合的内部结构,是一条经常发生大地震、具多种弱化机制的断裂带;发现了汶川地震不仅具有同震石墨化作用,而且测量到目前世界上最低的动态摩擦系数(≤0.02),同时首次记录到大地震后断裂快速愈合信息。这些研究结果不仅直接回答了一直困扰在地震地质和地震物理学领域几十年的关键问题,而且对完善地震断裂理论和认识汶川地震机制具有极其重要的意义,为防震减灾提供了理论依据。     

杭州湾岸线变迁与城市规划建设

本文较系统地阐述了杭州湾沿岸平原第四纪地质与地貌特征,扼要分析了钱塘江与杭州湾岸线的变迁历史及其演变趋势。在此基础上,指出海平面持续上升带采的一系列环境问题是未来杭州湾海岸带面临的主要威胁,并对环杭州湾城市化发展规划提出了若干建议。     

藏南康马地区三叠系研究新进展

根据康马地区三叠系吕村组和涅如组新发现的化石及区域地质背景 ,把该区的地层时代分别厘定为中三叠世中晚期至晚三叠世早期和晚三叠世中晚期 ,并认为缺失早三叠世至中三叠世早期的沉积。研究表明康马地区三叠系与二叠系之间为微角度不整合接触 ,是“藏南运动”和“印支伸展运动”共同影响形成的。晚二叠世末至中三叠世早期 ,康马地区露出海面 ,接受剥蚀并形成喀斯特化风化壳。中三叠世末至晚三叠世 ,这一地区发生强烈伸展—裂陷 ,地壳迅速沉降 ,形成被动大陆边缘裂谷盆地 ,发育巨厚的半深海—深海复理石沉积 ,并伴随大量基性岩浆贯入。涅如组下部有两期基性岩侵入 ,早期基性岩床形成于印支晚期 ,晚期穿层侵入形成于燕山早期。     

成矿元素富集机制的量子地球化学研究——以攀枝花钒钛磁铁矿矿床为例

攀枝花钒钛磁铁矿矿床为富集钒、钛、铁等过渡元素的典型岩浆矿床。文章运用量子地球化学的理论和方法研究该矿床的元素组合、分配及变化特征 ,并用量子力学理论的abini tioHartree Fock分子轨道法对钛磁铁矿和钛铁矿晶体结构进行了模拟计算。结果表明 :源于地幔的原始岩浆富集成矿元素 ;在其结晶过程中 ,V ,Ti,Fe等成矿元素再次富集于钛磁铁矿和钛铁矿中而形成矿床 ,这种再富集受晶体结构择位能控制。     

川西可尔因矿集区稀有金属矿床成矿规律与 找矿方向

为了解可尔因矿集区地质特征和成矿规律,查明矿集区地质找矿方向,对矿集区内成矿地质条件进行了系统分析和总结。研究表明稀有金属成矿主要与印支晚期—燕山早期的中-酸性花岗岩有关,岩浆侵位与成矿伟晶岩脉之间具有结晶分异演化关系。含矿岩浆不均一的结晶分异作用,导致了稀有金属矿化多分布在可尔因岩体东部和南部。在过铝质高挥发分的钙碱性-高钾钙碱性岩浆侵位和结晶分异演化过程中,在岩体与地层的接触带构造发育地段,形成了伟晶岩型稀有金属矿体,具有"岩浆岩-地层-构造"控制成矿的特征。据此提出了矿集区内的找矿标志和岩体与地层接触部位为今后找矿重点区域。     

海上油田开发井钻井优化设计和应用实践

LF7-2油田位于我国南海珠江口盆地LF区块,是一个小规模油田,根据前期探井揭示,上部地层以厚层泥岩为主,极易水化、分散,使钻井液性能变差;起下钻过程中钻具遇卡、遇阻等复杂情况频繁发生;钻头选型不尽合理,易泥包;下部地层以砂泥岩互层为主,岩石致密、可钻性变差,钻具扭矩、摩阻增加,定向钻进时滑动困难,井眼轨迹控制难度大,给钻井提速增效带来诸多困难。根据探井地质情况和岩石力学剖面,利用钻井软件优选平台位置,对开发井井身结构、井眼轨迹、钻柱力学、钻井液、固井等方面进行钻井仿真模拟,制定出科学的钻井设计方案,在直井段采用“牙轮钻头+直螺杆+MWD”钻具开展防斜打直,造斜段使用“PDC钻头+弯螺杆+MWD/LWD”开展复合钻井,水平段采用“PDC钻头+PowerDriver+MWD/LWD”开展旋转导向钻井,实现精准化钻井,顺利完成6口开发井施工。现场应用单井平均机械钻速29.43 m/h,钻井工期191.59 d,工期比设计提前28.41 d,钻井提速增效显著,降低开发成本。通过PowerDriver的近钻头井斜、自然伽马实时测量和传输,减少地质误判,实现对储层顶界面的实时探测,使储层钻遇率达100%,收到较好的经济效益和投资回报,实现小油田的效益开发。     

数量化理论在工程地质领域中的应用综述

工程地质问题的影响因素多而复杂,兼有定性和定量指标,要精确地进行量化极其困难。数量化理论提供了将定性数据和定量数据进行量化进而建立预测评价模型的方法,为工程地质问题分析提供了便利。本文论述了数量化理论原理及其发展概况,综述了数量化理论在工程地质领域的应用现状,数量化理论在该领域的应用主要集中在影响因素的识别和提取、建立工程地质预测评价模型、地质因素的判别分析、相关性分析等方面。文章根据实际应用中遇到的问题分析了数量化理论的局限性:区域间的迁移性、评价的后验性以及指标选取的科学性,并针对性的提出两种处理方法:(1)对大量样本进行部分细致的工程评价,建立与评价对象符合的模型,利用模型进行快速评价; (2)根据大量不同类别样本建立的不同模型,实际应用时根据实际样本情况,选取针对性的计算模型对地质模型进行评价。最后,本文结合工程地质发展趋势,以及各种方法手段的引入介绍,论述了数量化理论在工程地质领域的应用前景。     

人工集水面临界产流降雨量确定实验研究

通过在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所皋兰生态农业试验站1998-1999年的降雨-径流观测实验,利用直线回归模型确定包括自然集水面在内的9种人工集水面的临界产流降雨量值(降雨阀值)。结果表明:在不受前期降雨影响下,自然黄土坡面、清除杂草自然黄土坡面和粘土夯实集水面的临界产流降雨量分别为8.5mm,8.0mm和4.1mm。在受前期降雨影响下,其临界产流降雨量分别为6.0mm,5.0mm和1.9mm。塑料膜、油毡、沥青和混凝土处理集水面的产流过程受降雨量和降雨强度的影响小,平均状态下其临界产流降雨量为0.1～1.5mm。塑料膜、油毡、沥青、塑料+小砾石和塑料+大砾石集水面的临界产流降雨量分别为0.13mm,0.21mm,0.17mm,0.98mm和0.85mm。混凝土集水面在干燥情况下的临界产流降雨量为1.48mm,在不干燥情况下的临界产流降雨量为1.16mm。     

黔北铝土矿资源禀赋要素与开发利用战略探讨

运用由西方著名经济学家B.Ohlin所创立的"资源禀赋论"的概念和原理,对黔北铝土矿的资源禀赋要素分析,探讨该区铝土矿的勘查方式与手段,提出黔北铝土矿勘查的初步模式。     

刚果(金)矿产资源与矿业投资环境

在实施"走出去"战略和推进"一带一路"倡议的背景下,近年中资企业在国际矿业投资领域得到了快速发展。刚果(金)铜、钴、金刚石、锡、钽铌等矿产的资源量在全球占有重要地位,加之近年政府吸引和鼓励外来投资的利好政策,使之成为全球最火的矿业投资热土之一。从区域地质、矿产资源及开发现状、基础设施、矿业投资环境等方面对刚果(金)的地质矿产概况进行了梳理。钴和铜是刚果(金)最丰富的2种金属矿产,集中分布在南部加丹加地区。铜钴矿业开发活跃,是刚果(金)重要的经济支柱。加丹加地区是刚果(金)经济发展和基础设施最好的地区之一,也是最佳矿业投资选择。当前,电力短缺问题是制约刚果(金)矿业发展的主要因素,未来随着布桑加水电站和大英加水电站的建成,电荒问题也将得到逐步解决。刚果(金)作为当下全球矿业投资的热土,虽然在政治环境、社会治安、矿业政策等方面存在一定的投资风险,但近年中国和刚果(金)不断发展的外交关系是中资企业在刚果(金)开展合作投资的重要保障。在当前刚果(金)加入"一带一路"倡议的大背景下,未来应继续加强中刚两国产能合作,促进中刚矿业合作可持续发展。