声波测试法在判别地下厂房EDZ中的应用

洞室开挖不可避免地会损伤岩体, 对于规模巨大、布置异常复杂的水电地下厂房围岩尤甚, 合理地确定开控损伤区(EDZ)分布成为地下洞室的信息化设计、施工和安全运营的关键性问题.在引入EDZ概念及强EDZ、弱EDZ和基本未损区分区的基础上, 提出采用声波测试方法来确定强EDZ和弱EDZ的分布.将声波波速-深度曲线划分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型等3种曲线类型, 根据曲线特征点, 对EDZ进行定性、半定量的初判.根据波速计算得出的损伤因子D, 对强、弱EDZ和基本未损区进行定量的判别.首次提出的基于声波测试法, 定性、半定量和定量相结合的综合研判法具有创新性, 为客观评价地下洞室EDZ提供了科学的方法.      

天然地震数值模拟与实例对比

为了解决长时间正演模拟的不稳定性问题, 实现天然地震波场长时间数值模拟.在高阶有限差分数值模拟的基础上, 给出了多轴向完全匹配吸收边界(M-PML)二维划分方式, 讨论了M-PML吸收边界转换系数P的取值对其吸收能力与截断误差对数值模拟有效信号的影响.实现了二维弹性波高阶有限差分的长时间数值模拟.采用2013年12月16日湖北省巴东县地震及余震信息, 对该地震数据进行了数值模拟, 并与武汉、秭归两台站数据进行了分析和讨论, 验证该正演模拟方法的正确性和有效性.为天然地震波场传播规律、成像和震相识别及震源定位等研究提供了基础.      

对流层大气温度"蝴蝶形"震前异常

利用美国国家和海洋大气管理局(NOAA)的大气温度数据, 分析陆地地震和海洋地震震前震中上空的大气温度变化, 研究其作为地震短临前兆的可能性.地震样本包括2014年2月12日于田M_s7.3地震、2008年5月12日汶川M_s8.0地震、2011年3月11日日本M_s9.0地震、2014年4月1日智利M_s8.1海洋地震、2013年3月27日台湾南投县M_s6.1地震和2014年5月30日云南盈江M_s6.1地震.结果表明: (1)震前, 震中位置300~1 000 hPa大气温度有较为一致的变化趋势; (2)200 hPa与400 hPa处(根据不同地点可选择其他, 诸如350 hPa、300 hPa等高度数据)温度折线图在震前趋近或者相交, 出现类似蝴蝶翅膀的"蝴蝶形"特殊曲线形状; (3)200 hPa与400 hPa温度差等值线图在(震前数月、数周或数天不等)震中附近区域的数值减小, 温度差等值线图的塌陷最低点对应震中位置.以上规律有望应用于地震短临预测的时间与震中的确定.      

基于膨胀管技术的小井眼水平井钻井技术应用

塔河油田地质情况复杂,岩性差异大,地层压力变化大,局部区域有高压盐水层和膏盐层,开孔尺寸受限,给钻井工程带来诸多技术难题。针对这些难题,提出了坐封斜向器开窗侧钻、定向随钻扩眼、膨胀管和小井眼水平井钻井技术。 TK7-640CH井的钻井实践表明,以上技术在塔河油田奥陶系饱177.8 mm套管开窗侧钻水平井的应用具有可行性,能够封隔复杂地层和异常压力系统。就侧钻井技术难点和技术方案的可行性进行了探讨和分析,总结该井实钻所取得的成功经验,为塔河油田老井的恢复及再生提供了技术支撑。     

黑龙江平顶山金矿赋矿花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

平顶山金矿床位于佳木斯地块与松嫩地块的衔接处北端,地处中亚造山带的东段。前人对该矿床的岩(矿)石物理化学特征及地质特征已进行了研究,但对与成矿密切相关的花岗岩缺乏系统的岩石学、地球化学和高精度年代学等方面的研究。本次研究通过锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年、Hf同位素示踪以及全岩的主、微量元素测试,探讨了平顶山金矿区赋矿花岗岩的源区特征、形成机制和构造背景。矿区花岗岩包括早期的浅色中粒二长花岗岩和稍晚期的细粒黑云母二长花岗岩,两期花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为271.7±2.3 Ma和249.8±3.3Ma,对应的εHf(t)为-4.17～-0.58和-4.98～-0.49,两阶段平均模式年龄tDM2分别为1432 Ma、1457Ma,原始岩浆可能来源于中元古代增生的壳源物质的重熔。两期花岗岩均以高碱(Na2O+K2O)、富Al2O3、富集LREE和LILE(Rb、Ba、Th、U和K)、低MgO、贫HREE和HFSE(Nb、Ta、P和Ti)为特征,属高钾钙碱性系列的准铝质/过铝质I型花岗岩,代表了火山弧-同碰撞环境。结合中亚造山带东段构造演化历史,我们认为平顶山金矿的花岗岩可能是古亚洲洋向北俯冲、闭合、华北克拉通与佳-蒙陆块碰撞产物。     

New Evidence for Genesis of the Zoige Carbonate-Siliceous-Pelitic Rock Type Uranium Deposit in Southern Qinling: Discovery and Significance of the 64 Ma Intrusions

The carbonaceous-siliceous-argillitic rock type uranium deposit in the Zoige area is located in the northeastern margin of the Tibetan Plateau, and has gained much attention of many geologists and ore deposit experts due to its scale, high grade and abundant associated ores. Because of the insufficient reliable dating of intrusive rocks, the relationship between mineralization and the magmatic activities is still unknown. In order to study this key scientific issue and the ore-forming processes of the Zoige uranium ore field, the LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of magmatic rocks was obtained:64.08±0.59 Ma for the granite-prophyry and ~200 Ma for the dolerite. U-Pb dating results of uraninite from the Zoige uranium ore field are mainly concentrated on ~90 Ma and ~60 Ma. According to LA-ICP-MS U-Pb zircon dating, the ages for the dolerite, porphyry granite and granodiorite are 200 Ma, 64.08 Ma approximately and 226.5-200.88 Ma, respectively. This indicates that the mineralization has close relationship with activities of the intermediate-acidic magma. The ages of the granite porphyry are consistent with those uraninite U-Pb dating results achieved by previous studies, which reflects the magmatic and ore-forming event during the later Yanshanian. Based on the data from previous researches, the ore bodies in the Zoige uranium ore field can be divided into two categories:the single uranium type and the uranium with polymetal mineralization type. The former formed at late Cretaceous(about 90 Ma), while the latter, closely related to the granite porphyry, formed at early Paleogene(about 60 Ma). And apart from ore forming elemental uranium, the latter is often associated with polymetallic elements, such as molybdenum, nickel, zinc, etc.     

红外光谱和拉曼光谱在热处理海蓝宝石鉴定中的应用

在适当的热处理条件下,黄绿色绿柱石能够转变为理想颜色的海蓝宝石。天然海蓝宝石与热处理海蓝宝石的价格差异较大,因此探索热处理海蓝宝石的诊断性鉴定特征就显得十分必要。对不同温度下热处理海蓝宝石进行傅里叶变换红外光谱和激光拉曼光谱的测试分析,结果发现,当热处理温度超过400℃后,随着加热温度的升高,在红外光谱中由[Fe2（OH）4]2＋伸缩振动gI起的3233cm叫处吸收谱峰明显减弱,直至消失。5268cm叫附近由水伸缩和弯曲振动}I起合频区的吸收带由尖峰变得宽缓;8700,6818cm叫两处水吸收峰的相对强度也随着加热温度升高而减弱。热处理海蓝宝石Si-0-Si伸缩振动产生的在682,3604cm叫处的拉曼光谱谱峰强度随着加热温度升高逐渐减弱,1070cm“处的拉曼峰强度明显降低。经700℃加热后,拉曼光谱基线明显向上方漂移。这些光谱特征变化对热处理海蓝宝石的鉴定有重要意义。     

关于高精度航空磁测中的磁补偿原理及补偿效果评价的探讨

对于高精度航空磁测来说,飞机磁干扰必须有效的消除,其方法是补偿飞行。补偿效果的好坏直接影响到物探飞行数据的质量,所以有必要采用一些量化指标对磁补偿的效果进行评价,从而对补偿飞行的质量进行有效地控制。这里介绍了飞机磁干扰场的补偿原理及两种评价补偿效果的指标:品质因数(FOM值)和标准差(σc),采用了这两个量化指标对磁补偿的效果进行评价,就能对补偿飞行的质量进行有效的控制。     

1980年以来京津冀区域研究进展评论

1980年以来,因研究内容和空间治理重点不同,京津冀、京津唐、环渤海、大渤海等区域名称与区域范围多次变动。作为中国最早开展人文与经济地理学研究的对象区域,越来越受到经济贸易、生态环境、城乡规划等多学科关注。本文基于学术论文和专著、具有影响的科研项目,对1980年以来京津冀及相关区域研究进展进行了综述和评论。归纳起来,研究对象区域经历了“京津唐（塘）—大（环）渤海—京津冀”的变化过程。整体上可分为4个阶段：20世纪80年代面向京津唐地区,国土规划为主的经济地理学区域研究,研究规模有限;20世纪90年代拓展到大（环）渤海地区,面向东（北）亚区域经济一体化进程开展经济贸易科学与地理学交叉研究;21世纪前10年,回归京津冀区域,生态环境科学和城市规划科学大规模介入的融合研究;21世纪10年代京津冀协同发展的多学科区域综合研究。其间,中央政府在该区域开展的一系列重大规划,包括20世纪80年代京津唐国土规划和90年代环渤海经济协作区规划,21世纪前10年京津冀都市圈区域规划和21世纪10年代京津冀协同发展规划,与区域研究形成了良性互动关系,在显著增强空间规划和战略决策的科学性的同时,也有力地促进了人文与经济地理学科发展,推动了人和自然相互间强烈作用状态下区域复杂系统演化规律的研究进展。     

2001—2020年中国地表温度时空分异及归因分析

地表温度（LST）变化对陆面过程的能量收支平衡与生态系统稳定有着至关重要的影响。本文基于MOD11C3数据,使用回归分析、GIS空间分析、相关性分析及质心模型等方法,分析了中国2001—2020年LST变化及其时空分异格局;运用地理探测器识别中国38个生态地理分区下LST变化的主导因子,进而探寻其形成原因。结果表明：① 中国2001—2020年LST气候平均值为9.6 ℃,整体呈东南及西北干旱区高、东北及青藏高原低,平原高、山区低的基本格局;LST与海拔呈显著负相关,相关系数达-0.66;第一阶梯负相关性最为显著,相关系数达 -0.76,LST递减率为0.57 ℃/100 m;② 中国2001—2020年LST倾向率为0.21 ℃/10 a,升温区占国土面积的78%,整体呈现“多核式升温,轴线式降温”的空间特征;③ 中国LST及变化具有显著的季节性特征,冬、夏两季均温空间分布较其他季节的差异较大且波动更为明显;季节性升/降温区的质心轨迹呈环状,且运动呈现出对应的季节性反向轨迹,降温区质心移动幅度更大,说明降温区的区域差异性和季节变异性较大;④ 中国LST变化由自然影响与人类活动共同驱动,其中自然因素贡献更大,日照时数和海拔是关键因子;两大主导类型在空间分布上与“胡焕庸线”高度吻合,其以东区域多以人类活动强度为主导并与地形因子共同作用,而以西区域则多以自然因素为主,通过与气候、地形、植被等因子的相互耦合从而增强/削弱LST变化幅度。本文可为应对气候变化、解析地表环境模式、保护生态环境等方面提供科学参考。