走滑断层地震地表破裂带分布影响因素数值模拟研究——以1973年炉霍MS7.6地震为例

地震后在断层两侧的强变形与破裂带是地震灾害最严重的区域.为系统、定量研究同震地表变形带特征及其影响因素,本研究建立了走滑断层的三维有限元模型,分别探讨了断层位错量、断层倾角、错动方式、上覆松散层厚度、沉积层土性等因素的影响规律.模拟结果显示：走滑断层同震地表变形表现为以断层为中心的近似对称单峰分布,强地表变形集中在断层两侧各50 m宽度范围,地表变形量峰值随位错量增加而增大,破裂带宽度也随位错量增加而增大,但增量逐渐减小,并趋于一个渐近值;断层倾角对地表变形与破裂带宽度影响表现为随倾角减小变形量峰值点向上盘小距离偏移;走滑兼正断位错引起的变形量峰值最大,但地表破裂带宽度最小,走滑兼逆断引起的变形量峰值最小,但地表破裂带宽度最大,直立纯走滑断层的两参量都居中;走滑断层地表变形量峰值随上覆松散层厚度增大而减小,但随厚度减小的速率逐渐变小,松散层厚度从5 m增加到20 m时,破裂带宽度随厚度增加而缓慢增加,但自厚度大于20 m时,破裂带宽度开始随厚度增加而逐渐下降;当不同土性覆盖层（粗砂、粉砂、黏土）厚度相同时,地震引起的地表变形量峰值自粗砂、粉砂、黏土逐次增大,当粗砂厚度为60 m以上时,3.6 m的同震水平位错已不能形成地表破裂,而粉砂的厚度为70 m以上,黏土的厚度则为75 m以上.     

西藏雄村斑岩型铜(金)矿床Ⅰ、Ⅱ号矿体热液黑云母特征及地质意义

雄村铜(金)矿区位于西藏冈底斯成矿带中段南缘,由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体和多个矿化体组成。本文以Ⅰ、Ⅱ号矿体钾硅酸盐化蚀变带内的热液黑云母为研究对象,采用光薄片镜下鉴定、电子探针等分析方法,系统研究了热液黑云母的产状和成分特征。结果显示,雄村矿区Ⅰ号矿体黑云母类型主要为金云母和镁质黑云母;Ⅱ号矿体黑云母类型为镁质黑云母。两个矿体黑云母都具有低Ti(TiO_2 3%)、高Al(Al_2O_315%)的特点,且具有较高的MgO含量,Mg/Fe0.5,K/Na10,显示了与矿化良好的相关性。Ⅰ号矿体热液黑云母平均结晶温度470℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与磁铁矿-钛铁矿缓冲剂之间(NNO—HM);Ⅱ号矿体热液黑云母平均结晶温度234℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与铁橄榄石-石英-磁铁矿缓冲剂之间(NNO—FQM),说明Ⅰ号矿体形成于较高温、高氧逸度的热液系统,Ⅱ号矿体形成于相对较低温、低氧逸度的热液系统。此外,Ⅰ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于0.61～2.72之间,平均值1.26,Ⅳ(Cl)值介于-5.49～-4.53之间,平均值-5.03,Ⅳ(F/Cl)值介于5.63～7.89之间,平均值6.29;Ⅱ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于1.83～3.32之间,平均值2.66,Ⅳ(Cl)值介于-5.64～-4.89之间,平均值-5.31,Ⅳ(F/Cl)值介于7.14～8.68之间,平均值7.97,说明Ⅰ、Ⅱ号矿体都形成于富Cl的热液系统,且Ⅱ号矿体热液较Ⅰ号矿体更富Cl,贫F。富Cl流体易萃取流体中的Cu和Au等金属元素并以Cl的络合物形式运移,在沿构造裂隙向上运移的过程中,物理化学条件发生改变,使得流体中金属元素络合物溶解度降低,促使硫化物沉淀成矿。     

挑坎体型对下游雾化影响的试验研究

以解决挑流消能工在泄洪期间为提高消能率而加重下游雾化问题为目标,探究不同体型挑坎的下游雾化特性。通过水力学模型试验,对典型的非对称舌型坎、标准舌型坎、扭面贴坎和连续坎的下游水舌风分布、下游溅水雨强和不同液滴体积分布以及挑流水舌水力特性与冲刷特性进行了研究。研究表明:①各种工况下,非对称舌型坎、标准舌型坎、扭面贴坎的下游水舌风风速均大于连续坎。②对于非对称舌型坎,其溢洪道轴线左侧溅水强度大于右侧,其雨强左右两侧峰值差值最大为5.625 g/(m 2·min);对于扭面贴坎,其溢洪道轴线右侧溅水强度更大,其雨强左右两侧峰值差值最大为45.125 g/(m 2·min)。③随着距离水舌入水点长度增大,大粒径水滴数量和体积占比均剧烈下降;连续坎和舌型坎的挑宽均随着角度的增加而增加;冲坑深度随着角度的减小而增大。④在挑坎合适边墙侧设置扭面贴角能改善下游雾化危害,同时适当增加挑角可以减弱下游冲刷破坏。     

贵州荔波地区2000年来石笋高分辨率的气候记录

通过对荔波董哥洞石笋进行高精度的ICP MS或TIMS U系测年和碳、氧同位素分析,建立了荔波地区2 300a B.P.来高分辨率的古气候变化的时间序列。研究结果表明,贵州荔波地区2 300a B.P.以来石笋记录的季风气候变化,大致可分为8个气候(亚)期:① 2 300～1 800a B.P.为降温期,显示东亚夏季风减弱,东亚冬季风增强,气候干旱寒冷;② 1 800～1 080a B.P.气温有所回升,显示东亚冬季风缓慢减弱,东亚夏季风有所回升,表现为半湿润的温凉气候期;③ 1 080～680a B.P. 为降温期,气温再次下降,显示东亚冬季风再次增强,但降水相对增大,表现为寒冷湿润的气候期,是气候变化的关键转折时期;④ 680～550a B.P.温暖期,显示东亚夏季风再次增强,气温升高,降水增大,表现为温暖湿润的气候期。⑤ 550～400a B.P.寒冷期,显示东亚冬季风快速增强,气温下降,表现为寒冷湿润的气候环境,是近1 000年以来最冷的时期;⑥ 400～364a B.P.温凉期,显示东亚夏季风有所增强,气温有所回升,表现为温凉湿润气候环境;⑦ 364～324a B.P.冷凉期,显示东亚夏季风有所减弱,气温有所下降,表现为冷凉湿润气候环境;⑧ 324a B.P.至今,气候相对波动期,同位素记录曲线呈锯齿状波动,在其内包括若干个冷凉半湿润、冷湿的气候变化亚阶段。根据荔波董哥洞石笋的高分辨率的古气候变化的连续记录,揭示了荔波地区2 300a B.P.以来的一些百年尺度的重大气候事件——干旱寒冷期、隋唐温暖期(或小温暖期)、小寒冷期以及一些十年尺度的降水、温度变化。石笋记录的这种百年、十年尺度的突发性气候变化事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的相关性,这对于认识现代气候系统变化以及对未来十年—百年尺度的气候预测和演化的驱动机制,具有重要的科学意义。     

土地利用空间格局的置换变化与代换变化分析

为揭示土地利用空间格局的动态变化,本文基于土地利用转移矩阵,从类型间的空间转移过程出发,构建了置换变化与代换变化的计算模型,并对其2种变化进行了分析。置换变化是2种类型之间以相同面积发生空间位置的置换过程,且各种类型的数量结构保持不变;代换变化则是所研究类型的数量结构保持不变,而与之转换的其他类型数量上的增加或减少;从而将单一类型的总变化进一步细分为置换变化、代换变化与净变化。以晋江流域1985年与2006年2期土地利用格局的变化为例进行分析,结果显示：在1985-2006年间,晋江流域的土地利用空间格局发生了显著变化;园地、建设用地、未利用地呈现扩张态势,草地与旱地呈现萎缩变化,水域变化不大;这6种地类的交换变化面积相对较少,以置换变化为主。水田与林地则主要表现为空间位置的交换变化,其中,水田呈现出与林地、旱地2种类型之间的置换变化,而林地则主要是园地-林地与林地-草地这2对类型间的代换变化。结果表明,通过置换变化与代换变化的分析,更细化了各种类型之间的动态变化过程。     

基于块克里金的土壤水分点观测向像元尺度的尺度上推研究

土壤水分是陆面水文过程的一个重要分量,土壤水分的地面点观测与卫星观测的尺度是不匹配的,用点观测数据进行遥感反演结果的验证或者融合这两种观测都需要开展点观测数据向卫星像元尺度的尺度上推研究.土壤水分时空异质性的分析和描述是进行尺度上推的基础,地统计方法是描述连续随机变量空间结构的经典方法.应用块克里金法分别将黑河寒区遥感试验阿柔试验区2008年4月1日与L波段微波辐射计同步的地面液态含水量和含冰量点观测数据经过尺度转换,得到与遥感像元相匹配的像元平均估计值和标准差,可用于该天L波段微波辐射计土壤液态含水量和含冰量反演结果的真实性检验,估计结果充分利用了像元临近位置的观测,得到了比直接的采样平均更合理的块估计结果,对块克里金估计值与采样平均值进行比较,发现两种结果趋势是一致的,块克里金法提供了更为合理的块估计结果,土壤水分空间结构的时间变异、小尺度的土壤特性的变化和测量误差都会对估计结果带来一定的不确定性.     

断层地表潜在突发位移的概率评价初探

目前跨活动断层的线状工程的抗断设防仍采用确定性评价方法 ,考虑的是最大位错量 ,与抗御灾害的风险设计的实际要求不相符。文中将断层上最大位错点的位置分布及最大位错点两侧的位错展布 ,与可产生地表突发位移的强震复发模型联合 ,建立了评估活动断层各部位的地表潜在突发位移的概率性评价方法。最后 ,以怀涿盆地北缘正断裂中的沈庄 -长疃段为例 ,对其未来 10 0a潜在突发位移的危险性做出定量评估 ,给出了断层段上各点不同超越概率水平下的潜在位移。这一研究结果 ,可为跨断裂的线型工程进行抗御地表潜在突发位移的风险设计提供参考     

断层崖演化与古地震研究

从断层崖演化模型及其理论分析入手 ,给出了模型的数学分析解 ,导出了一次突发事件和蠕动成因断层崖演化的等时地形 (地层 )线、最大坡度和崖下堆积体截面积的精确表达式 ,据此分析了可能造成的几何与沉积构造特征。根据野外观察、实验分析及理论研究 ,探讨了断层崖演化及其古地震学研究的一些重要问题 ,提出了与断层崖相关的古地震几何形态、沉积结构和实验分析的综合标志 ,并具体研究和确定了与红果子贺兰山东麓断层崖和孟家湾F2 0 1断层崖相关的 8次古地震事件及其近地表特征和复发周期 ,前者为 2 .0～ 3.0ka,平均 2 .4ka ,后者为 3.3～ 4 .0ka ,平均 3.6ka     

云南农村土木结构房屋有限元抗震分析

根据2007年6月3日宁洱6.4级地震现场调查结果,对破坏较严重的土坯房建立了地震分析模型。对不同的开间、进深及檐口高的房屋,输入了3类场地超越概率为63%及超越概率为3%的地震波进行了有限元抗震分析。结果表明:墙厚影响不大,墙高的影响较大,墙高增加,破坏性增加;因此建议在满足使用功能的前提下,不增加墙厚,而减少层高对抗震更为有利,最后提出了相应的抗震加固措施。     

Impact of rainfall movement on soil crust development

The impact of rainfall event movement on soil crust development was investigated via laboratory experiments and physics-based hydrological-response simulation.Runoff and soil water content data were analyzed in order to study different crustal development periods under a variety of precipitation conditions.The results showed that the formation of crust significantly changed soil saturated hydraulic conductivity(K_s) and runoff,while a steady state,which could be broken by an extended period of raindrop impact,was found to exist for both the crust and,subsequently,runoff characteristics.The decrease in K_S was as high as 86%for downstream-moving events,and 72%for upstream-moving events,illustrating that the direction of rainfall movement has a more significant impact on crust formation than rainfall intensity and duration.As downstream-moving rainfall events may have a greater effect than those moving upstream,the development of a depositional crust before raindrop impact may play an important role in determining the final K_S value.