河间潜山地热资源开发方案数值模拟

古潜山地热资源具备岩溶孔隙发育程度高、热储面积厚度大、地热水储量大的优点。冀中坳陷内古潜山分布密集且地热资源丰富, 河间潜山位于冀中坳陷饶阳凹陷中东部, 具有良好的地热地质条件, 开发潜力巨大。本文基于河间潜山及其周缘地区测井资料、岩石热物性并进行了计算, 发现其地温梯度为29.8 ℃/km到44.5 ℃/km之间, 平均值为40.7 ℃/km。大地热流值介于64.8~80.6 mW/m2之间, 平均值为 73.4 mW/m2。通过水热耦合模拟方法模拟选定的地热资源有利区的温度变化, 结果发现河间潜山合理的开采井距为800 m, 合理开采量为60 L/s, 回灌温度为35 ℃, 总可开采量为6.32×1016 J, 单年可开采量为 6.32×1014 J, 可供暖面积为1.22×106 m2, 对于冀中坳陷潜山地热资源的开发利用具有一定的指导意义。     

青藏高原古近系牛堡组三段天文周期旋回分析及古湖平面演化研究：以尼玛盆地尼1井为例

青藏高原中部尼玛盆地是一个形成于班公湖-怒江缝合带之上的新生代陆相裂谷盆地。交通不便和勘探程度较低等因素导致其高精度沉积旋回特征和地层学一直鲜有研究。尼1井是盆地内第一口地质探井,通过对该井古近系牛堡组三段的自然伽马测井曲线进行频谱分析,证实了天文轨道周期对盆地内湖相地层的沉积具有显著影响。滤波分析显示牛堡组三段保存了41个短偏心率(～100 kyr)周期,76个斜率(～54 kyr)周期和178个岁差(～23 kyr)周期,平均沉积速率为92.03m/Ma,沉积时限～4.1 Myr。此外,结合Fischer图解与总有机碳含量的变化趋势,确定牛堡组三段湖平面经历了1次长周期的升-降变化过程。综合分析,认为尼玛盆地优质烃源岩的形成主要受天文旋回周期影响下的湖平面变化所控制。     

2022年四川泸定MS6.8地震前地震活动与地球物理观测异常回顾与讨论

2022年9月5日四川泸定M_S6.8地震发生在2022年度全国地震重点危险区内,且震前作了较好的短期预测。本文回顾了中期(年度)和短期阶段地震活动和地球物理观测异常。①2022年度危险区确定的核心依据有川滇藏交界4级地震空区、危险区附近M_L≥3.5地震空区、跨断层形变趋势异常和重力场异常等,其中,川滇藏交界4级地震空区被2022年1月2日云南宁蒗M_S5.5地震打破具有中短期预测意义。②短期阶段,川滇藏交界4级地震空区经历了“打破—增强—平静”的演化过程,与1973年四川炉霍M_S7.6地震前高度相似,这可能与其发震构造相同、震源机制解一致和深部孕震环境相似有关。此外,还存在川滇地区震群和多个余震区准同步活动、巴塘显著震群等异常。地球物理观测方面,在2022年6月1日芦山M_S6.1和6月10日马尔康M_S6.0地震后,四川前兆异常无明显减少,而在7—8月显著增多,这可以作为强震后短期仍有可能再次发生强震的判定依据。新增异常主要分布在以三岔口(鲜水河断裂带、安宁河断裂带和龙门山断裂带交汇区,呈“Y”字形分布)为中心的300km范围内,这是震前短期地点预测的主要依据之一。③6.8级地震前形变中短期大幅度异常突出,且异常点均位于远场(距离6.8级地震震中130～300km范围内)。除礼州测距外,其余异常点均位于M_L3.5地震空区外围。形变异常出现的时间与M_L3.5地震空区打破后空区内部及边缘地震活动显著增强大体一致。④泸定6.8级地震发生在三岔口地区,该区及附近2015—2021年连续多年被确定为全国地震重点危险区,但均未发生预测地震,由此表明当前有效的强震年度(中期)时间预测依据少。     

Analysis of the microseismicity characteristics in landslide dam failure flume tests: implications for early warning and dynamics inversion

Landslides - Determining the premonitory and dynamic characteristics of landslide dam failures can provide an early warning as well the identification of the evolution of the failure process, and...     

青藏高原东缘湖相沉积和黄土高原黄土沉积磁化率与粒度相关性对比*

为探讨构造稳定地区(如黄土高原)和构造活跃地区(如青藏高原东缘)粉尘沉积物中磁化率(SUS)与粒度的相关性及其对环境事件的指示意义,本次研究分析了黄土高原蓝田剖面黄土—古土壤样品和青藏高原东缘湖相沉积样品的粒度和磁化率记录。黄土高原黄土—古土壤沉积SUS与2~10 μm粒度组分最强正相关,青藏高原东缘湖相沉积的SUS与2~10 μm粒度组分最强负相关,反映2~10 μm粒度组分为黄土高原和青藏高原乃至亚洲干旱—半干旱地区连续稳定敏感的背景沉积组分。黄土高原黄土—古土壤沉积的SUS与32~63 μm粒度组分最强负相关,青藏高原东缘湖相沉积的SUS与32~63 μm粒度组分最强正相关,反映32~63 μm粒度组分不仅是黄土高原尘暴事件沉积的敏感指标,也是青藏高原东缘湖相沉积记录的地震事件敏感指标。SUS与粒度组分的相关性在青藏高原东缘地区地震事件层开始部分高于结束部分,也较好地反映地震事件为研究区添加新鲜沉积物后随地形地貌恢复逐步减少的过程。SUS与粒度组分相关性也受当地物源的影响。     

黑龙江省林口县五义屯石墨矿矿床地质特征及找矿方向

天山—兴蒙造山带是国内晶质石墨矿的主要成矿带,已查明柳毛石墨矿、石场石墨矿等多个大型沉积型石墨矿床,五义屯石墨矿矿床是近年在该带上新探获的一座大型晶质石墨矿床。本文阐述了该矿床的区域地质背景、地球物理特征、矿床地质特征,并分析了矿床成因和找矿方向。结果表明,该矿床是大型沉积变质型石墨矿床,矿体具明显层控特征,主要赋存于中-新元古界麻山岩群余庆岩组中;矿体品位厚度稳定,主要呈大鳞片粒级;矿体与围岩地球物理特征差异明显,具明显低阻高极化特征;本矿床具有成为超大型石墨矿床的潜力,其外围对寻找沉积变质型石墨矿床具有良好的资源远景。     

吸湿凝结水对荒漠地区生物土壤结皮生态功能的影响综述

生物土壤结皮可以作为一种模式系统来研究复杂的生态学问题,而吸湿凝结水是生物土壤结皮在干旱期维持功能活性的基础,吸湿凝结水输入期间生物土壤结皮的生理活动会影响土壤中的碳交换和许多生物地球化学过程,因此,在荒漠生态系统中,地表吸湿凝结水与生物土壤结皮的关系研究显得尤为重要。但由于吸湿凝结水的形成过程受下垫面特征以及诸多热力及气象环境要素的影响,需要基于土壤学、生物学、气象学、物理学和表面科学等学科的交叉集成研究。在综述国内外研究动态的基础上,根据吸湿凝结水形成的物理基础,对比分析了不同原理测量方法的优缺点及发展趋势,从吸湿凝结水对生物土壤结皮的作用机制和生物土壤结皮发育对吸湿凝结水形成的影响两方面总结和讨论了目前吸湿凝结水形成与生物土壤结皮关系研究的进展和不足,根据现有研究结果,阐述了在未来全球变化背景下,非降雨水输入特征的改变及对生物土壤结皮发育和荒漠生态系统功能的生态作用,并提出了当前研究中存在的问题及未来的研究重点,这些问题的解决将提高我们对荒漠生态系统稳定性和可持续性的科学认知水平。     

Non-coaxiality of soft clay generated by principal stress rotation under high-speed train loading

Plenty of geomechanics tests and theories have confirmed the existence of non-coaxiality while soil is subjected to principal stress rotation. This paper investigated the influence of one particular principal stress path, which is a ‘heart-shape’ stress path that is normally induced by high-speed train loading, on the non-coaxiality of reconstituted soft clay. Hollow cylinder apparatus was employed to carry out series of undrained dynamic tests. The goals of this study were to (1) reveal the essential factors of complex cyclic loading paths that influence non-coaxiality in clayey soil and (2) quantify the influence of the factors on variation in non-coaxiality under the high-speed training loading. To analyze the non-coaxiality under high-speed train loading, (a) the pure rotation stress path was utilized as comparison for underling the different influence that ‘heart-shape’ stress path has from other conventional cyclic stress paths. (b) Two variables, dynamic stress ratio and tension–compression amplitude ratio, were introduced in analyzing the evolution of the non-coaxial angle. (c) Based on the test results, equations for describing the revolution of non-coaxiality were proposed which can help to describe the variation in non-coaxial angle under complex loadings quantitatively and understand the influence of the major factors of the stress path intensively.

     

DEM studies on the effect of particle breakage on the critical state behaviours of granular soils under undrained shear conditions

Acta Geotechnica - A number of discrete element analyses of undrained triaxial shear tests on crushable assemblies are performed using 3-dimensional particle flow code (PFC3D). The undrained shear...