考虑浮体升沉及张紧环运动深海立管固有振动特性研究

研究深海顶张力立管(TTR)的固有振动特性。通过考虑两种不同的分析模型,研究沿水深变化的轴力以及张紧环运动对于立管固有振动频率和振型的影响。考虑立管顶端动边界条件及立管轴力随水深变化,提出了计算深水顶张力立管固有振动频率的方法,给出考虑浮体升沉及张紧环运动时顶张力立管的固有振动特性。结果表明,考虑变轴力和张紧环的影响是计算立管固有频率需要考虑的;立管浮体的运动,导致立管频率显著变化,从而改变立管的共振特性。     

江西相山铀矿田地貌剥蚀特征及其控矿意义——磷灰石裂变径迹证据

本文以数字高程(DEM)地貌特征分析为基础,采用磷灰石裂变径迹测试和温度-时间反演模拟研究,分析江西相山铀矿田铀成矿后剥蚀程度的差异性,结合已知矿床的成矿特征,探讨地貌剥蚀程度与矿体保存之间的关系,为区域找矿提供指导.通过DEM合成图像和水系分布特征,表明相山铀矿田是一个遭受中等侵蚀的地貌区,相山主峰南北和东西侧地貌侵蚀差异特征明显.统计分析表明,已经发现的铀矿床、点的分布与次级火山机构关系密切,相山南部的次火山机构剥蚀较深,西部次火山机构剥蚀相对弱,而北部和西北部则处于中等剥蚀程度.磷灰石裂变径迹测试结果表明,相山铀矿田的南部和东部开始剥蚀的时间早于西部,但晚于相山主峰的剥蚀.利用磷灰石的裂变径迹长度和温度参数,进一步开展了温度-时间的反演模拟研究,结果显示相山西部快速隆升发生于40~60 Ma之间,相山南部和东部的快速隆升发生于60~75 Ma之间,相山主峰的快速隆升发生于75~100 Ma之间,表明相山主峰、相山东部及南部较西部经历了较长时间的剥蚀.结合现今区域地质体出露特征及铀矿化蚀变类型的空间展布规律、成矿深度的估算等,推测相山铀矿田东部和南部剥蚀程度较深,早期可能形成的中低温铀矿体被剥蚀殆尽;北部剥蚀程度中等,地表出露了形成深度稍深的碱交代蚀变矿床;而西部剥蚀程度较低,地表发育浅部低温成矿的酸交代蚀变铀矿床.据此推断,相山铀矿田的西部深部具有很好的找矿潜力.     

中国大陆现今地应力场黏弹性球壳数值模拟综合研究

中国大陆现今实测地应力场的状态与板块构造环境、活动断裂带分布、地形地貌以及地壳结构呈现一定相关性. 在中国大陆西缘,印度洋板块与欧亚板块陆发生陆碰撞,在中国大陆东缘,菲律宾海板块、太平洋板块俯冲到欧亚板块之下. 中国大陆内部被大型活动断裂带分割为多个块体,各个块体的地壳结构和厚度呈不均匀分布,地形地貌起伏具有很大的差异. 笔者以中国大陆块体模型为基础,把板块构造作用和重力势作为主要影响地应力状态的两个主要要素,在现今活动构造、GPS和实测地应力等成果的约束下,利用线性黏弹体球壳有限元模拟分析了中国大陆现今地应力场的分布特征和控制因素. 结果表明: (1)构造应力场总体上呈现出西部挤压,东部拉张的特征,印度板块与欧亚板块的持续碰撞形成了青藏高原及其周缘的挤压性质的构造应力场,而东部菲律宾板块与太平洋板块的俯冲形成了黄海、东海和环渤海区域的拉张性质的构造应力场,中间为拉张环境和挤压环境的过渡,最大主应力的方向受到板块构造环境和活动构造分布的控制;(2)重力的影响主要体现在地形梯度大和地壳厚度结构变化大的地壳浅部区域,在藏南、滇西北局部地区的地壳浅部由于受到重力势控制,呈现为张性应力场,在塔里木地区由于重力势引起的应力场与构造应力场同为挤压性质,因此该区的挤压强度得以增加;(3)中国大陆浅部地应力场的状态主要受到区域板块构造环境、块体边界活动构造带的展布和地形的控制,总体上以南北构造带为界,西部以较强的压性构造环境为主,东部为较弱的压性构造环境,藏南和滇西北局部地区存在有张性构造环境;构造应力对地应力的贡献比重随着深度增加而增加;(4)采用黏弹性模型的构造应力场模拟结果比完全弹性模型的模拟结果能够更好地与实测地应力场相吻合,利用完全弹性模型分析由地震等诱发的地应力瞬时变化是有效的;(5)青藏高原东南缘最大主应力方向发生了较大的偏转,其主要控制因素有:印度板块持续的碰撞、中下地壳对上地壳拖曳以及印度板块通过实皆断裂对欧亚板块的剪切拉伸作用. 中国大陆现今地应力场是整个地壳岩石黏弹特性长期演化和断裂活动的结果,是地应力场动态演化过程中在现今时间点上的状态,受到板块构造环境、大陆内部活动断裂分布、地形地貌和地壳结构等因素不同程度的控制,模拟结果为中国大陆地应力场提供了一个定量的参考模型.     

不同转换方法在关中平原区地震动衰减关系研究中的应用

采用考虑地震加速度的近场距离饱和与震级饱和特征模型的衰减关系,通过收集关中平原区及邻区大量的地震资料,建立起本区的地震烈度衰减关系.将美国西部地区作为参考区,采用不同映射的转换方法,得到了关中平原区的基岩水平加速度衰减关系,并对不同的映射方法得到的结果进行了对比分析.     

Reconstruction of summer temperature variation from maximum density of alpine pine during 1917?2002 for west Sichuan Plateau, China

Having analyzed the tree ring width and maximum latewood density of Pinus den-sata from west Sichuan, we obtained different climate information from tree-ring width and maximum latewood density chronology. The growth of tree ring width was responded princi-pally to the precipitation in current May, which might be influenced by the activity of southwest monsoon, whereas the maximum latewood density reflected summer temperature (June–September). According to the correlation relationship, a transfer function had been used to reconstruct summer temperature for the study area. The explained variance of re-construction is 51% (F=52.099, p<0.0001). In the reconstruction series: before the 1930s, the climate was relatively cold, and relatively warm from 1930 to 1960, this trend was in accor-dance with the cold-warm period of the last 100 years, west Sichuan. Compared with Chengdu, the warming break point in west Sichuan is 3 years ahead of time, indicating that the Tibetan Plateau was more sensitive to temperature change. There was an evident sum-mer warming signal after 1983. Although the last 100-year running average of summer tem-perature in the 1990s was the maximum, the running average of the early 1990s was below the average line and it was cold summer, but summer drought occurred in the late 1990s.     

印度—澳大利亚板块边界带强震活动与中国大陆西部强震活动的相关性研究

2001年以来全球8级地震呈现新的活跃态势, 7.5级以上强震在空间上呈优势分布, 强震相对集中在西太平洋地震带和欧亚地震带, 印度—澳大利亚板块的汇聚边界带上尤为突出。 2009年全球发生20次7级以上强震, 其中有15次发生在印度—澳大利亚板块, 近期仍具有延续全球强震活动优势空间分布。 本文在以往关于印度—澳大利亚板块运动方式以及相关地震活动研究基础上, 将印度—澳大利亚板块分为印度亚板块和澳大利亚板块, 依据强震应变释放资料分析中国大陆西部、 印度板块边界和澳大利亚板块边界之间强震活动可能的相关性。 结果表明, 中国大陆西部地区与印度板块边界的强震活动有较好的相关性, 印度板块边界与澳大利亚板块边界活动也有一定的相关性。 1914—1993年时段的中国大陆西部地区5个完整强震释放时段与印度板块地震活动表现出很强的相关性, 且中国大陆西部地区强震活动相对印度板块边界地区滞后0~5年, 这对于中国大陆地区强震趋势跟踪具有一定的参考意义。     

基于小波分析的长江和黄河源区汛期、枯水期径流特征

利用db3小波分解和重构1965~2007年长江源沱沱河站、直门达站和黄河源吉迈站、唐乃亥站春汛期、夏汛期和枯水期流量数据,除沱沱河外,各站春汛期、夏汛期和枯水期流量皆呈下降趋势,各站流量下降速率依次为夏汛期>春汛期>枯水期。沱沱河站多年流量呈增加趋势,夏汛期变化速率依然高于春汛期。应用复Morlet小波分别分析上述4个水文站实测流量的周期特征。黄河源总体存在11~12a波动周期;长江源春汛期有4~6a波动周期,夏汛期有13~14a波动周期。不同流域春汛期、夏汛期和枯水期主周期分布规律不同。     

伪谱法在常Q粘弹介质地震波场模拟中的应用效果

本文采用伪谱法推导了常Q粘弹介质中地震波场的运动方程和波动方程,并进行了地震波场数值正演模拟,模拟结果达到了其它模拟方法同样的效果.但与其它方法相比,采用伪谱法不仅简洁明了,更便于理解;更重要的是它比以往的方法更具有通用性.由此可以说,如果采用伪谱法模拟其它更复杂的粘弹介质模型时,完全可以避免不必要的而且烦杂的数学推导过程;直接将体积松弛模量和剪切松弛模量代入即可得其波动方程.     

非黏性土泊松比试验研究

土体泊松比是反映土体侧向变形的重要参数,但是目前的研究应用与模型参数的重要性不相符.通过基于局部变形测量的三轴试验,分析了泊松比的变化规律:在相同的成样方法和控制密度条件下,同一种材料的颗粒排列组合结构基本类似,在不同围压条件下的试样变形规律基本保持一致;随主应力比的增加,切线泊松比也随之增加,建立泊松比与主应力比之间的关系更符合泊松比取值规律.     

白令海和楚科奇海鱼类种类组成及其对生态环境变化的响应

根据第4次中国北极科学考察在白令海与楚科奇海进行的鱼类拖网调查资料,分析了白令海与楚科奇海鱼类生物的种类组成、优势种、物种多样性和区系特征,探讨了鱼类生物对北极气候快速变化的响应。结果表明,白令海与楚科奇海两个海域共鉴定鱼类生物14科41种;主要优势种类为粗壮拟庸鲽(Hippoglossoides robustus)、北鳕(Boreogadus saida)、短角床杜父鱼(Myoxocephalus scorpius)、斑鳍北鳚(Lumpenus fabricii)、粗糙钩杜父鱼(Artediellus scaber);从适温性来看,冷水性种类最多,有35种,冷温性种类6种;从栖息地生态类型来看,底层鱼类、近底层鱼类和中上层鱼类分别为35、5和1种;Shannon-Wiener多样性指数平均为1.21,呈现南高北低的特点,整体多样性水平不高;气候变化引起部分北极、亚北极海区鱼类出现不同程度的纬向和纵向移动,由此将引起北极渔业资源分布格局的变化。