南北构造带及邻域地壳、岩石层速度结构特征研究

本文利用重力数据采用Parker-Oldenburg方法反演了南北构造带及邻域地区的地壳厚度,同时采用体波地震层析成像方法反演了研究区的地壳至上地幔的三维速度结构.根据计算结果对研究区的地壳及岩石层结构进行了探讨,力图揭示南北构造带及邻域地壳、岩石层变形特征,并且对青藏高原边缘活动带壳幔构造演化的深部成因、研究区的上地幔流变性及其动力学意义进行了相应的讨论.通过分析研究表明南北构造带地区为地壳厚度剧变区,西侧为地壳增厚区,东侧的鄂尔多斯、四川盆地为地壳稳定区,而再向东为地壳逐渐减薄区.中国岩石层减薄与增厚的边界基本被限定在大兴安岭—太行山—秦岭—大巴山—武陵山一带,这也是东部陆缘带和中部扬子、鄂尔多斯克拉通地区深部构造边界的分界线,其两侧不仅浅层地质构造存在较大的差异,上地幔深部的物性状态和热活动也明显不同,这说明研究区的岩石层和软流层结构以及深部物质的分布存在横向非均匀性.中部地区和青藏高原深部构造边界的分界线位于东经100°—102°左右.     

基于等离子体GCPM模型对电离层薄壳模型高度的仿真研究

在基于GPS数据提取电离层总电子含量(TEC)的过程中,电离层薄壳高度的选择对解算电离层垂直TEC的精度有很大的影响.但由于不可能获得一个真实的从电离层D层到GPS卫星高度的电子密度剖面,关于电离层薄壳高度的选择一直是基于GPS数据解算电离层TEC方法中关注的一个问题.本文利用等离子体GCPM模型,对太阳活动高年(2002)和太阳活动低年(2008)情况下电离层有效薄壳高度的选择进行了仿真计算.结果表明,最佳的薄壳高度在2002年为560 km,而在2008年为695 km.通过对全球八个具有代表性地点的仿真计算,揭示了有效薄壳高度更复杂的变化特点.在白天,最佳薄壳的高度变化不大(500 km至750 km);但在夜晚,最佳薄壳高度变化范围很大,甚至可以超过2000 km.此外,本文还对不同卫星仰角的情况下斜向TEC转换为垂直TEC的误差进行了分析,结果表明:随着卫星仰角的增加,薄壳模型带来的转换误差基本上是单调减少的.因而,在实际应用中,尽可能地采用大仰角的卫星数据有助于提高解算的电离层垂直TEC的精度.最后,对全球不同地点的电离层TEC的仿真研究表明,在电子密度水平梯度较大的地区,应用电离层薄壳模型时会导致电子密度较高处的TEC被高估,而电子密度较低处的TEC被低估,在分析基于GPS数据提取的电离层TEC空间变化时要认识到这一点.     

大径孔预抽煤巷条带瓦斯技术的优化及应用

针对孟津煤矿二₂煤层弱突出危险性的特点,以及11031工作面胶带、轨道顺槽掘进速度缓慢的问题,研究不同孔径钻孔的卸压范围和抽放效果。采用大直径钻孔,钻孔分区式布置对现有区域消突技术进行优化,孔径113 mm的抽放钻孔单孔抽放瓦斯纯量为孔径94 mm的1.8倍。表明大径顺层长钻孔的应用,能够有效消除煤巷预抽条带瓦斯突出危险,提高掘进速度,确保掘进工作面的安全生产。      

我国周边国家资源环境数据库建设的机遇、挑战与方略

周边国家资源环境数据库建设是气候变化背景下资源环境问题研究和地缘关系宏观决策的基础性任务。我国地缘关系复杂,周边资源环境数据库建设的研究工作与世界发达国家相比相对滞后。然而近2-3年来,科技部、中国科学院、国家开发银行及各个部委先后开展了大洲尺度资源环境数据库构建工作。“推进丝绸之路经济带、海上丝绸之路建设”国家战略的提出,对周边国家资源环境数据库建设提出了更高、更迫切的要求。针对目前我国的基础和需求,我国周边国家资源环境数据库建设在内容上,应当加强面向地缘问题研究和宏观决策的针对性,构建涵盖自然-人文要求的多尺度科学数据库;在信息处理和服务模式上,运用先进成熟的空间信息技术,全方位提升数据服务的能力。     

奥维地图遥感影像在威信地区1∶5万地质填图中的应用

滇东北威信一带位于云贵川三省交界附近,构造样式上属侏罗山式褶皱区,以沉积地层为主,因岩石力学性质和风化程度不同,各地层岩石组合和地质地貌的遥感影像特征具有显著差异。以本区不同年代的岩石地层、地貌类型及线性构造为研究对象,利用奥维地图不同比例尺的遥感影像数据进行解译,并结合地质填图过程中的实地验证,明确本区特定地层、岩石和构造的影像特征,并以此为基础,实现了填图路线的合理布局、岩性变化的预判、岩溶地貌类型的划分和地质图的成图处理等工作。通过奥维地图遥感影像的解译工作,地质体界线定位精度较高,可满足1∶50 000区域地质填图要求。      

唐山滨海湿地沉积物重金属污染评价

通过对唐山滨海湿地表层沉积物采样,采用3种不同的方法,评价了不同采样点重金属元素Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、As、Hg污染水平,并进行级别的划分;分析了不同重金属元素富集的影响因素,为判别其沉积物来源提供依据;通过潜在生态危害评价方法评价重金属对该区域生物的影响,以期为渤海湾重金属防治提供参考资料。结果表明,渤海湾唐山滨海湿地表层沉积物中各重金属的污染程度从大到小依次为:Pb> Cr> Zn> Cu> Cd> As> Hg;主要污染指示为Zn、Cr和Pb等元素;其表层沉积物As、Cd、Hg、Pb、Cu、Cr、Zn存在低等潜在危害程度;重金属元素对生态城生物为负面效应且偶尔发生,其中As元素的潜在危害最强。     

油气盆地内小断层识别及发育机理研究 ——以惠民凹陷江家店地区为例

在传统地震剖面精细解释的基础之上通过方法创新和蚂蚁体技术应用,总结出了江家店地区小断层的识别特征以及小断层的发育规律.通过江家店地区构造平衡剖面恢复工作,对小断层形成控制因素以及形成时期有了新的认识.通过构造物理模拟实验对江家店小断层的形成机理进行了进一步的验证.在江家店油田小断层的识别过程中,运用上述方法识别出了许多常规地震解释难以识别的小断层,并取得较好的应用效果.     

安徽五河金矿整装勘查的重要发现及其地质意义

为实现覆盖区找矿新突破,通过建立适合郯庐断裂体系的继承性断裂控矿模式和覆盖区综合找矿模式,开展识别覆盖区薄层良导体的方法实验,研究安徽五河金矿整装勘查区的成矿及控矿规律。结果表明: NNE—NE向断裂是五河金矿整装勘查区的主要控矿构造,矿体空间展布与磁异常形态具有较好的对应性。结合覆盖区“一选三定四阶段反复循环”的综合找矿模式及低频磁电勘探法、地-井充电法和正反向电位法等找矿新方法,该区取得了较好的找矿效果。利用磁异常梯级带可寻找郯庐断裂带次级断裂,即控矿断裂,利用上述3种找矿新方法可准确圈定矿体位置,最终在五河金矿整装勘查区新发现了2处金多金属矿产地。以上控矿、综合找矿模式及找矿新方法对郯庐断裂体系及覆盖区找矿具有指导意义。     

孔洞-裂隙缺陷岩石力学及声发射特征分析

基于数值模拟软件PFC2D建立不同形式的缺陷岩石,探究完整岩石、含单孔洞缺陷岩石、含单裂隙缺陷岩石以及单孔洞+单裂隙缺陷岩石的力学性质及声发射特征。研究结果表明: 不同缺陷岩石的力学性质不同,当岩石的缺陷面积相同时,裂隙对岩石力学性质的影响远大于孔洞的影响; 与无孔洞、无裂隙的岩石声发射特征相比较,孔洞、裂隙的存在使岩石的声发射特征发生了变化,具体表现为岩石声发射的最大撞击强度、撞击峰值数目以及应变范围的变化; 在相同缺陷面积条件下,单裂隙缺陷较单孔洞缺陷对于岩石声发射特征的影响更大。     

中国东部陆缘中区中-新生代区域断裂系统时空分布特征、迁移规律及成因类型

中国东部陆缘中区中-新生代深大断裂十分发育.根据断裂的时空分布规律,可划分出4个断裂系:燕山造山带断裂系、秦岭-大别-苏鲁造山带断裂系、郯庐断裂系及东海陆架盆地-冲绳海槽断裂系.4个断裂系具有各自不同的断裂迁移规律:燕山造山带印支-燕山期断裂具有从早至晚从EW→NE→NNE向偏转迁移规律;秦岭-大别造山带北麓逆冲推覆作用的强度在印支-燕山早期表现出南强北弱、东强西弱和东断西褶趋势,同时具有由东向西由早到晚穿时迁移演化特征,燕山末期-喜山早期则相反,表现出北强南弱、西强东弱的构造特征;郯庐断裂系的活动对盆地的控制作用具有由早到晚由西向东、由南向北迁移规律;东海陆架盆地-冲绳海槽断裂的形成时代具有明显的从西向东越来越新的迁移规律.4个断裂系及构造迁移规律分别是板块碰撞-陆内俯冲、陆内造山、走滑、板块俯冲后退4种不同地球动力学背景中的产物.