基于高分辨率地形数据的断层陡坎形态演化与强震活动关系研究

断层陡坎的形态可以保存有关断层带上地震活动等重要信息,陡坎上的坡折就是多次地震发生后陡坎演化留下的微地貌信息。以往研究选取的断层陡坎多为位于标准阶地面上的断层陡坎,而断层沿线地貌现象复杂,因此需要探索一种具有普适性的断层陡坎形态研究方法。本研究将常见的断层陡坎剖面按照形态划分为三种类型,以LiDAR技术获取的0.2m分辨率DEM数据为基础,选择了8个属于不同断层陡坎剖面类型的实验区,每个实验区采集不少于20条剖面,通过窗口检验确定研究区最佳数据获取移动窗口为7个像元并计算每条剖面的坡度值,通过坡度约束限定陡坎范围,进而识别坡折并获取坡折信息。对坡折信息进行概率密度统计,根据概率密度统计图中的峰值个数确定强震事件的次数。结果显示,陡坎形态研究结果与古地震探槽结果表现出较好的一致性,表明本文提出的陡坎形态研究方法可以适用于不同类型断层陡坎来确定强震事件次数。     

江苏沿海地区地面沉降影响因素及防控对策

通过对江苏沿海地区地面沉降现状、地质背景及人类活动的分析,阐述了影响沿海地区地面沉降发生和发展的主要因素。研究表明,地下水过量开采是控制区域地面沉降发生和发展的主要因素,水文地质条件的不同导致了南北地面沉降发生和发展的差异;主采含水层和相邻弱透水的固结压缩是沉降的主要来源。以地面沉降风险评价为核心,综合地下水水位变化趋势、工后沉降、滩涂区固结沉降,划分了地面沉降控制区,并根据主要沉降诱因分类分级提出防控对策。     

藏南扎西康Sb-Pb-Zn-Ag多金属矿集区下侏罗统日当组赋矿地层元素地球化学特征及地质意义

下侏罗统日当组是扎西康Sb-Pb-Zn-Ag多金属矿集区重要的赋矿地层和矿源层。为探讨日当组成矿元素的初始富集机理,本文开展了系统的元素地球化学研究。结果表明,日当组各类岩石的SiO2、MgO、K2O、Rb、Zr等指示的陆源背景与世界平均页岩相近,推测陆源输入很可能不是成矿相关元素富集的主因;岩石的Fe3+/TFeO0.5,U、V、Cr、Co和Ni的富集系数小于5,Ce无明显负异常,指示沉积过程中氧化-次氧化的底层水条件,成矿元素并非缺氧-硫化底层水条件下的矿物自生富集;P和Ba的富集系数大多小于1,反映了一种正常偏低的古生产力条件,指示成矿元素也非高生产力条件下生物富集。据地层中As、Sb、Ag的富集和部分岩石出现Eu正异常,以及区域上该地层中发育蚀变安山岩和热水沉积硅质岩夹层的地质事实,推测海底热液活动很可能是扎西康矿集区日当组赋矿地层中成矿元素富集的主要原因。     

福建九龙江河口地区第四纪地层划分与沉积环境分析

以福建沿海主要河流九龙江河口为例,基于九龙江河口北港厦漳跨海大桥北段东侧海域钻孔(ZKH3),并结合九龙江河口以往有关钻孔资料,应用层序地层和年代地层学对比方法,对钻孔所揭露的沉积地层,以岩石地层为基础,依据其地层岩性、岩相特征、沉积环境,配合AMS(Accelerator Mass Spectrometry,加速器质...     

兖西水源地水资源开采潜力评价

兖西水源地是济宁市、兖州市的重要供水源,为岩溶水系统,具有较强的恢复能力和良好的调蓄功能。水资源主要为松散岩类孔隙含水岩组和碳酸盐岩类裂隙岩溶水。目前区内实际开采量为 10. 66 × 104 m3 /d,采用水量均衡法估计最大可开采量为20. 22 × 104 m3 /d 。通过地表灌溉等增源措施,优质水开采能力可以达到23. 08 × 104 m3 /d,对于提高济宁市在特枯年或连续干旱年及污染事件突发时的供水能力和饮用水安全保证程度具有重要意义。     

使用图像分析方法研究单轴压缩条件下花岗岩中细观组分的定向性变化

使用图像分析方法,根据室内单轴压缩试验视频图像对花岗岩细观组分定向性的变化情况进行了分析。在对原始视频图像进行可读格式转换后,将可读视频图像转换成多帧静态图像,截取相同位置、相同大小的图像区域进行灰度化处理。对截取的每帧静态图像使用不同阈值识别花岗岩细观组分,得到不同时刻不同细观组分区域的分布情况。计算不同细观组分区域的长轴和短轴大小,根据各区域长短轴大小确定最小外接矩形,由长短轴交点与长轴中点定义长轴方向向量以计算全方向[0°,360P°P]内的长轴方向,进而计算不同细观组分区域的长轴走向,绘制不同时刻不同组分的长轴走向等值线图;计算不同时刻不同细观组分区域的面积以及概率熵,得到整个加载过程面积和概率熵的变化曲线。整个计算分析过程由自编程序自动实现。结果表明,在单轴压缩条件下花岗岩细观组分的定向性发生改变;不同细观组分的定向性增强区间相间分布、定向性减弱区间互不重叠,但某些区间为一种组分的定向性增强区间、另一种组分的定向性减弱区间;石英、长石、黑云母在加载过程中依次受力;不同细观组分在受力时面积变化出现明显异常;花岗岩中黑云母分布的有序性高于石英和长石;石英和长石在受力后区域分布变得有序,而黑云母在整个试验过程中的定向性无明显变化。研究成果对岩石变形破坏过程机理研究具有一定的参考价值。     

高速铁路地震预警系统控车方案研究

随着中国高速铁路建设的飞速发展,对高速铁路地震预警系统的要求越来越迫切。目前我国建成的几条高速铁路地震监测及预警系统,都是在铁路沿线布置的台网,没有与当地地震台网实现地震信息共享,对于地震的精确定位以及强度估计存在一定的偏差。在高速列车快速制动后,如果能从地震台网获得相应的地震信息,对于制定高速列车恢复行车策略能够起到很大的作用。本文在对国外和国内高速铁路地震预警系统建设调研的基础上,结合我国目前建设的地震预警系统实际情况,提出了高速铁路地震预警系统快速制动及恢复行驶方案,以期对我国下一步高速铁路地震预警系统的建设提供参考。     

U同位素分馏行为及其在环境地球科学中的应用研究进展

近年来,研究铀(U)及其同位素有关的地球化学指标在地球环境科学领域发挥着越来越重要的作用。为加快我国U同位素发展和应用,本文系统回顾了近20年来U及其同位素的地球化学行为、U同位素分析测试技术、U循环与地表U同位素组成、U同位素分馏机理以及U同位素在环境科学领域的应用进展与技术壁垒。综述表明：U作为氧化还原敏感元素,在自然和人为活动中,U同位素存在显著分馏现象。U同位素已初步成功应用于示踪现代陆地表生环境系统中U的分布、迁移和扩散行为,重建地质历史时期环境与生命协同演化过程等地球环境科学领域。但总体而言,国内外U同位素研究工作仍处于起步阶段,多数局限于定性分析,在应用中也存在一些问题亟待解决,例如：特殊价态的U同位素仍无法测量,这制约了进一步对氧化还原过程中U同位素分馏机理的认识;地下水U污染处理手段缺失,表生沉积物的U同位素测试数据缺乏系统性和区域性,大气定量源计算解析模型还未完全建立;碳酸盐岩成岩过程中的U同位分馏机理尚不清楚,其分馏校正因子难以确定;黑色页岩包含海水和沉积物混杂的化学信号,难以准确扣除局部无效分馏信号;对非重大地质事件时期的关注较少导致无法恢复地球完整的氧化还原历...     

内蒙古柳坝沟金矿床硫同位素特征及其地质意义

地处华北地台北缘的内蒙古哈达门沟、柳坝沟金矿床,是20世纪80年代以来先后发现的以广泛发育钾长石化为特色的两个大型金矿床(刘庆生等,1999;李强之等,1999;聂凤军等,2005).其中,哈达门沟金矿床发现较早,前人在此做了很多工作,但关于成矿物质来源仍存在不同认识,且对硫同位素的空间分布特征及其与矿体剥蚀程度关系的探讨尚不深入.     

扬子板块北缘早-中志留世硅质岩成因及古沉积环境的地球化学研究

本文对四川省若尔盖县北部-甘肃省迭部县中-下志留统[兰多维列统(Llandovery)-温洛克统(Wenlock)]富有机碳硅质岩进行了无机化学研究,目的是探讨其成因及形成环境,并建立研究区硅质岩形成及相关元素富集模式。主要对1个钻孔、2个剖面共28件硅质岩的岩相学、扫描电镜、主量、微量、稀土元素、有机碳及Si、O稳定同位素特征进行了研究。(1)岩相学、扫描电镜分析,Fe/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)(0.08~0.79)均值0.31、(Fe+Mn)/Ti,(La/Yb)N(0.12~1.41)均值0.54、δEu(0.81~3.36)均值1.55、∑REE(7.59~253.48)均值82.90,Si同位素(-0.2‰~2.1‰)均值0.66‰、O同位素(13.5‰~21.8‰)均值19.53‰、同位素对成岩温度的反演,显示硅质岩为热水沉积成因,并伴有生物作用(Si、O稳定同位素显示),益哇硅质岩形成时陆源物质供给适量,导致与碳酸盐相关生物繁盛,少量样品受陆源物质影响显著。(2)岩相学、扫描电镜分析,MnO_2/TiO_2、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Al/(Al+Fe)(0.08~0.80)均值0.33、Th/U、V(28.6×10~(-6)~2261×10~(-6))均值454.42×10~(-6)、Ti/V,δCe(0.65~1.58)均值1.01、(La/Ce)N(0.60~1.314)均值0.97、有机碳(TOC)-微量元素二元图解,显示研究区硅质岩形成于大陆边缘的热水喷流导致海底局部水动力较强的缺氧环境[特别是δCe、(La/Ce)N、稀土配分模式],部分硅质岩由于富集热液元素导致其具有洋脊、大洋盆地硅质岩的特征。结合前人研究成果,认为研究区硅质岩形成于扬子板块北缘(古商丹洋南缘)热水喷流系统发育(导致海底水动能较强的)、缺氧状态的陆缘拉张裂陷环境,这种环境有利于U、V、Mo、Cu、Ni等变价元素的富集,扬子板块北缘早古生代(寒武纪-志留纪)黑色页岩系产自扩张的大陆边缘缺氧-还原环境。