川西藏东地区的地壳均衡异常及其与地震分布的关系

川西藏东地区是青藏高原物质东移、转而向东南运移的通道地域,该处强烈的构造活动和频发的地震即是由于其深部物质的分异、调整和运移所致.为此,在该地域沿30°N设置了一条跨越特提斯构造域和扬子克拉通不同构造单元的剖面,依据Airy重力均衡理论求取该剖面沿线的理论均衡地壳厚度,并与根据天然地震和人工源地震资料所求得的实际地壳厚度进行对比分析,以探讨该区壳、幔物质的地壳均衡状态.研究结果发现,在本剖面沿线呈现出两处大的均衡异常区,即与四川盆地相比其差异显著,均衡异常强度高、且范围广.在此基础上通过对地壳重力场均衡效应与强烈地震活动之间关系的分析与探讨.认为存在均衡异常的地区是强震发生的主要地带,而由均衡区向不均衡区过度的均衡异常梯度带则是强震预防的重中之重.     

台风生成阶段周期性对流爆发机制及辐射的影响

最新观测统计分析表明台风生成前对流活动存在周期性特征,周期集中在18~26 h,峰值多出现在夜间。本文通过一系列理想的云分辨数值控制试验和辐射敏感性对比试验讨论了台风生成阶段周期性对流爆发的成因以及辐射日变化在此过程中产生的影响。结果表明,在给定无日变化的恒定太阳辐射情况下,台风生成过程中也会出现与观测一致的周期性对流爆发,说明辐射日变化不是该周期性形成的控制因素。对湿静力能扰动的收支分析发现边界层中湿静力能的周期性增减是导致周期性深对流爆发的关键因素。深对流爆发形成的冷池通过平流作用降低了边界层内的湿静力能,需要通过辐射与海表面通量过程使其恢复,才能再次触发对流。辐射日变化对于一些较弱的热带低压涡旋有调制作用,能使其周期性对流爆发的峰值时间相位改变并趋于在夜晚出现;但对于较强的涡旋,辐射的这种调制作用并不显著,涡旋会保持其最初对流爆发的周期和相位。本研究对观测到的台风生成阶段对流峰值出现在白天或夜间的情况都可以作出合理解释,也深化了对台风生成过程对流和辐射的作用和影响科学问题的理解。     

重庆缙云山不同年龄马尾松径向生长对气候变化的响应

为探究气候变化背景下不同年龄马尾松(Pinus massoniana)生长规律及其对气候变化的响应, 本研究以缙云山不同年龄马尾松为分析对象, 运用树木年代学原理及方法, 建立小龄树(1971~2020年)和大龄树(1940~2020年)马尾松树轮宽度年表, 并计算胸径处断面积生长量(BAI); 分析近40年来不同年龄马尾松生长变化状况及树轮宽度年表与气象因子之间的关系。结果表明: 气候变暖背景下, 不同年龄马尾松生长均受到一定阻碍, 1983~2013年间, 大、小龄树BAI显著下降。与1980~2020年间气候因子的相关分析表明, 两龄级马尾松生长均受到第二次高生长期温度的影响, 具体表现为与当年9月平均最高温, 上年及当年9月平均温呈显著负相关; 小龄树马尾松生长还受限于生长季降水条件, 对降水更敏感; 表现为与当年第二次高生长期(9~10月)、上年5月、10月及当年10月降水呈显著正相关。研究结果为未来气候变暖背景下马尾松林的合理经营与管理提供了一定的理论依据。

     

模糊证据权方法在纳米比亚白岗岩型铀矿预测中的应用

纳米比亚埃龙戈地区位于达马拉构造带中部, 是全球重要的铀成矿带, 但纳米比亚第四系覆盖较重, 严重影响了铀矿找矿效果。为摸清纳米比亚铀资源现状, 开展铀资源潜力评价工作, 充分利用和深度挖掘现有资料, 圈定了预测靶区, 为中国矿业企业在海外投资提供支撑。在对纳米比亚埃龙戈地区白岗岩型铀矿床控矿因素系统总结的基础上, 建立了综合信息找矿模型; 在GeoDAS GIS平台上, 利用非线性理论、奇异性理论及分形滤波技术, 实现了对该区隐伏构造、航放铀异常等弱缓信息的提取; 基于模糊证据权方法开展综合信息矿产预测, 圈定铀找矿远景区7个。通过模型检验, 验证了本次预测工作的有效性。认为Ⅰ级远景区内第四系覆盖区还存在巨大的找矿潜力, Ⅱ级远景区也具有较好的成矿条件, 但工作程度较低, 有望实现找矿突破。     

下扬子宣泾地区二叠系大隆组页岩含气量主控因素分析——以港地1井为例

下扬子地区发育了寒武系、志留系和二叠系3套有利成藏的页岩,资源潜力大,但存在页岩含气量主控因素不明确的问题。为此,以下扬子宣泾地区港地1井为依托,钻遇的70.1 m厚上二叠统大隆组富有机质页岩为目的层,对岩心系统取样并应用对比分析法,在纵向上连续动态地进行包括矿物成分、孔隙结构、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、镜质体反射率(vitrinite reflectance,Ro)和有机质类型等研究工作,深入分析TOC、Ro和有机质类型等地球化学指标与含气量之间的对应关系,从而厘定了影响含气量的关键地球化学参数。分析结果表明:TOC与页岩含气量之间存在强正相关关系;在有机质成熟阶段中期,Ro与含气量之间相关性偏弱,对含气量变化没有明显的影响;有机质类型对页岩含气量有重要影响,但是两者的相关性弱于TOC。通过对大隆组页岩从顶部到底部的系统分析,探索了用一套完整页岩在纵向上分析含气量影响因素的新方法。     

秦岭造山带与南北相邻地带远震接收函数与地壳结构

从2013年3月至2014年11月,我们布设了一条延川—涪陵的流动宽频带地震台阵,剖面由70个流动台站组成,全长约900 km,穿越华北克拉通、秦岭—大巴造山带和扬子克拉通东北缘陆内三大构造单元.利用记录到的远震波形资料,提取得到5638个远震P波接收函数,使用H-κ叠加扫描和CCP偏移叠加方法刻划了秦岭造山带与南北相邻地带的地壳厚度、泊松比以及构造界带.研究结果显示,(1)关于地壳厚度:地壳最厚的区域出现在大巴山,地壳厚度集中在47~51 km之间,秦岭的地壳厚度相对大巴山较薄,且呈向北减薄趋势,集中在37~46 km之间,渭河盆地地壳厚度为本区域最薄地带,在34°N左右处达到最薄为35 km,剖面北侧的南鄂尔多斯盆地的地壳厚度变化缓慢,多为44 km左右,南侧的四川盆地东北缘的地壳厚度向南缓慢减薄,集中在42~48 km之间;(2)关于泊松比:使用接收函数H-κ叠加扫描法得到了沿剖面各台站下方地壳的平均纵、横波速度比VP/VS(κ),进一步计算得到泊松比σ,泊松比具有明显的横向分块特征,秦岭造山带的泊松比明显低于南北两侧区域,其小于0.26的泊松比表征着该区域地壳物质组分主要为酸性岩石,亦即其酸性长英质组分上地壳相对于基性铁镁质组分下地壳较厚,该区域没有高泊松比分布则表明不存在广泛的部分熔融.(3)关于构造界带:秦岭—大巴造山带与扬子克拉通的边界并非在勉略构造带,应向南移至四川盆地的东北缘,华北克拉通和扬子克拉通分踞秦岭—大巴造山带南、北两侧,且分别以较陡倾角向南和相对较缓的倾角向北俯冲于秦岭—大巴造山带之下,使得秦岭—大巴造山带呈不对称状扇形向外扩展与向上抬升的空间几何模型.秦岭和大巴山之间33°N附近存在分界面,两区域地壳厚度与泊松比特征各异.     

用多通道AD分级采集扩展地震数据采集器的动态范围

地震数据采集是地震信号数字化必不可少的环节,动态范围是其一个重要的性能指标.实际地震信号的动态范围在160 dB以上,而目前普遍使用的24位地震数据采集器动态范围相对较小且在50 Hz采样率时最大只达到135 dB,致使24位地震数据采集器在实际使用中对小信号分辨率不够,不能有效提取地震信息;在大地震时又容易使数据采集器出现饱和限幅失真的现象而失去地震监测记录功能.本文针对在地震监测和地震研究中需要具有高分辨率和高动态范围的地震数据采集器这个亟待解决的问题,提出一种采用多通道AD转换器并行分级采集的方法,讨论了通道间失配及其标定.对研制实验样机的测试表明,其动态范围在50 Hz采样时可以达到157 dB以上,线性度优于0.005%.     

初步探讨鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用研究若干问题

随着973项目和北方砂岩型铀矿调查工程的深入开展,笔者从中侏罗统直罗组成岩过程对铀成矿影响的角度,初步探讨了鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用的若干问题,主要表现在以下几个方面:(1)鄂尔多斯盆地北部的古元古代孔兹岩带为东胜铀矿田中主要含铀地层-中侏罗统直罗组碎屑物、预富集铀的主要蚀源区;(2)直罗组在同生沉积过程中预富集的大量铀,为铀成矿提供了主要铀源;(3)早成岩作用下,直罗组沉积建造水将分散的、预富集的铀迁移至灰色砂岩中富集成矿,为成矿流体;(4)基于铀矿体产状及铀矿物与载铀介质的空间关系,成矿时期应为早白垩世末期,受直罗组早成岩作用制约.     

攀枝花古地幔柱壳、幔结构与地球物理边界场特征

攀枝花古地幔柱的形成与演化对这一地域的大地构造格局、金属矿产的聚集和区域大陆动力学研究均有着极为重要的科学意义和应用价值.本文通过穿越攀枝花古地幔柱中心部位的四条人工源深部地震探测剖面和区域地球物理边界场响应研究提出：（1）攀枝花古地幔柱具有特异的壳、幔速度结构;（2）在其中心部位由结晶基底到壳、幔边界均为高速体,且结晶基底和Moho界面局部隆起、地壳内部存在厚达10余千米的低速层,且被数条深、大断裂切割;（3）重力场、磁力场的边界异常场响应组构了攀枝花古地幔柱的地表形态和中心部位的圈闭范围.

     

藏北美多锑矿带地质地球化学特征及其地球动力学背景探讨

藏北美多锑矿带位于小唐古拉山南麓,东西长200 km、南北宽40 km,已发现锑矿床(点)10多处,其中以美多矿床规模最大.锑矿产于上三叠统土门格拉群的硅质岩组,受NW向和NE向断裂联合控制.矿石矿物主要为辉锑矿,脉石矿物有石英、蛋白石和方解石等.矿石类型有浸染状硅质岩型、辉锑矿-石英脉型、角砾状硅质岩型、辉锑矿-方解石脉型等4种.矿石硫、铅、氦、氩同位素研究表明,成矿流体为大气降水,成矿物质不可能主要由围岩地层提供,地幔物质参入成矿明显.成矿年龄为20 Ma,处于青藏高原新生代大陆碰撞造山带形成演化的后碰撞构造阶段.成矿作用在时间与空间上与藏北大规模富碱中性熔岩所对应的构造热事件(30~10 Ma)相耦合以及地幔物质参入成矿的事实表明,藏北锑矿带的形成可能与中新世以来造山带增厚岩石圈底部拆沉作用引起的软流圈上升和地幔底辟作用有关.