鄂尔多斯块体西缘地壳介质各向异性:从银川地堑到海原断裂带

通过收集鄂尔多斯块体西缘固定地震台网2010年6月至2017年8月的近场地震资料,选择符合剪切波分裂分析的14个台站记录的共137个有效事件波形,得到了剪切波分裂参数,即快剪切波（简称快波）偏振方向和慢剪切波（简称慢波）时间延迟.结果表明,研究区的快波偏振方向和慢波时间延迟具有明显的分区特征,快波偏振方向主要与构造应力场方向或者断层走向大体一致.鄂尔多斯西缘紧邻块体边界的台站,快波偏振方向自北向南呈现NS、NNE、NE向的变化,与青藏高原东北缘主压应力方向变化基本一致.银川地堑东西两侧的快波偏振方向有差异,东侧区域主要受青藏高原NNE向挤压和黄河-灵武断裂共同影响,而西侧区域可能受到阿拉善块体与鄂尔多斯块体之间的NW方向的主张应力和阿拉善块体内部应力分布的影响;鄂尔多斯块体、阿拉善块体与青藏高原的交汇区快波优势偏振方向为NE向,与青藏高原东北缘主压应力方向一致;海原断裂带及以南区域快剪切波优势偏振方向为WNW向,与断裂走向基本一致,较好的说明了海原断裂带为活跃的活动断裂.构造与断裂分布都是控制快波偏振方向的主要因素,走滑断裂上的台站快波偏振方向与断裂走向一致,表明这些台站主要受到断裂的强烈影响;走滑断裂附近的个别台站快波偏振方向呈现与构造应力场一致的方向,表明几乎没有受到断裂的影响.鄂尔多斯、阿拉善与青藏高原的交汇区平均时间延迟高于其他地区,反映了青藏高原在NE向运动过程中,受到稳定的鄂尔多斯块体阻挡作用,导致了交汇区地壳介质各向异性程度增加.以海原断裂带到六盘山断裂带为界,其两侧区域的各向异性差异性明显,揭示了应力与介质特性的差异,暗示其邻近区域,特别在海原断裂带东端到六盘山断裂带与鄂尔多斯块体西缘交汇区域,可能有较高的强震危险背景.本研究还对该区域的地壳和上地幔的耦合问题进行了初步讨论.     

2012年新源-和静MS6.6地震前后 地壳介质泊松比变化

文中利用远震P波接收函数,联合接收函数H-κ叠加方法和时间窗滑动方法,分析了2012年6月30日新疆新源-和静MS6. 6地震震中距200km内11个固定地震台2009年1月—2012年12月(石场台为2006年1月—2012年12月)的地壳介质泊松比的变化特征,分析了乌苏、石场和新源3个台站准重复接收函数的莫霍面Ps转换波到时(tPs)变化,获得了以下认识:1)在新源-和静MS6. 6地震前2～3a的不同时段,5个震中距130km的台站的地壳介质泊松比相继出现了较为明显的持续下降过程,与台站平均地壳泊松比相比,下降幅度为0. 003～0. 014,4个台站的下降幅度大于均值误差,乌苏台(震中距最小,为77km)的下降起始时间(2009年7月)最早; 6个震中距150km的台站的地壳介质泊松比在均值上下波动,没有出现明显的下降和持续低值现象; 2)出现泊松比低值异常的台站,其接收函数tPs在震前变小(Ps转换波在地壳内的走时变小),在震后变大(Ps转换波在地壳内的走时变大); 3)综合分析泊松比下降的幅度、持续时间、后续变化过程及接收函数tPs的变化,推测这种异常变化的原因是地震孕育、发生过程中出现的地壳介质物性变化,这一观测结果表明,在高密度台网的支撑下,接收函数方法可能成为探测强地震前地壳介质泊松比变化的一种新的技术途径。     

接收函数分析中强地震前后地壳泊松比变化在新疆地区的初步应用

利用远震P波接收函数,联合接收函数H-κ叠加方法和时间窗滑动方法,分析了新疆31次中强地震前后地壳介质泊松比随时间的变化。结果显示,5次MS6地震中有4次地震、17次5.0≤M_S≤5.8地震中有4次地震、9次4.6≤M_S≤4.9地震中有1次地震观测到震前泊松比出现低值异常,变化形态特征呈"V"字型(乌苏台呈双"V"字型),地震发生在"V"字型的尾端,地震发生后,泊松比继续回升。根据地壳泊松比的下降幅度、后续变化过程、发震时间以及出现这些变化的地震震级和震中距,认为在新疆地区现有的台网密度下,利用远震P波接收函数可以对重点监视防御区的地下介质泊松比变化进行动态监测。6级以上地震限于震中距100km之内台站,5级以上地震限于震中距50km之内台站,在进行地壳泊松比滑动分析时,需要挑选相关性好、莫霍面一次反射转换波(Ps)清晰且到时一致的接收函数。结合31次震例分析,认为可在新疆东部选择雅满苏(YMS)、中部选择库米什(KMS)、北天山选择乌苏(WSU)、南天山中段选择乌什(WUS)、柯坪块体选择八盘水磨(BPM)、阿尔金断裂尾端选择于田(YUT)地震台用于动态监测附近区域地下介质泊松比变化,尽管喀什-乌恰交汇区地震频发,但由于乌恰(WUQ)台接收函数中莫霍面一次反射转换波Ps震相到时复杂,可能不适用于滑动分析M_S5地震前后泊松比变化。     

投影寻踪聚类在新疆地震预报中的应用

投影寻踪聚类(PPC)是投影寻踪和非分层聚类方法的综合,它同时尝试分类数据和寻找聚类结构的低维有代表性的特征。对于本项研究,Richard J．Bolton Richard J．B提出一个基于正交标准变量(考虑样本的大小)的投影寻踪指教和判断投影寻踪聚类的最优类别数的方法对新疆地区地震活动作聚类分析,模拟聚类结构。我出不同区域的有效的参量组合结构,判断后续聚类结构,对未来地震大小做出预测。通过对由不同的时间窗长和滑动步长的地震活动性自变量的PP聚类分析,发现短期预测效果不好,而时间窗长分别为12个月和18个月,相应的步长为6个月和12个月的PP聚类效果较好：柯坪地区、乌恰地区的投影寻踪聚类分析的内符检验对应率达60％以上。通过对比分析,认为取时间窗长为18个月的结果更好些。这与自变量的选取有关——地震活动性参量主要是反映中期震兆信息。     

基于地质图像大数据的岩性识别研究

近些年来,随着大数据、深度学习等技术的飞速发展,大数据的开发与利用为众多行业带来了显著经济与社会效益。借助大数据手段,开展地质文本、图像和序列数据挖掘与应用研究,具有极其重要的理论与社会意义。本文在归纳总结前人工作的基础上,重点针对地质大数据中的图像数据,基于深度学习理论,构建网络学习模型,通过基于网络搜索的数据采集、数据预处理、网络搭建、网络训练及结果/评价等步骤,实现基于地质图像的大数据岩性识别。结果表明,图像识别岩性的测试准确率约为90%;有限的图像数据数,可能是产生识别误差的一个原因;机器对岩石图片所呈现的某些特征相似性,如宏观的形状、颜色等,也会给出正相关评分,从而产生误判。理论上,采用BCNN(Bilinear Convolutional Neural Network)等能够捕捉更精细细节的网络模型,解决计算机视觉中的细粒度识别问题,从而从根本上提升图像识别效率,应该是今后一个研究方向。     

象山港周边主要入海污染物特征研究

根据2010—2019年象山港主要入海污染物监测数据,对主要污染物（化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP））的年变化、月变化,主要污染物的浓度、入海通量及其影响因素进行了分析研究。结果表明：主要污染物COD、TN和TP的入海污染物浓度年变化呈现先升高后下降的趋势,均在2015年达到最大值;月变化较高值主要出现在冬季的1—3月,且主要集中在港底附近入海口。通过对主要污染物的入海通量估算,发现河流入海污染物以颜公河贡献最大,水闸入海污染物中COD以红胜海塘1号闸贡献最大,占比27.7%,其次为大嵩江水闸和红胜海塘3号闸;TN以三山大闸贡献最大,占入海总量的91.0%,其余均较低;TP以三山大闸贡献最大,占比25.1%,横江闸次之,但总体上均呈现一定的降低趋势。COD主要受水土流失和生活污染影响,TN和TP主要受农业和水土流失影响。最后,以宁海颜公河入海污染为例,分析了其对邻近海域生态环境的影响,发现入海污染物对邻近海域生态环境影响较大,建议加强陆源入海污染物的排放管理。     

辽河流域太子河流域N、P和叶绿素a浓度空间分布及富营养化

通过对太子河流域46个采样点溶解性无机氮、溶解性无机磷、总氮、总磷、电导率、p H、溶解氧和叶绿素a浓度及相关环境因子的测定,分析氮、磷浓度与叶绿素a浓度的空间分布特征,利用回归分析判别氮、磷与叶绿素a浓度的相关性,冗余分析判别河流水质与环境因子的关系,并初步评价太子河流域水体富营养化状况.结果表明:太子河流域氮、磷浓度具有明显的空间异质性,表现为上游浓度较低且变化较平稳,辽阳段浓度逐渐上升且波动增大,鞍山段浓度最高.冗余分析显示氮、磷浓度的空间分布特征与土地利用方式、海拔、河岸缓冲带宽度、植被多样性密切相关.叶绿素a浓度与氨氮、硝态氮、溶解性无机氮、溶解性无机磷、总氮、总磷和电导率呈显著正相关,说明营养盐的增多在一定程度上会促进浮游藻类的增长.太子河流域水体富营养化评价综合指数显示,太子河流域"中"营养状态点位有27个,占58.7%,"富"营养状态点位有19个,占41.3%,没有"贫"、"重富"和"极富"营养状态.     

利用接收函数探讨新疆几次中强地震的地壳孕育深度

在分析2009～2012年新疆地区的远震P波接收函数过程中,发现部分台站的接收函数中存在清晰且能量较强的壳内间断面转换波。本文分别利用接收函数中的壳内间断面和莫霍面转换波,联合接收函数H-κ叠加方法和时间窗滑动方法,分析了2009～2012年新疆6次中强地震震中周围的7个地震台站下方的地壳和上地壳(壳内间断面上方地壳)介质泊松比在地震前后随时间的动态变化情况。结果显示:乌苏、于田和独山子3个地震台站的地壳介质泊松比在对应的3次中强地震前后出现了较为明显且持续的下降过程,下降幅度大于均值误差,变化形态特征呈"V"字型(乌苏台呈双"V"字型),地震发生在"V"字形成的尾端,但其上地壳介质泊松比在地震前后没有出现明显低值异常变化;其他4个地震台站下方的地壳和上地壳介质泊松比在地震前后没有观测到明显低值异常。根据观测结果,推测3次中强地震前后地壳介质泊松比出现低值异常主要源于中下地壳,地壳孕育深度位于中下地壳。     

冻土场地地震反应分析研究中的关键问题探讨

总结了当前场地地震反应分析的计算方法与发展现状,得到寒区场地中由于冻土层结构的存在会对地震动的传播和场地的地震反应产生影响的结论。土体在冻结过程中其强度与刚度会显著增强,在地震过程中冻融土层界面的容易发生滑移破坏,并对场地地震反应和地震波的传递特征具有较大影响,是冻土场地地震反应分析中应当考虑的关键问题。鉴于当前场地地震反应计算方法不能模拟该界面的滑移特征的局限性,建议构建冻土场地地震反应计算新方法,并阐述了构建该方法所需要开展的基础性研究工作。     

天山构造带上地壳介质各向异性分区特征

天山造山带是一条由陆陆汇聚而形成的陆内造山带,经历了长期的构造演化,尤其是新生代以来的再次活化导致其复杂的构造特征.文章利用新疆区域数字地震台网(2009～2019年)记录到的波形资料,使用剪切波分裂系统分析法,获得研究区内33个台站的剪切波分裂参数,分析了天山构造带的上地壳各向异性特征.结果表明,天山构造带不同区域上...