全国主要构造区近期应变积累动态演化研究

利用2004-2007、2009-2011、2009-2012年全国GPS水平运动速度场资料,借助负位错反演,分析相关构造断裂应变积累动态演化特征,寻找目前强震孕育背景相对显著的构造断裂区段,并探讨芦山地震前异常状况及汶川、日本等大震后应变积累的可能变化。结果表明：①日本巨震后华北构造区、汶川—玉树大震后川滇地区近1至数年主要构造断裂中应变积累减缓的略占多数;甘肃东南部的西秦岭构造区应变积累在汶川震后的一段时间速率加快;汶川震后龙门山断裂南段维持应变积累,2012年还略微增速,一定程度上反映出芦山震前背景信息。②目前强震甚至大震孕育背景相对显著的构造区域有南天山断裂西段及与西昆仑北缘断裂交汇区、安宁河断裂及与则木河断裂交汇区、红河断裂中段、祁连山断裂带西段、晋冀蒙交界区,及上述区域附近。     

含硫酸钠盐冻结粉砂强度与变形指标的试验研究

对硫酸钠盐含量为0.5%的冻结粉砂在-2℃的温度下和0.3～17 MPa围压范围内进行了三轴压缩试验.试验结果表明,含硫酸钠冻结粉砂强度随围压的增大呈先增大后降低的规律,强度的增大阶段可分为两个阶段,第一阶段为0.3～4 MPa,增大速率为1.775;第二阶段为4～8 MPa,增大速率为0.753,围压8 MPa时强度最大,其值为13.10 MPa,与0.3 MPa围压处的最小强度值3.52 MPa相差9.58 MPa;在8～17 MPa的围压范围内,强度整体呈现下降趋势,强度在13.10～12.19 MPa波动.为在冻土工程计算中选取合理的变形指标,对比分析了初始切线模量E₀与0.5倍强度处割线模量E_0.5、初始切线泊松比μ₀和0.5倍强度处割线泊松比μ_0.5随围压的变化规律.分析结果表明,两种方式确定的弹性模量和泊松比的变化规律均可按围压分为0.3～4 MPa、4～10 MPa和10～17 MPa三个阶段,弹性模量E₀与E_0.5在第一阶段和第二阶段均随围压的增大而增大,但第二阶段的增加速率比第一阶段低,在第三阶段E₀随围压的增加呈现明显的减低趋势,从最大值1 022.39 MPa降低到490.27 MPa,而E_0.5在在该阶段受围压影响不大;泊松比μ₀与μ_0.5在第一阶段与第二阶段均随围压的增大而减小,但第二阶段的降低速率比第一阶段小,在第三阶段μ₀与μ_0.5随围压的增大而增大.对变形指标随围压的变化规律分析表明,冻土初始变形行为对围压敏感,数据离散性大,在工程计算中选取0.5倍强度处对应的割线变形指标在数据上更为稳定、可靠.     

2016年青海门源MS6.4地震前重力变化

利用青藏高原东北缘2011-2015年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2016年1月21日青海门源M_S6.4地震发生的关系,结合GNSS、水准观测成果和区域地质构造动力环境,进一步研究了区域重力场变化的时空分布特征及其机理.结果表明：（1）测区内重力场异常变化与祁连山断裂带在空间上关系密切,反映沿祁连山断裂带（段）在2011-2015年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.（2）门源M_S6.4地震前,测区内先出现了较大空间范围的区域性重力异常,到临近发震前显示出相对闭锁的现象,且围绕震中区周围出现四象限分布特征的局部重力变化,地震发生在重力反向变化过程中,并出现显著的四象限分布特征的重力异常变化,其中,青海门源与甘肃天祝一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上.（3）区域重力场动态演化大体反映了青藏高原东北缘物质北东流的动态效应,门源震中附近区域地壳受挤压变形显著、面压缩率和重力剧烈变化的特征最为显著.（4）重力场的空间分布及其随时间变化与地壳垂直与水平运动及地质构造活动等观测结果有一定的对应关系,强震易发生在重力变化四象限分布中心地带或正、负异常区过渡的高梯度带上.     

基于改进主动轮廓模型的无人机影像矿区地裂缝提取

矿区地裂缝精准识别对防灾、减灾和生态环境修复具有重要意义。针对高分辨率无人机影像较难自动精确提取地裂缝的问题,本文提出了一种基于改进主动轮廓模型的无人机影像矿区地裂缝提取方法。首先,采用Otsu算法计算背景和地裂缝初值作为先验知识;其次,构建背景和地裂缝初值的提取能量函数,并引入到传统CV主动轮廓模型,增强地裂缝提取的针对性;最后,通过轮廓的不断演化实现地裂缝的提取。以内蒙古扎赉诺尔矿区为研究区、无人机影像为数据源,采用改进主动轮廓模型方法进行地裂缝提取,并与传统的Canny边缘检测算法、支持向量机（SVM）、最大似然（MLM）和传统CV主动轮廓模型方法进行对比分析。结果表明：在地物类型较为单一的小范围区域,传统的Canny边缘检测算法和传统CV主动轮廓模型提取效果较差,改进主动轮廓模型、SVM和MLM共3种方法均可以取得较好的效果,其中,改进主动轮廓模型方法精度最高;在地物类型相对复杂的大范围区域,传统的Canny边缘检测算法、SVM、MLM和传统CV主动轮廓模型方法存在较多的漏提和误提,Kappa系数均低于0.7,而本文改进主动轮廓方法依然可以取得较好的效果,Kappa系数达到0.9左右。因此,本文提出的方法通过引入先验知识可有效提高地裂缝提取的精度和稳定性。     

青藏高原东北缘及其周边地区现今构造应力场及地震活动性

收集青藏高原东北缘及其周边地区371个震源机制解数据,对该区域进行1°×1°经纬度网格的构造应力场反演。结果表明,青藏高原东北缘内缘最大主压应力以NE向为主,外缘最大主压应力由西向东呈现出顺时针旋转的特征,即最大主压应力轴由西段近NNE向转为中段NE向,再转为东段NWW向。从不同深度对青藏高原东北缘及其周边地区进行2°×2°经纬度网格的构造应力场反演。结果显示,地壳上下部分断层体系存在巨大的变化差异,产生这种差异的原因可能与地壳的挤压增厚有关。     

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基于精密水准数据的青藏高原东缘现今地壳垂直运动与典型地震同震及震后垂直形变研究

发生在新生代早期的印度板块和欧亚板块间的碰撞不仅形成了喜马拉雅造山带,还造就了一个以独特的地势高度、地貌、地质环境、自然环境等特征而闻名于世的青藏高原.自19世纪中期普拉特和艾利等创立地壳均衡论以来,青藏高原的形成、演化及隆升机制的问题一直就是国际大陆动力学理论研究的核心和前缘热点.目前,已有许多学者提出了各种动力学模型试图解释青藏高原的隆升、演化之谜,这些模型和模式的提出对我们理解青藏高原的隆升机制起到了积极的启发和推动作用.不同的隆升机制会在青藏高原周缘尤其是东缘地区产生完全不同的形变模式.因此,研究青藏高原东缘三维地壳形变可为高原深部结果和动力学演化过程提供重要的定量数值边界条件,有助于理解高原隆升的地球动力学机制.     

扬子地块东南缘大地构造演化及其油气地质意义

华南扬子地块东南缘成冰纪至早古生代可划分为3个大地构造演化阶段:南华裂谷阶段(820～635 Ma),在扬子地块东南缘的主裂谷系中,沉积了一套冲洪积相碎屑岩、陆相火山岩、深水重力流及冰碛岩等火山-碎屑岩组合;被动大陆边缘演化阶段(Nh—Camb,635～488Ma),扬子地块东南缘发育了一套最大厚度超过3000m的以碳酸盐岩沉积为主的超层序;前陆盆地演化与造山阶段(O—S,488～420Ma),发育了另一个套超层序,下部以碳酸盐岩沉积为主,上部以陆相碎屑岩为主。在盆地演化过程中,扬子地块东南缘不仅沉积了3套重要烃源岩:陡山沱组富有机质的泥质碳酸盐岩和黑色页岩、牛蹄塘组黑色页岩、五峰组—龙马溪组黑色岩系,也发育了各种优质的储集层。而位于雪峰山西侧褶皱带之内的湘、鄂、黔、渝及川相邻区,油气地质条件优越,是下古生界油气(含页岩气)勘探的有利地区。     

辽宁树基沟铜锌矿床地球化学特征及成因

辽宁树基沟铜锌块状硫化物矿床产于太古宙绿岩带中,矿床形成后经历了强烈的变质和变形,变质程度达到高级角闪岩相。通过含矿岩系地球化学研究,讨论了岩浆来源、成岩构造背景及成因。研究表明,含矿岩系明显富集大离子亲石元素、轻稀土元素及活泼的不相容元素,相对亏损高场强元素和重稀土元素,具有较高的Th/Ta、Ce/Yb、La/Nb、La/Ta比值,其原始地幔标准化的微量元素蛛网图模式与典型钙碱性岛弧玄武岩模式极为相似,均呈"三隆起"的形式,原岩为一套中酸性火山-沉积岩组合,区内这套英安岩、流纹岩、安山岩-玄武岩的钙碱性火山岩组合是由同源岩浆分异所得,其形成于岛弧环境。综合矿床形成背景环境、成矿物质来源和矿床地质特征,笔者初步认为其成因类型为诺兰达型块状硫化物矿床。     

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