b值物理机制的再探讨

古登堡的地震大小与频次之间的关系式(后面简称为古登堡公式)是地震活动性研究中最有普适意义的规律之一。对古登堡公式的物理解释有两种学说被广泛接受:茂木的介质不均匀性决定理论及肖尔茨的应力水平决定理论。他们各自从概率推演式加上各自的逻辑推理建立了古登堡公式。然而实际的古登堡公式应当是既反映介质特征又反映应力水平的关系式。因此茂木和肖尔茨所建立的古登堡公式尽管形式上一致,其实质却是片面的。这就是为什么仍然有必要研究b值物理机制的一个出发点。本文从实际大地介质出发,井结合断裂理论推演出了古登堡公式。所得的b值表达式与岩石微破裂实验的结果相符合,从而在理论上统一了茂木及肖尔茨的学说。     

时间域航空电磁数据的反演

本文用广义逆矩阵理论讨论了时间域航空电磁数据的反演方法.以水平二层大地和球体模型为例进行了计算,结果表明这种方法对时间域电磁数据的反演是行之有效的.对于理论数据,一般仅需迭代数次即可稳定地收敛到真值.通过奇异值分析,可以确定一个模型中的相对重要参数和无关紧要参数;对于求解某一特定参数,可确定哪些数据起决定性的作用.由奇异值分解而得出的信息密度矩阵、模型分辨矩阵,分别给出了模型响应拟合数据和模型参数分辨率的度量.这些信息对于时间域航空电磁系统的设计、野外测量和资料解释都具有重要的参考价值.最后给出了实例.     

The mechanism of surface chemical kinetics of dissolution of minerals

This paper deals with the mechanism of dissolution reaction kinetics of minerals in aqueous solution based on the theory of surface chemistry.Surface chemical catalysis would lead to an obvous decrease in active energy of dissolution reaction of minerals.The dissolution rate of minerals is controlled by suface adsorption,surface exchange reaction and desorption,depending on pH of the solution and is directly proportional to δH^n0 ,When controlled by surface adsorption,i.e.,nθ=1,the dissolution rate will decrease with increasing pH;when controlled by surface exchane reaction,i.e.,nθ=0,the dissolution rate is independent of pH;when controlled by desorption,nθis a positive decimal between 0 and 1 in acidic solution and a negative decimal between-1 and 0 in alkaline solution.Dissolution of many minerals is controlled by surface adsorption and/or surface exchange reactions under acid conditions and by desorption under alkaline conditions.     

京津冀城市群城市化质量综合评价研究

通过构建城市化发展质量评价指标体系,基于熵值法对京津冀城市群城市化发展质量进行评价,并借助耦合协调度模型对城市化发展质量和城市化水平的协调性进行分析,最终划分出京津冀城市群城市化综合质量类型。结果表明:1)从城市化发展质量所处阶段看,北京已进入后期完善阶段,天津则属于优化提升阶段,河北所有城市还处在低质量阶段。2)北京、天津的城市化发展质量和城市化水平为初级协调阶段,石家庄、唐山、秦皇岛、廊坊属于濒临失调阶段,其余城市为轻度失调阶段。3)北京、天津为高发展质量-初级协调城市,石家庄、唐山、秦皇岛、廊坊为低发展质量-濒临失调城市,其余城市为低发展质量-轻度失调城市。     

高温高压下元素配分的原位实验与计算模拟研究进展

地球内部元素的配分行为具有重要意义,有助于揭示地球内部物质循环、元素成矿、超临界流体性质等基础地质问题。同步辐射微聚焦X射线荧光光谱(SR-μXRF)结合金刚石压腔(DAC)技术,可以在高温高压条件下实现高准确度和高分辨率的原位(in situ)测试元素在不同物相间的浓度,并获取配分系数。而基于地球化学热力学的理论计算模拟,可以获得元素在不同物相间的赋存形式,有助于揭示元素配分机制。本文综述了SR-μXRF结合DAC技术和地球化学热力学计算模拟原位测定高温高压下元素配分的研究方法,及其在地球内部元素迁移、成矿作用和地球早期形成过程等领域中的应用进展,认为利用该套方法研究高温高压下元素配分行为的体系将变得更加复杂,对温度、压力条件则要求更高。本文旨在更新和丰富高温高压下元素配分系数数据,深化对地球内部物质循环等问题的认知。     

雷电流幅值概率分布特征及累积概率分段修订

为了研究雷电流幅值概率分布特性及雷电流幅值累积概率曲线拟合效果,以满足防雷工程设计和雷击风险评估工作需要,根据湖北省2007—2013年雷电定位系统(Lightning Location System,LLS)监测的雷电流幅值资料,统计分析了雷电流幅值累积概率和密度分布特征。结果表明:正闪和负闪电雷电流幅值累积概率分布差异较大,负闪电雷电流幅值累积概率分布比正闪电更集中,负闪和总闪电的雷电流幅值累积概率分布曲线基本相同;雷电流幅值强度大部分集中在10~50kA。根据IEEE推荐的雷电流幅值累积概率分布表达式,拟合了不同极性的雷电流幅值累积概率分布公式。雷电流幅值小于110kA时,采用IEEE拟合公式计算的雷电流幅值累积概率与实测值间的相对误差较小;雷电流幅值大于110kA时,计算值与实测值间的相对误差随雷电流幅值的增加而增大。采用该文给出的分段修订公式,计算在110kA以上的雷电流幅值累积概率与实测值间的相对误差在2%以内。由IEEE推荐表达式拟合雷电流幅值累积概率分布和概率密度分布时,负闪和总闪电雷电流幅值累积概率分布拟合效果明显比正闪电好,其原因可能与正闪电分布特性有关。     

高pH值流体对煤岩储层的损害评价

煤层气钻井、压裂等作业过程中高pH值工作液必然与煤岩接触,工作液与煤岩接触后将使煤层长期处于碱性环境,将对煤层产生严重损害。为模拟高pH值工作液对煤层造成的损害,以宁武盆地9号煤层为研究对象,针对天然柱状煤样及人造裂缝煤样系统开展了流体pH值逐渐升高对煤层渗透率的影响实验,并针对不同pH值流体开展了毛管自吸、液相返排及应力敏感实验。研究结果表明,煤岩具有较强的碱敏性损害,与地层水相比煤岩对高pH值工作液具有更强的自吸能力且返排率较低,并且煤岩与碱性流体作用后应力敏感性系数增大。结合润湿性测定及扫描电镜分析结果,指出工作液pH值越高,润湿性越强,同时高pH值工作液与煤岩接触后导致煤岩微结构失稳、阳离子交换吸附;高pH值工作液与地层水接触后相互作用生成无机垢以及煤岩具有很强的吸附或吸收各类液体的能力等是引起煤层损害的主要原因,并且碱性流体与煤岩作用后弱化了煤岩力学强度,强化了煤岩的应力敏感性。      

吸收介质中射线路径,走时与振幅计算——基于一阶扰动方法

实际地层由于波前扩散、地层吸收和散射等原因发生衰减,为得到更加详细的地下信息和分辨率更高的图像,基于波前构建法的射线追踪,实现了吸收介质中对射线路径,走时与振幅的计算。计算表明吸收介质中的波动属性是复值;当Q为5~20时,衰减是可见的,明显的;而当Q30时,衰减微弱,为弱衰减介质。对吸收介质中的射线追踪进行计算,可提高地震波的分辨率,得到更清晰的地震记录。