汶川地震断裂带科学钻探WFSD-1孔成像测井岩心空间归位

2008年汶川大地震发生后,我国迅速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD).钻井取心是研究地下情况的直接资料,但取心时通常采用非定向取心技术,缺少准确的深度和方位信息,需要利用测井资料对其进行深度和方向的还原,即岩心空间归位.针对汶川地震断裂带科学钻探项目一号孔(WFSD-1孔),利用成像-岩心扫描图像综合处理软件(CCSDLogCore)精确和直观的完成了2055块岩心图像的空间归位.对归位成果进行了分析,发现随着钻孔深度的增加,岩心深度误差增大,说明了归位结果符合实际情况,为下一步地质构造分析奠定了基础,文章还总结了归位过程中遇到的问题并提出了建议.     

Interval‐Based Diagnosis of Biological Systems – a Powerful Tool for Highly Uncertain Anaerobic Digestion Processes

Anaerobic digestion (AD) is a highly nonlinear time‐varying process commonly used for biological wastewater treatment, which is subject to large disturbances of both influent concentrations, and flow rates that may lead the process to a breakdown. In order to compensate the effect of these disturbances, the dynamics of the main state variables – including biomass – must be closely monitored and used to improve the process performance. However, AD processes still suffer from a lack of reliable and cheap sensors of key process variables to insure the right process operation. This has led to the development of estimation schemes, which infer the information of such key variables from the available measurements. Nevertheless, reliable measurements are not always possible to get because these readings may be corrupted by noise or erroneous due to sensor failures and as a consequence, they may lead to deteriorated control efforts and the eventual crash of the AD process. In this article, we propose an integrated system for the detection, isolation, and analysis of faults in AD processes by using interval observers (IO). The proposed approach was experimentally implemented on a 1‐m³ pilot scale anaerobic digester. Based on the comparison between the measured outputs and their corresponding estimates, results show that this approach was able to detect sensor failures as well as faults in the basic hypotheses made during the design step.     

汶川地震前龙门山断裂带闭锁程度和滑动亏损分布研究

利用1999—2007期GPS水平速度场数据,采用Defnode负位错反演程序估算了龙门山断裂在汶川地震前的闭锁程度和滑动亏损分布,结合龙门山断裂带附近地表水平应变率场结果,综合分析了震前地壳变形特征.反演结果表明,震前龙门山断裂中北段处于完全闭锁状态,闭锁深度达到21 km(闭锁比例0.99)左右,垂直断层方向的挤压滑动亏损速率约为2.2 mm/a,平行断层方向的右旋滑动亏损速率约为4.6 mm/a.龙门山断裂南段只有地表以下12 km闭锁程度较高(闭锁比例0.99),垂直断层方向滑动亏损速率约为1.4 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为4.6 mm/a;在12~16 km处闭锁比例约为0.83,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.2 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.8 mm/a;在16~21 km处闭锁比例约为0.75,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.1 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.5 mm/a.在21~24 km处整条断裂均逐步转变为蠕滑.上述反演结果与区域应变计算获得的龙门山断裂带中北段整体应变积累速率较低、南段应变积累速率较高相一致,均表明中北段闭锁程度高、南段闭锁程度稍低,该特征可以较好地解释汶川地震时从震中向北东向单向破裂现象.     

兰州断陷盆地地热资源勘查与热储分析

兰州新生代断陷盆地是在中生代盆地基础上发展演化而成,盆地包括兰州、永登、榆中3个坳陷。通过对兰州坳陷重力、大地电场岩性测深勘查,揭示了该坳陷基底构造形态、断裂分布;利用二氧化硅水文地球化学地热温标和井中测温预测地热异常分布范围;通过兰石厂深孔测井资料分析,指出热储存在部位;并预测兰州地区地热资源前景和勘查有利地段。     

范家坝-临江断裂活动与1879年甘肃武都南8级地震的讨论

1879年甘肃武都南 8级地震发震断裂的确认是一个未决的问题。文中通过卫星影像解译、史料记载分析,认为沿文县东北水坑山北麓NEE向的范家坝 -临江断裂可能分布有该次地震的地表破裂带,因而,这一条断裂可能是该次地震的发震断裂。由此,可在发震断裂的产状变化、活动方式、地表破裂带长度、水平位错量大小及沿断裂的分布、断裂的区域归属、宏观震中位置、可能震级大小、震害分布等诸多方面取得一致     

山旺盆地山旺组层序地层格架

山旺盆地山旺组沉积发育持续时间大致相当于一个经典三级层序的持续时间。山旺组地层可以划分为一个三级层序 ,这个层序内部又可以划分出低位体系域、湖侵体系域和高位体系域等三个体系域。山旺组层序中不同体系域的发育特征可能受火山活动控制 ,与郯庐断裂活动有关的火山活动决定了层序发育的各个阶段。在相同构造背景下 ,山旺盆地、包家河盆地和青山盆地的中新世对应层位的层序发育特征具有可比性。     

台湾海峡西南部深地震探测剖面Pg波走时层析成像

采用走时有限差分层析成像方法,利用2014年在台湾海峡西南部区域得到的3条海域测线的Pg波资料,获得了沿探测剖面沉积层上地壳基底的速度结构、基底形态和埋深。3条剖面基底深度为1.5~4.2km。基底埋深虽有一定变化,但仅在局部地区起伏较明显,显示了断裂或凹陷在上部地壳内的结构特征。通过和台湾海峡地质构造区划进行对比,反演得到的基底结构特征与地震剖面穿过区域的地质构造比较吻合,本次走时层析成像结果也为后续深部结构的反演提供了可靠的浅层速度信息。     

龙门山映秀-北川断裂平溪黑色断层泥中有机质成分分析及对断层摩擦滑动性质的影响

通过对龙门山映秀-北川断裂平溪黑色断层泥一系列的分析测试,发现黑色断层泥中含有约9wt%的有机质组分,并且属于干酪根类型。通过对有机质的气相色谱质谱分析得到,其中主要的烷烃化合物成分为正构烷烃(C14-C21)、无环异戊二烯烷烃(姥鲛烷和植烷)、甾烷、萜烷和n烷基环已烷(C10-C21)。对有机化合物的初步分析表明,有机质形成于海相或咸水湖泊相的还原环境,并且赋存时间长,有机质成熟度高。通过对比实验发现,黑色断层泥中有机质的出现能够显著地弱化断层的摩擦强度以及提高断层摩擦滑动的稳定性。     

垂直和倾斜断层围陷波的谱元法数值模拟及其波场特征对比

低速断层破碎带内传播的断层围陷波是断层内部信息的重要载体,研究其波场特征是反,演断层内部结构的关键。前人对围陷波的模拟主要针对垂直断层,但实际断层大部分是倾斜的。本文利用谱元法数值模拟地震波在垂直和倾斜断层区域的传播,并分别单独改变断层破碎带或断层两盘速度差异等参数,对比分析地震动在时域和频域发生的变化,研究这些参数对波场特征的影响。对比研究表明,当存在一定宽度的低速破碎带时,倾斜断层对近断层区域波场的影响和垂直断层相比在幅值分布上有比较显著的差异,尤其是当断层两盘同时还存在速度差异时;在倾斜和垂直断层破碎带上方,均能产生断层围陷波,其幅值特征差异不大,但在跨断层平面上的质点极化方式可能会存在差异:垂直断层围陷波质点极化方向表现为单一,而倾斜断层可能会出现多个方向。这些模拟结果有助于反演真实断层破碎带结构,也能够加深对近断层的强地面运动特征的认识。     

断层泥伊利石物理化学特征及其意义

通过X射线衍射和化学分析等方法,研究了云南水电站断层泥中伊利石物理化学特征,结果显示：①伊利石物质的X射线衍射特征为⊿[（002）-（001）] ＞8,Ir＞1,BB1 ＜4°,属I＋ISII有序混层,膨胀层小于15％,晶胞参数b0=8.991A,1M多型结构;②K2O的平均含量9.1％变化范围在8.5％-10％之间;③K2O和Fe2O3含量之间为负相关,K2O含量与⊿[（002）-（001）] 2θ值呈正相关,而K2O与Ir值呈负相关.上述特征表明该断层泥伊利石是在低温（小于200℃）低压环境下生成.它的形成与断层稳定滑动机制有关.由此推测该断层未来发生大地震的可能性较小.