基于数值模拟的盐上断层分布模式的研究

盐上断层的形态和分布模式主要由其下部盐体形态和盐拱起所产生的上拱力共同控制。对盐上断层形成机制和分布模式的定量研究在盐上断层解释与预测、盐体形态描述及油气运移和成藏等方面具有重要意义。在总结上拱力与其上断层形态定量关系的基础上,针对盐构造中三种典型的盐体形态类型,分别拟合上拱力分布模式,并数值模拟其所产生的盐上断层形态和分布模式。模拟结果表明:(1)在产生恒定上拱力的盐构造中,发育两组相对称、深度分布一致的断层,每组断层相平行;(2)在产生线性变化上拱力的盐构造中,发育主次两组倾向相反的断层,主断层分布较浅,次断层分布较深,多被主断层限制,每组断层内,断层分布随上拱力变小而线性变深,而其形态不发生变化;(3)在产生抛物线形上拱力的盐构造中,两组主断层倾向相反相互对称,每组断层内,从构造中心到边部,断层倾角变缓,分布变深,构造边部出现次级小断层多被主断层限制。模拟结果与自然界盐体形态和断层分布模式吻合性较好,证实了模拟基于的上拱力与断层形态定量关系理论和模拟结果的正确性。     

时频误差分析法在地震信号分析中的应用

时频误差分析法与常规的误差分析法相比,既能反映地震信号的振幅误差,也能区分其相位误差.通过连续小波变换的时频误差分析法,分析了平面地震波在复杂构造中含随机介质及其对应构造的各向同性介质模型中的共炮点合成地震记录的时频振幅误差和时频相位误差.研究结果表明,随机介质的振幅比各向同性介质的振幅衰减大,且随机介质的频率也较各向同性介质的频率为宽.     

浙江缙云县大洋山石鼓尖花岗岩坑穴成因

浙江缙云县大洋山石鼓尖海拔1477m,在其山顶花岗岩表面发现大量直径几十厘米至1m左右、深度10cm至45cm的坑穴。经对60处坑穴的形态量测发现,坑穴主要发育在山坡的NE和SE一侧;坑穴积水后出水口流向亦主要朝向NE和SE。对岩石标本的偏光显微镜和X荧光光谱鉴定分析发现,该处基岩为易风化、泥化明显的中细粒钾长花岗岩。该处年平均气温9.2oC,年降水量在1700mm以上,每年12月至翌年3月会经历4个月日气温在0oC上下波动的冰缘作用期,雨雪水冻融交替对基岩的崩解作用明显。该处位于夏季台风雨迎风坡（NE和SE坡）一侧,暴雨常伴随有10级以上大风。现场常可见风力吹蚀带动坑穴中细岩屑对坑穴内壁产生加速旋转磨蚀作用。上述研究表明,该处花岗岩坑穴形成的主要动力成因首先是冰缘寒冻风化作用,暴雨和山顶大风的风力吹蚀加速了坑穴的形成。观察表明,此种作用目前仍在进行之中,风向的转变是造成坑穴出现多种形态的主要原因。由于此处海拔距雪线尚有1500m高差,即使在第四纪盛冰期也仅是接近雪线高度,且因山顶无积雪屯冰的低洼地形,因此,第四纪“冰臼”成因说难以成立。     

不同场地条件下的土层地震反应对比分析

选择新疆地区的地震动衰减关系,采用概率方法计算了位于同一构造区的两个场地(A场地和B场地)的地震危险性,两个场地以基岩峰值加速度为标志的场地地震危险性结果相近。通过现场勘察与检测,场地A与场地B均为岩性不同的两个一元结构,岩性分别以砂砾石和粉土为主。采用一维土层反应等效线性化的计算方法得出场地A和场地B的土层反应。通过地震反应谱的特征分析,表明硬场地和软场地的强度和周期(或频率)特征是不同的,同时讨论了它们测试与判定中存在的问题。     

岩石断裂的研究现状浅析

经典断裂力学理论的研究已经取得很大的进展,然而由于岩石材料的性质,该理论在岩石材料研究方面遇到了局限,岩石断裂研究具有其特殊性。在参考相关文献的基础上,简要介绍了常用的岩石断裂准则,以及岩石断裂研究新情况。     

浙江缙云县大洋山石鼓尖花岗岩坑穴成因

On top of Shigujian Peak (1477 m a.s.l.) of the Dayangshan Mountain in Jinyun County, Zhejiang Province, large amounts of granite pits with diameters ranging from several dozens of centimeters to around one meter and depth from 10 cm to 45 cm are found on rock surface. These pits mainly appear on the NE and SE sides, and their drainage mouths are in the same direction. The identification results through micropolariscope and X-ray fluorescence spectrometer reveal that bedrock of pits is from middle to fine-grained moyite being apt to be weathered and modified. In Dayangshan region the annual mean temperature is 9.2°C and annual precipitation is over 1700 mm. On the one hand, there always experiences a period of periglacial action with temperature oscillating near 0°C for 4 months, i.e., from December to March next year. As a consequence, the freezing-thawing cycles may be remarkable to disintegrate the bedrock. On the other hand, the windward slope of Shigujian Peak meets typhoon of over force 10 on the Beaufort scale in summer, therefore, the blowing makes suspending sands or pebbles grind in swirling form. Based on field investigation and periglacial geomorphic theory, the pits on top of Shigujian Peak are attributed to freezing-thawing of periglacial action. Meanwhile, storm and strong wind accelerate the process. Observation shows that both the actions are still undergoing and variant directions of wind are the main cause for making different shapes of the pits. Because the top of Shigujian is 1500 m lower than the present snow line, some scholars considered that “glacial pothole” formed in the Quaternary is hard to work, even though in the Last Glacial Maximum (LGM). Foundation: Regional landform and landscape survey programme of the Zhejiang Institute of Geological Survey Author: Zhu Cheng (1954–), Professor, specialized in geomorphology and the Quaternary geology.     

风浪频谱的成长模型Ⅰ.谱参量随风区的增长关系

为得到谱参量随风区的变化关系,从而更细致地刻画风浪频谱的成长方式.在动力学方程的控制下,基于三参量风浪频谱,利用动力-统计学相结合的方法导出了谱参量(谱宽度B、谱的零阶矩～m0、谱的峰频率～ω0)随风场要素(风区)的成长关系分别为:B=5.68×10-3～X9.482×10-1-4.66×10-2ln-x;～m0=1.356×10-8～x2.367-1.097×10-1ln～x;～ω=4.082×101～X-7.623×10-1+3.71×10-2ln～x.同时得到了简化形式的波陡δ、波龄β与谱宽度之间的关系为:δ=2.14×10-2B-1.05-4.26×10-1lnB,β=1.26B1.28+1.97×10-1ln(B).此外,还得出了受风场要素控制的,谱的零阶矩与谱的峰频率之间新关系为:{ω0=a1～m0-0.33 a1=1.034×10-1～X1.872×10-2+8.50×10-4ln～x,从而阐明了先前的各种经验关系是新关系在取不同风区值时的特例.可见,将动力学原理引入风浪频谱的研究,所建立的谱参量随风区的变化关系与先前的经验公式相比更加合理,且普适性更强.     

汶川地震近场加速度基本参数的方向性特征

以2008年5月12日的MS8.0级汶川地震强震记录为基础,根据场地条件和断层距,选取198组三分量近场加速度记录,按照台站相对于破裂传播方向的位置将其划分为破裂前方和破裂后方两类场点.为了考虑破裂传播的方向性和地震辐射图对地震动不同分量的影响,将每组地震动的两个正交水平分量旋转成为垂直断层走向和平行断层走向的分量,然后分别对破裂前、后方向上的垂直断层、平行断层和竖向分量地震动的三个基本工程参数——峰值、反应谱和持时进行定量对比和分析.研究结果表明,汶川地震中地震动的峰值、反应谱和持时均显示出了明显的方向性特征:(1) 在峰值方面,破裂前方场点的峰值明显大于破裂后方的峰值,而且破裂前、后方的峰值差别随着断层距的增大而逐渐减小;(2) 在反应谱方面,在反应谱的各个自振周期段,破裂前方的平均反应谱明显高于破裂后方的平均反应谱,并且当周期大于2 s时,破裂前、后方反应谱谱比最高可以达4倍左右;(3) 在持时方面,破裂后方场点的持时明显大于破裂前方的持时,差别也可达数倍.因此,虽然汶川地震是一次以逆冲为主兼具右旋走滑的地震,但是由于此次地震以单侧破裂为主,破裂传播的方向性使得近场地震动的峰值、反应谱和持时三个基本参数中均体现出了明显的方向性特征.     

长白山天池火山区介质非均匀性

高频S波随着传播距离的增大其均方根(RMS)包络逐渐变宽,我们把这种现象称为S波包络展宽现象.S波传播路径上随机分布的非均匀体对S波的多次前向散射和绕射作用是导致S波包络展宽现象的主要原因,因此可用S波包络展宽现象来研究介质非均匀性.本文采用S波包络峰值延时来对S波包络展宽现象进行量化.S波包络峰值延时定义为S波初至与其均方根包络峰值最大值之间的时间差.本文选用长白山天池火山区的小震记录,运用S波包络峰值延时对长白山天池火山口地区的介质非均匀性进行了评价.结果发现长白山天池火山区呈现强烈的介质非均匀性,在0~2 km深度范围内介质非均匀性表现出南部强北部弱的空间分布特征;在2~5 km深度范围内介质非均匀性的空间分布特征与频率具有相关性;天池火山区介质非均匀性具有明显的多尺度特性;强弱非均匀性接触带,往往是地震频发地带.根据地震与非均匀体在空间分布的相对位置,我们认为火山区介质非均匀性可能反映了火山早期喷发堆积物介质结构的差异.     

电离层舒曼共振的空间观测

通过功率谱分析和波阻抗函数计算,本文证实了Aureol-3卫星在电离层高度上(>600km)观测到的极低频(ELF)波场扰动是和舒曼共振相关的电磁振荡.与舒曼共振地面观测相比较,Aureol-3观测到的舒曼共振电场分量具有很好的谐振谱结构,峰值频率和各阶舒曼共振本征频率对应;磁场分量的高阶峰值频率偏离14, 20, 26Hz等舒曼共振本征频率;随着卫星高度的改变,电场与磁场谐振的一阶最大能量峰值并不会发生在同一频率,结合本文分析的数据,分别位于7.8Hz和10Hz;水平方向的磁场分量更接近南北方向的线极化而不是地球－电离层空腔中的椭圆极化;波阻抗随频率表现出不太规则的准正弦振荡,它会随着频率增加和飞行高度上升呈现减小的趋势.虽然舒曼共振信号和电离层密度梯度间的非线性作用可以解释舒曼共振空间观测的部分特征,但需加入其他机制,如电离层不稳定性,传播模式的耦合,进一步了解电离层高度上舒曼共振各种特征产生的原因.