中国西部地壳水平运动引起的重力场空间变化特征

用数值模拟方法研究地壳水平运动与空间重力变化的关系,得出:地壳划分的长方体在单一方向上水平位移引起的空间重力变化呈负对称分布。结合中国西部地区的数字高程以及GPS观测速率数据,计算了中国西部地区地壳水平运动引起的重力场变化,将其与卫星重力观测结果进行对比并作出解释。     

基于GPS观测的红河断裂带现今分段及闭锁特征

红河断裂带是川滇地区重要的活动边界断裂之一,了解红河断裂带不同段落的活动特性对理解川滇地区以及青藏高原东南缘的运动特征有着重要意义.本文利用2014-2018年红河断裂带加密的GPS站点,结合1999-2016年中国大陆GPS速度场数据,获取了红河断裂带附近的现今GPS速度场.本文首先采用F检验法将研究区域划分为5个相...     

煤层气分馏效应研究进展及其应用

煤层气自生成以来发生的组分分馏和同位素分馏,指示了煤层气成藏过程,这使得煤层气富集区预测成为可能。基于近年来国内外文献,将煤层气分馏划分为成因分馏和运移分馏两大类,并对各种分馏效应的研究进展情况进行了系统述评。同时论述了煤层气分馏效应的地质及工程应用现状,认为进一步探讨矿物在煤层气热解—裂解分馏中的作用和效应,培育能适应较高温度和压力且能高效利用CO2生成生物CH4的优良菌种,建立多种分馏效应共存的煤层气分馏综合效应模型,是近期本领域研究应努力的方向。     

青藏高原西北部帕米尔东北缘构造地貌与活动构造研究

新生代以来,印度板块与欧亚大陆的碰撞和持续的汇聚在青藏高原西北部的帕米尔地区造成了强烈的陆内变形,形成一系列典型的构造地貌。文章在卫片解译、DEM数据处理的基础上,结合野外地质、地貌观察与测量,对帕米尔东北缘的构造地貌与活动构造特征进行了研究,取得以下认识： 1)在英吉沙地区,通过测量地貌变形面计算出英吉沙背斜隆起高度约为230m,并利用面积平衡法估算出英吉沙背斜的最小构造缩短量约为110m,参考前人的年代学数据计算出英吉沙背斜在中更新世以来的最低隆升速率约为0.23mm/a,最小构造缩短速率约为0.11mm/a; 2)在帕米尔前缘,乌泊尔断裂为一条伴随右旋走滑分量的逆冲断裂,该断裂的右旋走滑作用错断了古近纪地层及流过断裂的河流,通过测量单次地震造成的水系错断量并参考前人研究的该地区大震复发周期约为1000年,估算出该断裂的平均走滑速率为 4.0～6.8mm/a,并推测断裂开始活动的时间大约在 2.2～3.0Ma以前; 3)对喀什地区构造地貌特征的观察与研究表明,明尧勒－喀什背斜和阿图什－踏浪河背斜可能分别为帕米尔东北缘西昆仑山山前冲断带和西南天山山前冲断带的前缘,该地区以西,帕米尔东北缘西昆仑山和西南天山两大构造系统已经发生了碰撞和拼贴。     

大型天然黄土洞穴系统现场冲刷试验

摘 要:通过现场冲刷试验,结合勘探、调查及室内含泥率测定等手段对大型天然黄土洞穴系统的三维空间展布特征、水文特性及侵蚀特征进行了研究。结果表明:黄土洞穴系统侵蚀过程具有明显的期次性;洞穴过水流量过程曲线可分为增加阶段、相对稳定阶段和减小阶段三个特征流量段,其中在第一阶段普遍存在滞流效应,第二阶段具有小幅波动的特性,并发现洞穴内的总渗流损失量随设计注水流量的增大而有所增加;根据含泥率随时间变化曲线,分析了不同流量过程段含泥率的变化特点,通过不同工况的累积侵蚀量对比发现洞穴的侵蚀速率与流量显著正相关。从机理上对产生上述过程、现象及结果的原因进行了合理解释,为黄土潜蚀机理及潜蚀速率的研究提供了可靠的现场试验数据。     

西峰剖面有机质记录的黄土高原L6-L1古湿度演变

对甘肃西峰黄土剖面L6～L1层段162块样品进行了(Rock-Eval)2 PLUS分析,获得了TOC和热解烃的含量,以及有机质最高热解峰温(Tmax)的数据,并以与下降水有关的有机质和与蒸发水有关的矿物包裹有机质之比估算了古湿度的分布.结果表明,古土壤层的湿度比相邻黄土层的大,湿度的变化范围为47%～80%,其中湿度最大的层段为S5上部,次之为S1,湿度最小的层段为L6,次之为L4,L2-S1-L1层段的古湿度变化与陕西渭南剖面的相当层位具有很好的对应性.上述结果与黄土研究中常用的矿物粒度分析、CaCO3、Fe2 和Fe3 及磁化率等方法的测定结果具有良好的可比性.西峰剖面L6-S5-L4层段有机质和湿度的变化都很大,反映大气环流在这段时间异常活跃,具有热湿事件或黄土高原气候变化的边界特征.而在L4以来,特别是L4-S3-L3层段,湿度变化幅度相对较稳定,总的趋势向湿度减小方向发展,而在S2以后湿度演变有增大的趋势.     

青海鄂拉山断裂带晚第四纪构造活动及其所反映的青藏高原东北缘的变形机制

鄂拉山断裂带是分隔青海乌兰盆地 (柴达木盆地的一部分 )与茶卡—共和盆地的一条重要边界断裂 ,长约 2 0 7km ,由 6条规模较大的主要以右阶或左阶次级断裂段羽列而成 ,阶距约 1～ 3.5km。该断裂右旋走滑的起始时代为第四纪初期 ,约在 1.8～ 3.8MaB .P .期间 ,大的地质体累积断错约 9～12km。断裂新活动形成了一系列山脊、冲沟和阶地等的右旋断错及断层崖、断层陡坎等。晚更新世晚期以来 ,鄂拉山断裂带的平均水平滑动速率为 (4 .1± 0 .9)mm/a ,垂直滑动速率为 (0 .15± 0 .1)mm/a。鄂拉山地区的构造变形受区域NE向构造应力作用下的剪切压扁与鄂拉山断裂的右旋剪切和挤压的共同影响 ,共和—茶卡盆地和乌兰盆地均属于走滑挤压型盆地。青藏高原东北缘地区在区域性北东向挤压的作用之下 ,应变被分解为沿北西西向断裂的左旋走滑和沿北北西向断裂的右旋走滑运动 ,形成一对共轭的剪切断裂。鄂拉山断裂及其他北北西走向断裂的发展演化和变形机制表明青藏高原东北缘向东的挤出和逃逸是非常有限的。     

流体注入激活裂缝的滑动条件及模式研究

为探讨流体注入激活裂缝的潜在物理机制,采用锯切砂岩圆柱试样开展一系列三轴注入-驱动剪切实验,研究流体注入激活裂缝的滑动条件及模式。结果表明,裂缝滑动的开启强烈依赖于裂缝所处的应力状态和裂缝面粗糙特征,流体压力是主要诱因,流体压力非均匀分布程度和渗透率演化是次要诱因;流体增压速率调控着裂缝的滑动模式。裂缝面粗糙特征及渗透率演化特征与裂缝滑动速率呈正相关,与流体增压速率呈负相关。在室内实验条件下,当有效正应力达到20 MPa、库仑破裂应力超过1.6 MPa时,将对裂缝稳定性构成严重威胁,这对于评估流体注入激活天然断层失稳问题具有一定的参考意义。     

基于界面疲劳理论的钢筋混凝土腐蚀疲劳破坏研究

腐蚀疲劳是钢筋混凝土结构破坏的主要因素之一.基于剪切筒模型及文中选用的实验加载方式,考虑界面摩擦系数的衰减,同时考虑力学因素-应力比R和加载频率f的影响,研究了钢筋与混凝土界面腐蚀疲劳裂纹扩展情况.通过对Paris公式的修正,借助能量耗散率给出腐蚀疲劳数学模型,得到了界面腐蚀疲劳脱粘速率,脱粘长度与循环荷载作用次数的关系.同时考虑混凝土损伤(如刚度衰减)的影响,分析了影响界面腐蚀疲劳(CF)裂纹扩展速率的因素,如应力比,加载频率.     

2008年汶川8.0级地震孕育发生的机制与驱动力

2008年5月12日四川省汶川发生了Ms8.0强烈地震.发震断层是龙门山断裂带的映秀一北川断裂.分析震前的GPS速度场发现,从巴颜喀拉块体西部到龙门山断裂带沿大约N105°E方向的缩短速率约为11mm/yr,龙门山断裂带的右旋走滑速率为1.1mm/yr,断裂带处于强闭合状态.四川盆地沿大约N107°E方向有少量的压缩变形,而沿SW方向有少量的拉张变形.