高温高压条件下彭灌杂岩的强度对汶川地震发震机制的启示

采用汶川地震震源区彭灌杂岩中代表性细粒花岗岩样品,在固体围压介质三轴实验系统上开展了高温高压流变实验研究.实验的温度和压力条件按照龙门山断层带5~30 km深度对应的温度和压力（静岩压）设定.利用偏光显微镜和扫描电镜对实验样品进行微观结构观察.实验结果表明,实验样品在10~20 km深度都具有很高的强度,彭灌杂岩在该深度处于脆性破裂-脆塑性转化域,而在20~30 km实验样品强度显著降低,彭灌杂岩进入塑性流变域,这与流变结构中的极限强度很接近.以花岗岩为代表的彭灌杂岩的破裂强度决定了中上地壳的强度,在15~20 km深度不仅强度达到最大值,而且控制了断层不稳定滑动,具备地震成核条件.因此,把彭灌杂岩强度随深度变化规律与流变结构和滑动稳定性参数（a-b）结合起来得出,彭灌杂岩在15~20 km的高强度是汶川地震的孕育和发生的必要条件.     

基于奇异谱分析的静态相对重力观测重力固体潮提取

针对相对重力测量数据中存在的重力固体潮信号,本文提出将奇异谱分析方法（Singular Spectrum Analysis,SSA）应用到相对重力测量数据处理中,在不需要测站坐标等先验信息的条件下从相对重力数据中提取重力固体潮,提供了一种获取重力固体潮的新思路.采用模拟的相对重力数据进行实验,利用SSA方法和小波变换方法分别从模拟信号中提取重力固体潮并进行结果对比,SSA获取的重力固体潮与理论值残差RMS为0.3 μGal,小波方法获取的残差RMS为1.6 μGal.利用CG-5相对重力仪实测数据进行实验,提出一种利用SSA外推时间序列来削弱边界效应的新思路,实验结果显示采用这种方法后重力固体潮值与理论值残差序列的RMS和STD均有所减小.通过实验发现削弱边界效应后SSA提取的重力固体潮与采用Tamura潮波表计算的重力固体潮理论值残差RMS值为2.2 μGal.利用SSA提取的零点漂移值与最小二乘拟合得到的结果基本一致,十天内的差值小于0.4 μGal/d.     

华南陆缘高热流区的壳幔温度结构与动力学背景

华南陆缘是我国重要的矿产、地热资源区.晚中生代以来,在太平洋板块西向俯冲,地幔热对流活动共同作用下,该区出现多期岩浆-热事件和大规模爆发式成矿作用.在前人研究基础上,本文利用地表热流观测资料、地震剪切波资料、重力位球谐系数,计算了壳-幔温度结构,分析了动力学背景.计算结果表明：华南陆缘东南沿海地带,地壳10 km以浅温度达200℃以上,居里点温度475℃,莫霍面平均温度550℃.地壳浅层较热,花岗岩中放射性元素衰变放热是地壳浅层地下水热活动的重要热源,但地壳总体温度不高,为"冷壳热幔"型热结构.地幔中,90 km深度,温度950~1250℃;120 km深度,温度1050~1400℃;150 km深度,温度1200~1450℃;220 km深度,温度1500~1700℃."热"岩石圈底界深度在110~150 km之间,西深东浅.岩石圈内,地幔应力场为挤压-伸展相间格局;岩石圈之下,地幔应力场为一个以南昌为中心、长轴NE-SW向的椭圆.分析认为,晚中生代以来,太平洋板块的西向俯冲,导致华南陆缘在区域性SE向地幔对流背景上叠加局域性不稳定热扰动,在175~85Ma期间,上地幔物质向上流动,形成不同的岩浆活动高峰期.同时,岩石圈地幔受俯冲洋壳流体的影响,含水量高,黏度小,在地幔流切向应力场作用下,岩石圈底界由西向东"波浪"状减薄.现今岩石圈之下仍具备地幔小尺度热对流温度条件,但除地表浅层外,地壳整体温度不高,岩石圈构造稳定.     

APPLICATION OF UAVLS TO RAPID GEOLOGICAL SURVEYS

Three-dimensional scanning with LiDAR has been widely used in geological surveys. The LiDAR with high accuracy is promoting geoscience quantification. And it will be much more convenient, efficient and useful when combining it with the Unmanned Aerial Vehicle (UAV). This study focuses on UAV-based Laser Scanning (UAVLS)geological field mapping, taking two examples to present advantages of the UAVLS in contrast with other mapping methods. For its usage in active fault mapping, we scanned the Nanpo village site on the Zhangxian segment of the West Qinling north-edge fault. It effectively removed the effects of buildings and vegetation, and uncovered the fault trace. We measured vertical offset of 1.3m on the terrace T₁ at the Zhang river. Moreover, we also scanned landslide features at the geological hazard observatory of Lanzhou University in the loess area. The scanning data can help understand how micro-topography affects activation of loess landslides. The UAVLS is time saving in the field, only spending about half an hour to scan each site. The amount of average points per meter is about 600, which can offer topography data with resolution of centimeter. The results of this study show that the UAVLS is expected to become a common, efficient and economic mapping tool.     

体应变地震波最大振幅与地震震级和震中距的统计关系探讨

Based on the body strain record of Tiantanghe station from 2008 to 2014,we make a statistical analysis of the relationship between the maximum amplitude of the body strain record and the surface-wave magnitude,epicenter distance of the earthquakes,which occurred in the Chinese mainland and its surrounding areas with MS≥6. 0 and the rest of the world with MS≥7. 0. According to statistical results,we propose a statistical formula between the surface-wave magnitude of earthquake and the maximum amplitude of the body strain record,the epicenter distance: M_S~*= 0. 37 ln A_max+ 0. 57 ln D + 0. 07. We can also derive a theoretical estimation formula for the maximum amplitude: A_max=e~(2. 7(M_S~*-0. 07))D~(-1. 54). This demonstrates that the maximum amplitude of the body strain record increases exponentially with the increase of the surface-wave magnitude, and decreases with the increase of the epicenter distance,and shows a negative correlation with their product. We further discuss the necessity of adding instruments with high frequency sampling to earthquake monitoring, and dicuss the prospects for precise earthquake prediction in future.     

基于经验模式给定热层温度对热层大气密度反演影响的评估

利用加速度计数据反演热层大气密度算法一般需由经验模式给定热层大气温度,进而计算大气阻尼系数C_D.本文基于CHAMP卫星加速度计数据反演得到大气密度,以2008年为例,利用反演得到的热层大气密度循环迭代修正大气阻尼系数C_D,通过对比修正前后密度偏差,评估经验模式给定热层温度对热层大气密度反演造成的影响.结果表明,经验模式热层温度计算偏差对大气密度反演造成的影响小于5%,而且考虑大气成分的改变则进一步降低了这种影响.     

基于高分辨率影像的九寨沟7.0级地震道路震害评估

2017年8月8日九寨沟7.0级地震引发贯通重灾区的S301省道、Z120县道多处损坏,给应急救援和灾后重建带来较大困难。利用高分辨率无人机和卫星影像可以对道路震害情况进行评估。本文首先对道路震害进行破坏类型和破坏等级的划分,针对不同分辨率影像所表现的道路破坏特征,建立各破坏等级、各损坏类型的解译标志,并完成灾区遥感图像覆盖范围内主要道路震害的研判与评估。经统计分析,研究区域共出现110处明显破坏,其中,68处为部分损坏,42处为完全损毁,道路整体破坏严重。     

天津滨海爆炸事件检测与相对定位研究

2015年8月12日发生在天津滨海新区的化学品爆炸事故造成了严重的人员伤亡和财产损失。 基于区域地震台网记录的数字化连续地震波形资料, 对爆炸发生过程的精细分析是深入调查爆炸事故发生原因、 快速估计事故所造成灾害与损失的重要手段之一。 本文首先利用震相到时和质点运动轨迹信息对记录波形中能量较强的震相性质进行分析, 再通过模板匹配算法检测爆炸过程中是否存在两次大爆炸以外的小爆炸事件, 并对检测方法的效能进行检验, 最后依据波形互相关得到的震相到时差估计两次较大爆炸的相对位置。 计算结果显示区域台网记录波形中能量最大的体波震相可能为沿沉积层顶部传播的Pg震相, 垂直向能量最强的面波震相为Rg震相, 而能量较弱的初至震相可能为结晶基底首波; 爆炸过程中除了两次能量较大的爆炸以外还能检测到两次较小的爆炸事件, 其当量相当于约M_L0.5的地震; 基于两次大爆炸Pg震相相对到时信息得到第二次大爆炸发生在第一次大爆炸的北西侧, 两次爆炸位置距离约50~55 m。 本文研究结果为爆炸事故的调查分析提供了地震学依据。     

山东地磁台网受宁东高压直流输电干扰预处理质量分析

为进一步提高山东地磁台网受高压直流输电干扰的预处理质量,通过中国地震前兆数据处理系统中相对差值检测和预处理检测功能,对山东地磁台网多年来受宁东高压直流输电干扰预处理情况进行了总结分析。结果表明,经过数据预处理,宁东高压直流输电干扰基本被去除,但仍然存在高压直流输电干扰误判、起止时间错判、干扰幅度计量不精确等问题。针对上述问题,对数据进行复核和校对,应用"缓变台阶"功能重新处理,并加强对H、D分量干扰特征的研究。