兰州地区剪切波速实测误差分析与评价

为了给兰州乃至西北地区的地震安全性评价和重大工程抗震设计提供参考,在兰州地区选取4个不同类别场地,完成由10家单位参加、使用不同仪器剪切波速现场测试误差专项实验,研究该地区剪切波速实测误差分布规律,讨论测试误差对地表加速度反应谱影响的统计特征,并给出该地区剪切波速测试误差评价。结果表明:兰州地区各单位剪切波速测试误差具有明显规律性,测试误差绝大部分符合标准正态分布,且误差大小不随深度和场地类别而改变;兰州地区波速测试水平优于全国平均水平,Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类场地的剪切波速测试精度较高,偏差较小,其平均标准差可以定为10%;就兰州地区而言,其1倍波速测试标准差引起PGA最大偏差为25%,2倍标准差为50%;给定波速测试误差下反应谱变化程度与输入波形相关,输入波频率成分与场地频率成分接近的地震输入下,误差影响较大,反之则影响较小。     

GEOMORPHIC FEATURES OF THE HEIHE RIVER DRAINAGE BASIN IN WESTERN QILIAN SHAN-HEXI CORRIDOR AND ITS TECTONIC IMPLICATIONS

Using quantitative geomorphic factors for regional active tectonic evolution is becoming more and more popular. Qilian Mountains-Hexi Corridor which locates in the northern edge of Qinghai-Tibet plateau is the most leading edge of the plateau's northward extension. The uplift rate of all segments and the intensity of influence from tectonic activity are the important evidences to understand the uplift and extension of the plateau. Heihe River Basin is located at the northern piedmont of the western segment of Qilian Mountains, the development of the rivers is influenced by the tectonic activity of the Qilian Mountains, and the unique river morphology is important carriers of the regional tectonic uplift. Geomorphologic indexes such as hypsometric integral, geomorphologic comentropy and river longitudinal profiles were extracted by GIS tools with free access to the Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)DEMs, and according to the different expression of the geomorphological indexes in the Heihe River Basin, we divided the drainage basin into two parts and further compared them to each other. Recent studies reveal that obvious differences exist in the landscape factors(hypsometric integral, geomorphology entropy and river profiles)in the east and west part of the Heihe Basin. The structural intensity of the west part is stronger than that of the east, for example, in areas above the main planation surface on the western part, the average HI value is 0.337 8, and on the eastern part the HI value is 0.355. Accordingly, areas under the main planation surface are just on the contrary, indicating different structural strength on both sides. Similar phenomenon exists in the whole drainage basins. Furthermore, by comparing the fitting river profiles with the real river profiles, differential uplift is derived, which indicates a difference between west and east(with 754m on the western part and 219m on the east). Comprehensive comparison and analysis show that the lithologic factors and precipitation conditions are less influencing on the geomorphic factors of the study area, and the tectonic activities, indicated by field investigation and GPS inversion, are the most important element for geomorphic evolution and development. The variation of the geomorphologic indexes indicates different tectonic strength derived from regional structures of the Qilian Shan.     

京西盆岭构造区积累库仑破裂应力变化对强震的影响

Since 231 B. C.,a total of 15 M6.0 - 7.5 earthquakes have been recorded in the west Beijing basin-range tectonic region( 38.3°- 41.5° E,112°- 116.2° N),a region mainly under the action of tensional normal faulting. In this paper,we calculate the Coulomb stress change of each earthquake and the cumulative Coulomb stress change,and on this basis we analyze the stress triggering of strong earthquakes. The research shows that there are 10 of 14 earthquakes that occurred in the trigger zones,in which the Coulomb stress change is positive,and the trigger rate is 71%. The positive areas of cumulative Coulomb stress change caused by these 15 earthquakes are: middle of northern Liulengshan fault,Northern Huaizhuo basin fault,Xinbaoan-Shacheng fault,Sangganhe fault and Southern Yuxian basin fault. This necessarily increases the seismic risk of these faults and can be used as a reference for future seismic risk analysis in this area.     

京西盆岭构造区积累库仑破裂应力变化对强震的影响

以拉张正断层作用为主的京西盆岭活动构造区(112°～116.2°N, 38.3°～41.5°E)自BC231年以来共记载和记录15次M6～7.5地震。 本研究计算每一次强震产生的以及逐次积累的库仑破裂静应力变化, 并分析强震之间的应力触发关系。 结果显示在14次后发的强震中, 有10次发生在先发强震产生的积累库仑破裂静应力变化为正的触发区, 触发率为71%。 所有15次历史强震作用共同引起研究区积累库仑破裂静应力变化的正值区, 主要分布于六棱山北麓断裂中段、 怀涿盆地北缘断裂、 新保安沙城断裂、 桑干河断裂以及蔚县盆地南缘断裂, 并使得这些断裂(段)的强震危险性有所增加, 这可为分析研究区的未来强震危险性提供参考。     

高强防寒保温泡沫混凝土研制与工程应用

复杂地层寒区隧道填充材料需兼具防寒保温、抗震和优化支护等性能,为解决常规泡沫混凝土在复杂地层寒区隧道应用中存在的不足,通过正交试验得到了自制泡沫混凝土的最佳配合比,研制了一种高强防寒保温泡沫混凝土.通过室内试验,研究了所制泡沫混凝土的保温性能和冻融劣化特征,并采用数值分析方法探讨了西藏嘎隆拉隧道初衬和二衬之间加设泡沫混凝土垫层后的温度场变化规律.结果表明：该泡沫混凝土具有较好的保温性能和抗冻融损伤性能,同时强度、延性较普通泡沫混凝土都有明显改善.数值计算结果显示,当在初衬和二衬之间增设泡沫混凝土垫层时,其相应位置的温度变幅由不设置时的4.5℃变为2℃,最低温度由1℃提高到了3℃,表明加设所研制泡沫混凝土垫层对于阻止围岩受到隧道内冷空气的侵害具有非常显著的效果.     

艾比湖区域地表水水化学特征干湿季变化及其控制因素

对2014年艾比湖区域的地表水进行观测和取样,综合运用多元统计、Piper阴阳离子三角图、Gibbs图等方法,对艾比湖区域干湿季地表水化学特征及控制因素进行了分析.结果表明：在湿季5月,Na⁺和Cl^-是占绝对优势的离子,分别占阳离子和阴离子总量的70.34%和52.97%,其次是Mg²⁺和SO₄^2-;在干季10月,Na⁺和Cl^-是占绝对优势的离子,分别占阳离子和阴离子总量的70.57%和66.48%,其次是Mg²⁺和SO₄^2-.进而判断出在湿季,艾比湖区域地表水水化学类型为以碳酸盐岩石和蒸发岩来源为主的HCO₃^--Ca²⁺-Na⁺型;而在干季,艾比湖区域地表水水化学类型为以碳酸盐岩石和蒸发岩来源为主的HCO₃^--Ca²⁺型.此外,探讨了离子控制的因素.就自然因素而言,在干湿季,艾比湖区域地表水化学离子组成受岩石风化作用和蒸发结晶作用的共同影响,大气降水的输入作用十分微弱.就人为因素而言,根据相关研究,干湿季人为活动中的主要因素是人口和地区生产总值,说明该区域受到人为活动的影响.本研究为我国干旱地区对于河水水化学变化、水质特征、水质保护都具有重要的意义.     

一种修正的Drucker-Prager屈服准则

Drucker-Prager（以下简称D-P）屈服准则因其形式简单、物理意义明确而得到广泛的应用,然而经过多年的应用和研究,其缺点逐渐显现出来,如拉剪区偏大、不具有应力角效应等,针对这些不足,提出了修正的D-P屈服准则。在拉剪区用圆球面和横截面的组合方式代替原来的圆锥面,从而不改变D-P屈服准则压剪区的形式,在考虑岩石实际的拉伸强度的同时,也满足该屈服准则经过单轴抗拉强度点的条件;为考虑岩石在三轴压缩和三轴拉伸状态下不同的强度特性,即应力角效应,引入了一种角隅模型;为保证屈服准则始终通过岩石的单轴抗压强度点,建议了一种材料参数k值的取值方法。为验证屈服准则修正后的适用性和正确性,将修正屈服准则与真三轴试验结果进行了拟合,同时与Mohr-Coulomb（以下简称M-C）准则进行对比,结果表明,修正屈服准则可以很好地描述试验现象,且比M-C准则更接近真实结果。     

不等长工作面台阶区域覆岩运动诱冲机制及防治

针对阳城煤矿不等长工作面台阶区域发生冲击地压灾害问题,基于工作面特殊布置方式及覆岩赋存特征,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,分析了台阶区域覆岩结构运动特征和围岩应力演化规律,研究了台阶区域冲击地压诱发机制。研究结果表明：1304工作面台阶区域覆岩经历了“OX-S-C”型较为复杂的结构演变,覆岩空间结构由OX向S型转换时,顶板岩层大面积破断下沉,在台阶区域形成多个悬臂梁结构,越往高位,悬臂梁长度越大;受覆岩运动和采动应力场叠加影响,煤岩体形成高应力集中区,在顶板岩层动载冲击作用下,煤岩体弹性应变能突然释放,诱发冲击地压。采用COMSOL软件对不同卸压钻孔参数下煤体应变能分布特征进行模拟研究,优化了台阶区域卸压钻孔参数。根据模拟结果,随着钻孔孔径、孔深增大及间距减小钻孔卸压效果越明显,考虑工程实际,确定孔径为150 mm、孔深为30 m、间距为1 m为合理有效的卸压钻孔参数,并应用于1302工作面台阶区域的冲击地压防治,取得了较好的防冲效果。     

北淮阳地区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩的地质地球化学特征及成因

位于秦岭-大别造山带东段的北淮阳地区分布有众多的斑岩型钼矿床,其成矿与岩浆作用紧密相关。对该区与斑岩型钼矿床密切相关的岩浆岩进行了系统的岩石化学、微量元素和同位素地球化学研究,深入探讨了其成因。研究认为,成矿岩体规模较小,岩性为花岗(斑)岩类,受北东向与北西向区域性断裂的次级构造控制。岩石化学成分以高硅、高钾、富碱为特征,为高钾钙碱性钾玄岩系列、准铝过铝质岩石。岩石微量、稀土元素特征相似并显示壳源特征。岩石Sr Nd Pb Hf同位素地球化学特征显示这些花岗质岩浆与整个大别地区白垩纪花岗岩的成岩物质来源一致,源于新元古界北大别片麻岩和扬子克拉通北缘TTG型岩浆,并混入一些古元古代扬子克拉通古老地壳物质(如崆岭杂岩)。在白垩纪发生的下地壳拆沉、软流圈上涌及大规模地壳伸展等机制下,扬子克拉通北缘的地壳熔融并提供了主要的成岩物质,幔源岩浆的上涌可能提供了热源,其物质的加入是次要的。该区与斑岩型钼矿床相关岩浆岩与东秦岭地区类似,属深源浅成型花岗岩类。     

长江中游湖南、湖北地区主要活动断裂及地震地质特征

通过收集整理前人成果资料,结合湖南、湖北地区地震地质特征、历史近代地震数据等,全面梳理分析该区主要活动断裂及历史地震,总结该区主要活动断裂系（带）及控震特征、地震活动性及时空分布特征。研究结果表明,该区主要活动断裂以北东、北北东、北西向为主,主要活动断裂系有6个,自北向南分别为秦昆北西向断裂系、鄂东北东向断裂系、江汉-洞庭盆地断裂系、鄂西-湘西北东向断裂系、湘中南北东向断裂系、湘东北东向断裂系,其中第四纪活动较为显著且影响程度大的是江汉-洞庭盆地断裂系及秦昆北西向断裂系西段。“两湖”地区地震活动水平相对较低,正处于第三活动期的相对平静期。结合近代中强震资料及中国地震烈度区划特征分析认为,江汉-洞庭盆地南部的东、西边界、鄂州-黄冈-武汉一带以及鄂西北断块隆起区地壳较不稳定,具有发震潜力,应在城市群规划建设、护江大堤设防和重大工程建设中予以特别关注。