Relationship between Crustal 3D Density Structure and the Earthquakes in the Longmenshan Range and Adjacent Areas

Abstract: This paper presents the 3D density structure of crust in the Longmenshan range and adjacent areas, with constraints from seismic and density data. The density structure of crust shows that the immense boundary plane of density distribution in relation to the Longmeshan fault belt is extended downward to ~80 km deep. This density boundary plane dips towards the northwest and crosses the Moho. With the proximity to the Longmenshan fault belt, it has a larger magnitude of undulation in the upper and middle crust levels. Density changes abruptly across Longmeshan fault belt. Seismic data show that most of the earthquakes in the Longmenshan area after the 2008 Ms8.0 Wenchuan Earthquake occurred within the upper to middle crust. These earthquakes are clearly distributed in the uplifted region of the basement. A few of them occurs in the transitional zone between the uplifted and subsided areas. But most of the earthquakes distributes in transitional zone from subsided to uplifted areas in the upper and middle crust where relatively large density changes occurr The 3D density structure of crust in the Longmenshan and adjacent areas can thus help us to understand the pattern of overthrusting from the standpoint of deep crust and where the earthquakes occurred.     

Practical kinetic modeling of petroleum generation and expulsion

Models for petroleum generation used by the industry are often limited by (a) sub-optimal laboratory pyrolysis methods for studying hydrocarbon generation, (b) over-simple models of petroleum generation, (c) inappropriate mathematical methods to derive kinetic parameters by fitting laboratory data, (d) primitive models of primary migration/expulsion and its coupling with petroleum generation, and (e) insufficient use of subsurface data to constrain the models. Problems (a), (b) and (c) lead to forced compensation effects between the activation energies and frequency factors of reaction kinetics that are wholly artificial, and which yield poor extrapolations to geological conditions. Simple switch or adsorption models of expulsion are insufficient to describe the residence time of species in source rocks. Yet, the residence time controls the thermal stresses to which the species are subjected for cracking to lighter species.     

南海区重点岸段海岸侵蚀现状成因分析与防治对策

在2003年与2006年对南海区琼州海峡两岸重点岸段(雷州市徐闻县龙塘镇赤坎村岸段、海南省海口市镇海村岸段和新海村岸段)的海岸侵蚀进行了现场监测,测量了侵蚀的长度、宽度和面积。对两年现场测量结果进行比较分析,结果表明:海岸侵蚀长度的平均速度为200m/a,宽度的平均速度为20m/a,面积的平均速度为4000m2/a。应用了地质分析、水动力分析、极端海洋气候影响分析等新的理论和方法重点分析了海岸侵蚀的成因,并提出了一些对策,供相关部门参考。     

利用FY-3C气象卫星GNSS掩星估计全球重力波变化与分析

大气重力波是地球大气层中广泛存在的重要大气动力学扰动,研究其分布和变化规律对理解大气物理、大气结构以及大气动力学等具有重要意义.传统大气重力波探测手段,如雷达和探空气球等,均存在探测时间短、有效探测高度低等缺点,全球卫星导航系统（GNSS）掩星观测具有全天候、低成本、高精度等优点,被广泛应用于地球大气探测和研究,为研究区域或全球重力波变化和活动特征提供了新的观测手段.本文利用中国第一颗搭载GNSS掩星设备气象卫星——风云3C （FY-3C）获得的掩星数据,反演得到2014年8月—2016年12月大气温度轮廓线,并首次估计重力波参数分布,分析了重力波参数的时空变化分布特征.结果表明,海陆季节性对流导致冬夏两季的重力波势能强于春秋两季,赤道对流作用导致赤道区域重力波强于两极,夏季南半球中低纬度地区重力波活动频繁,冬季北半球中低纬度区域重力波活动频繁.重力波随着高度的上升,势能逐渐下降.另外,地形是低层大气重力波的主要来源.     

大别山地震波速度剖面的重力拟合及花岗岩带

笔者对穿越大别山造山带的六安—大冶宽角反射地震剖面进行了重力拟合。拟合结果表明严格按宽角反射地震速度换算成的密度剖面所产生的是一个重力高,它反映出大别山是一个穹隆,与实测大别山重力低大相径庭。只有将位于大别山山根上,南北大别之间设置一个从地表直达莫霍界面的巨大低密度体,重力曲线才能得到很好的拟合。这个低密度体应为近北西走向的花岗岩带。它与反射地震剖面上石镇透明反射地震带位置吻合,但宽度远较反射地震透明带为大。重力曲线的拟合进一步说明,在华北陆块与扬子陆块碰撞后的白垩纪时,大别山出现一个伸展期,在这个时期,大别山穹隆形成,并伴随有大规模花岗岩的侵入,超高压变质岩从地壳中下部折返到地表。研究说明,联合应用反射地震、宽角反射地震和重力,进行综合解释是必要的,可以得到更令人信服的地质结论。     

南海南部大陆架14ka来微型双壳类营养结构与海流活动

双壳类食悬浮物类与食沉积物类的发育变化是反映水动力环境的一种指标。对南海南部NS93- 1 2 - 58柱样 1 4ka来微型双壳类营养结构分析表明 ,晚更新世末次冰期向冰后期全新世转化阶段 ,食沉积物类一度较为发育 ,表明南海南部表层环流很不活跃 ,从这一转化阶段到全新世早期 ,双壳类食悬浮物类与食沉积物类的比例有规律地变大 ,表明随着气候转暖 ,海水温度增高 ,海平面上升 ,海流作用显著增强。该柱样整样分析表明 ,双壳类食悬浮物类占据着明显的优势 ,显示了 1 4ka来南海海流作用一直比较强烈。在全新世中晚期 ,双壳类主要栖息在次表层水团的海底 ,仍以食悬浮物类为主 ,可能与南海南部陆坡上升流发育有关     

海南新海夏季潮流谱分析和余流研究

根据夏季琼州海峡新海附近15 m处地层潮流谱分析结果可得,无论是f>0 或f<0,全日潮谱峰都高于半日潮谱峰。其中,半日潮周期,约为12 h,12.4 h,日潮存在两个,一个在23.9 h,另一个在25.8 h前后;在半日潮和全日潮分量中,反时针分量是主要的、顺时针的日潮能谱只有反时针的84%;顺时针的半日潮能谱只有反时针的63%;浅水分潮8.3 h,6.2 h和超过24 h的4.2 d,3 d等也很明显,但是未通过显著性检验; 大多数余流流速在5~10 cm/s之间,个别情况超过40 cm/s。受反时针运动涡旋影响,余流主要向偏东北、北、西北方向运动。在这个区间内的流向,占总观测数68%以上;风对余流也有重要影响:东北风将使余流方向偏向西北,偏北向风将使余流方向偏南。     

南极普里兹湾附近海域表层海流特征分析

利用第29次南极科考期间在普里兹湾海区释放的8个Argos漂流浮标所获的总计662 d的数据,对普里兹湾及其邻近海域的表层海流特征进行了分析,并和以前的研究结果进行对比,结果表明:普里兹湾西部和北部表层海流基本呈现向西的流动,说明此地区的表层海流以沿南极大陆的逆时针沿岸流为主。普里兹湾东部海流呈现先向南再向西或先向南再向北的流动,普里兹湾西北部海流呈现向南的流动。8个浮标平均流速在0.02—0.20 m·s~(-1)之间,最大流速为1.57 m·s~(-1),流速1.0 m·s~(-1)的大流速区主要集中在普里兹湾、克洛斯角外侧、达恩利角外侧海域,流速1.5 m·s~(-1)的大流速区只出现在普里兹湾、克洛斯角外侧两处海域。     

地面扰动重力垂直梯度的确定

鉴于扰动重力垂直梯度在大地测量和物探中有重要作用,在未直接测量的情况下,对如何由地面重力异常及地形数据求取扰动垂直梯度进行了研究和分析,认为在被研点附近要求重力点分布密集,且精度不低于1×10-6ms-2;对中央区域积分奇异性问题也作了讨论;此外,扰动重力垂直梯度如何在大地测量和地球物理中进一步得到应用,以及为何用扰动重力垂直梯度代替重力异常垂直梯度也给予了简明的论述.     

两种测高重力异常反演海底地形方法比较

针对基于测高重力异常反演海底地形理论众多、选取标准无法确定的情况,利用中国南海海域内的测高重力异常和船测水深数据研究比较了重力地质法(GGM)和Smith&Sandwell (SAS)法两种精度高、计算速度相对较快的海底地形反演理论。其中,GGM方法的密度差异常数Δρ由向下延拓技术确定为2.15 g·cm^-3,SAS方法采用移去-恢复技术得到反演波段内重力异常和水深数据。结果表明:测线分布条件一定时,水深多在-1 000 m左右或反演区域岛礁、海山等复杂海底地形较多时选取SAS方法,水深主要在-3 000 m以深的区域或海底地形复杂程度不高时选取GGM方法则能获取更好的效果,其效果最优处与船测水深在检核点处的差值最优平均值能达-0.61 m,标准差可达14.67 m。