Fluid permeability of sedimentary rocks in a complete stress–strain process

The permeability of sedimentary rocks during triaxial compression tests was investigated to relate it to the complete strain–stress process. It was found that the permeability was not constant, but varied with the stress and strain states in the rocks. Prior to the peak strength, the permeability decreases with increasing load. A dramatic increase in permeability occurs during the strain softening period. In the present study, in situ measurements of fluid flow and pressure in floor strata was carried out in a double longwall mining face in the Yangzhuang colliery. These measurements show that both the strata pressure and the position with respect to the mining face influence the hydrogeologic properties. The permeability increased in the floor strata behind the mining face because those mining induced fractures opened as the strata pressure decreased. To better understand this change in hydraulic behavior around the mining faces, 3-D numerical modeling was carried out. The model provides the general picture of the stress distribution and failure zone both in the floor and roof strata. The field and model results demonstrate the importance of changes in the stress and strain states on the hydrogeology of a site.     

岩浆混合作用——来自甘肃北山的野外证据

在 1∶2 5万马鬃山幅区调填图和方法研究工作中 ,通过观察到的一些与岩浆混合模式相关的现象 ,指出暗色微粒镁铁质包体是岩浆混合作用的有利证据 ,讨论了与花岗岩侵入体相关的镁铁质小岩体混合成因的可能性 ,认为岩浆混合作用在造山带岩浆活动中是一种极为普遍的现象。     

Propriétés fractales de la fragmentation et processus stochastiques de fracturation : approche géométrique 3D à l'aide du modèle ObsifracFractal properties of fragmentation and stochastic fracturing processes: geometrical 3D approach by OBSIFRAC model

A numerical rock fragmentation model was elaborated, producing a 3D puzzle of convex polyhedra, geometrically described in a database. In the first scenario, a constant proportion of blocks are fragmented at each step of the process and leads to fractal distribution. In the second scenario, division affects one random block at each stage of the process, and produces a Weibull volume distribution law. Imposing a minimal distance between the fractures, the third scenario reveals a power law. The inhibition of new fractures in the neighbourhood of existing discontinuities could be responsible for fractal properties in rock mass fragmentation. To cite this article: L. Empereur-Mot, T. Villemin, C. R. Geoscience 334 (2002) 127–133.     

震源时间函数与震源破裂过程

简要介绍了现代数字地震学的两个重要概念。一个是震源时间函数，另一个是地震震源的时空破裂过程。首先，从地震断层位移表示定量出发，介绍震源时间函数和震源破裂过程的基本概念。然后，分别介绍两种从远场地震记录中提取震源时间函数和获取有限断层面上时空破裂过程图像的反演方法。     

小波分析在声发射资料处理中的初步应用

针对声发射数据分析的一些难点，把最近20年发展起来的小波技术引入声发射资料处理中，分析证明结果可靠。它在本中的应用有：（1）提取有效信息。小波强大分解（细化0能力可用来从高口音中找出有效记录，分解合成时可以去掉不理想的通道，使声发射数据更加“规则化”，有望实现到时自动判读。（2）对相互叠加的事件进行有效分离。结合全波记录，可使事件尽可能少丢失，提高声发射数量统计及b值计算等的精度。（3）使成份复杂的声发射波形数据分离成具有单一特征的波，但分解后的波究竟属于P波还是S波，甚至面波，尚难确定。     

2001年1月2 6日印度古杰拉特(Gujarat)Ｍem>Ssub>7.8地震时空破裂过程

从全球数字地震台网的长周期记录中，选择了震中距小于90的27个台站的54个P波震相和44个S波震相资料．首先，用波形反演方法确定了2001年1月26日印度古杰拉特(Gujarat)ＭS7.8地震的地震矩张量、震源机制、震源时间函数和时空破裂过程等震源参数．通过矩张量反演，并根据Kutch Mainland断层的走向、地震烈度的空间分布、余震震源的空间分布和震害的空间分布，确认2001年1月26日印度古杰拉特ＭS7.8地震的发震断层的走向为92、倾角为58、滑动角为62，即一走向近东-西向、断层面向南倾斜、以逆冲为主的左旋-逆断层．这次地震所释放的地震矩为3.51020 Nm，矩震级ＭW＝7.6．然后，借助合成地震图，采用频率域求谱商的方法，得到了依赖于台站方位的27个P波震源时间函数、22个S波震源时间函数以及平均的P波震源时间函数和S波震源时间函数．对震源时间函数的分析表明，这次地震是一次连续的破裂事件，开始比较急遽，但结束比较迟缓，总持续时间约19 s．最后，以所提取的P波和S波震源时间函数为资料，采用时间域的反演技术得到了断层面上滑动的时空分布．滑动量在断层面上的静态分布表明，断层面上的最大滑动量约为7 m．断层面上的最大应力降约为30 MPa，平均应力降约为7 MPa．滑动量大于0.5 m的区域在走向方向长85 km，在断层面倾斜方向宽约60 km(相应地，在深度方向约51 km)．破裂向东扩展约50 km，向西扩展约35 km．滑动量大于0.5 m的区域的主要部分呈椭圆形，其长轴取向与断层滑动方向一致．表明此区域破裂扩展的方向即是断层错动的方向．这种现象对于走滑断层情形是多见的，但对逆冲断层情形却少见．断层面上初始破裂点以东、以上部分面积大于初始破裂点以西、以下部分的面积，这是破裂非对称性的表现，表明破裂具有自西向东、自下向上单侧破裂的特征．从滑动率随时空变化的快照可以看出，滑动率在第4 s达到最大值，此时滑动率约为0.2 m/s，滑动基本上发生在破裂起始点及其周围．从第6 s开始，起始点的破裂基本结束，破裂开始向外围扩展．破裂向西的扩展速度明显小于向东的扩展速度．在第15 s，这种环形的扩展基本结束．自16 s以后，主要是一些零星的破裂点分布在破裂区的外围．从滑动量随时空变化的快照看，破裂自起始点开始后，逐渐向四周扩展．主要的破裂(滑动量大于5 m的区域)在6～10 s，具有明显的自西向东、向上的单侧破裂特征．在第11～13 s，破裂的西端向西、向下有所扩展．整个破裂过程持续约19 s．在整个破裂过程中的平均破裂速度约为3.3 km/s．      

Spatial variation of seismic motion induced by propagation of body waves

Spatial variation of earthquake ground motion is an important phenomenon that cannot be ignored in the design and safety of strategic structures. Several models have been developed to describe this variation using statistical, mathematical or physical approaches. The latter approach is not specific to an event. A recent contribution, which uses such an approach and called complete stochastic deamplification approach (CSDA), was developed [1]. The aim of this paper is to analyze the spatial variation of earthquake motion induced by the propagation of body waves using the CSDA. Coherency functions are evaluated for the cases of SH–SV–P waves propagating through stratified soil. Results obtained show that the variation of the coherency function is not the same for vertical and horizontal components and that the motion is more coherent at depth than at the free surface. In fact, we found that the rate of decrease with frequency and distance is not the same if P–SV waves propagate through stratified soil.     

Optimal placement of dampers and actuators based on stochastic approach

A general method is developed for optimal application of dampers and actuators by installing them at optimal location on seismic-resistant structures. The study includes development of a statistical criterion, formulation of a general optimization problem and establishment of a solution procedure. Numerical analysis of the seismic response in time-history of controlled structures is used to verify the proposed method for optimal device application and to demonstrate the effectiveness of seismic response control with optimal device location. This study shows that the proposed method for the optimal device application is simple and general, and that the optimally applied dampers and actuators are very efficient for seismic response reduction.     

河流水质风险评价的灰色-随机风险率方法

提出了量化影响河流水质的随机不确定性与灰色不确定性的水质超标灰色－随机风险率概念，建立了水质超标灰色－随机风险率评价模型。在水质单项参数评价模型中，将河流污染物浓度变量的分布处理成灰色概率分布，将污染物浓度超过水质类别标准值的风险率处理成灰色概率，即水质超标灰色－随机风险率。在水质综合评价模型中，河流水环境系统被考虑为担任某一使用可能的可靠性系统，而任意一种水质参数超标意味着河流水体使用功能不能得到应有的保证，也即表明水体综合评价超标，最后借鉴系统可靠性分析的理论和方法计算水质综合超标率。该方法应用于黄河花园口断面重金属污染风险评价。     

北京地区城市化过程与机制研究

在长时间序列高分辨率Landsat TM/MSS数据的支持下，对北京地区1975-1997年城市化基本过程和驱动机制进行了分析研究，基本结论如下；（1）北京地区城市化过程主要表现为中心大区和边缘次级中心区的面状城市化，中心大区和边缘次级中心区之间沿交通干线的线状城市化以及中心大区与边缘次级中心区之间的点状城市化3种基本模式，其中，中心大区、在城市边缘区的面状成都市化过程在区域内居于优势地位。（2）北京地区城市化过程和城市格局的形成是地形，交通等内在适应性因素和经济因素，政府行为，文化传统，突发事件等外在驱动因素共同作用的结果。其中，城市规划，产业发展政策等政府行为和3000年城市发展形成的旧有城市格局和古都风貌从根本上决定了现代北京城市发展的基本过程。