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2015年中国地球科学联合学术年会

2015年中国地球科学联合学术年会

  • 召开年：2015
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2015-10-11

主办单位：中国地球物理学会;中国地质学会

会议文集：2015年中国地球科学联合学术年会论文集

会议论文

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  • 摘要：与理论模型地震成像试验不同,实际资料复杂构造地震成像是一个系统工程.一般而言,地震成像的效果主要取决于地震资料的品质、偏移速度模型的可靠性和偏移算子的成像精度.上述三个方面数十年来几乎耗尽了勘探地震的研究资源,特别是地震资料品质改善和偏移速度建模仍然面临诸多问题的挑战,是复杂地区勘探的永恒主题.面向深部目标成像的定量地震采集：作为深部复杂目标成像的先决条件，如何量化地震采集设计对勘探目标的探测能力？就目前的生产实践而言，地震采集设计与目标成像之间缺乏完善的理论支撑和可操作的技术衔接。实质上，根据勘探目标深度和上覆地层的复杂性，地震采集设计定义了深部目标成像的分辨率和清晰度，但在复杂地质条件下，二者的理论关联还没有完全阐述清楚，相关采集参数设计并未厘定清晰。定量地震成像：过去实际资料地震成像过程是一个黑箱操作，现在借助于地震照明技术变成灰箱。复杂构造的横向速度和倾角变化与地震数据（波场）三者之间的内在联系在不同的尺度上表现出不同的特征。如何量化地震成像过程，定量计算每次成像的成像效率是复杂构造成像的理论问题之一。显然，这需要事先量化复杂构造的复杂性，从速度横向变化和地层倾角变化两个方面计算其地质复杂度，并与成像算子发生关联。偏移速度建模的软肋：如何建立一个合理的偏移速度场是长期以来勘探地震学的难题。根据简单的关系T（走时/已知）=D（构造距离/未知）/V（速度场/未知）可知，偏移速度建模的软肋就是时深转换。也是勘探地震学著名的"孪生（速度与构造）死结"，一个不能圆满解决的问题，即一方面构造成像需要速度模型,而另一方面速度模型建立又需要多次迭代的构造成像来实现。这是反演技术解决不了的问题，能否实现速度和构造同时成像？如何建立一个合理的逼近解决方案是业界正待研究的课题，但目前还没有引起足够的重视。偏移速度场的可靠性：很少有人关注如何评价一个偏移速度场的可靠性。速度场中的哪些特征变化会对成像造成致命的影响？这需要从理论上定量分析速度场的各种变化及其影响--拓扑标度，即速度场变化的相对保持问题。一个具有拓扑结构保持的速度场必定满足标度不变性——偏移成像结果相同。有限频波场与速度：地震速度反演的目标之，追求精细结构，丰富速度场内容，但精细到何种程度可以匹配有限频地震数据满足地震成像的需求？这是一个理论问题：有限频波场与速度的尺度化相互作用机制。逆传播算子成像：目前的成规地震成像仍然是衰减型的正传播算子成像，确保波场延拓的计算稳定性，实现相位成像，提高横向分辨率，成像剖面的纵向分辨率不变，但衰减高数波，需要补偿。未来的地震成像需要还原成像算子的本质--放大型的逆传算子成像，实现振幅和相位同时成像,提高纵向和横向分辨率。
  • 摘要：时移地球物理方法是指在多个不同时刻、相同条件下重复测量地球物理场,对不同时刻的观测数据进行对比处理,并将对比结果进行反演解释,以推断地下介质的性质随时间的变化情况.由于电阻率能够提供地层孔隙度、孔隙结构和孔隙流体的重要信息,现阶段时移电磁法主要用于监测井间油气藏随时间的动态变化过程.使用三维有限差分正演算法对所构造的三维复杂油藏模型的初始和时移阶段进行正演模拟，整个模型区域网格划分为76x96x80，采用0.01s~1000s（对数等间距）的36个频点进行计算。对比分析视电阻率和相位的变化（绝对、相对）值，结论如下:时移阶段视电阻率相对变化特征能够有效识别油藏储层受注水驱油的波及区域；不同模式（XY、YX）对不同方向上电性变化的分辨力不同，结合这两种模式，可以有效确定注水驱油在油藏储层水平方向上的影响区域，同一模式下，阻抗相位变化要先于视电阻率的变化。当趋肤深度涵盖储集层的整个注水波及区域后，视电阻率的变化达到最大幅度。另一方面，由于视电阻率会受到电流效应影响，随着趋肤深度的增大，储集层中注水区域的感应效应减弱，电流效应增大，视电阻率在达到最大变化幅度后会在某一频段范围内不再变化；而由于阻抗相位不受电流效应影响，随着趋肤深度的增大，阻抗相位由于注水区域的影响所产生的变化会逐渐减小。
  • 摘要：目前成像算法大多是基于均匀各向同性或者完全弹性介质条件的假设,然而实际地层更接近于粘介质,地震波在粘介质中传播要表现为速度频散与振幅衰减,会导致成像位置发生偏离,而且还会引起成像振幅的欠估计,因此发展基于粘介质的偏移方法具有重要意义.地下介质更接近于粘弹介质，地震波在粘弹介质中传播与在理想的完全弹性介质中传播有许多不同之处，地层的粘滞性会损耗地震波能量，使其振幅衰减并且视频率逐渐降低。因此可以从粘介质理论出发，发展粘声介质的高斯束叠前深度偏移方法，以克服常规高斯束叠前深度偏移受地层的吸收作用，深部幅值弱且分辨率不高等缺陷，得到灵活高效、分辨率更高的成像结果。
  • 摘要：反射波层析相对于透射波层析可在地表直接观测节约了观测成本,并且能够更好地反映不同深度不同位置处的结构和参数分布.为了克服基于高频近似射线理论的反射射线层析只有沿着反射射线路径的介质对反射波的传播有影响、没有考虑地震波的有限频特征、反演精度不高等不足,本文讨论了反射菲涅尔带走时层析成像方法,并且通过模型试算证明了其具有更高的反演精度和反演效率.本文介绍了反射菲涅尔带走时层析成像方法，通过模型试算可得出由于考虑了第一反射菲涅尔带范围内不同位置的点对反射波旅行时的影响，提高了模型空间的覆盖范围和覆盖次数，考虑了地震波的主频因素等，反演得到的速度结果与模型真实速度之间的误差在可接受范围内，相对于反射射线层析其具有更高的反演精度和反演效率。
  • 摘要：隧道为地下建筑工程,修建过程中前方有很复杂的未知的地质情况,成因都非常复杂,且具有突发性,因此准确地预报隧道掌子面前方的地质情况至关重要.为了更好地对隧道掌子面前方的地质构造进行预报,对隧道环境下地震偏移成像展开了研究.逆时偏移采用的是双程波波动方程，基于时间逆时外推对波场进行重构，然后利用成像条件提取成像值，是目前应用很广泛的地震偏移技术。逆时偏移是在时间而不是深度上外推波场。叠前逆时偏移是对单炮记录数据进行逆时偏移，然后将各炮成像结果叠加，得到最终的成像剖面。本文采用的是叠前逆时偏移成像方法，内容主要包括成像时间的计算、波场外推过程中反射波的压制、纵波震源以及弹性波震源两种情况下的弹性波叠前逆时偏移等方面的研究。速度分析之前，切除直达波，面波等记录能量有利于进行速度分析。隧道观测系统布置时，应该尽量极大整个观测系统的横向展布，单一的掌子面记录道进行速度分析难以实现，应该加如侧壁记录道一同进行，即双侧壁观测系统。通过速度谱能量的分布情况判断界面倾向，可比较速度谱的能量聚焦情况，判断出最接近反射段的扫描轴，去该轴的扫描速度计算层速度会比用平均速度更加准确。在实际资料处理中，采用去轴扫描层速度比直接应用平均速度进行偏移成像更准确有效。采集到三维隧道地震数据，在偏移速度扫描分析的前提下，进行RTM偏移成像，可以准确成像所有路径，而且对较大倾角的构造成像精度很高。隧道环境下地震逆时偏移成像方法的研究对于隧道超前预报提供了可靠依据，在工程地震勘探上具有重要意义。
  • 摘要：隔离电路又叫双工器电路,其目的是对接收回路进行高压隔离保护.射频脉冲的发射和回波信号的接收采用同一天线,脉冲发射时天线两端的电压很高(几百伏至几千伏),而回波信号的幅度非常小(几十纳伏至几十微伏),所以在接收电路与天线之间需要进行隔离保护.将该隔离电路应用于自制的NMR仪器上，分别接在10MHz和21MHz的探头上，显示了在10MHz条件下，水的回波信号，显示了在21MHz条件下钻井液的回波信号及T2分布。该隔离电路实现了主动控制及宽频，另外在4-25MHz有一个低点功率损耗。
  • 摘要：天然气水合物也称气体隆形体,由水分子包含气体分子构成刚性隆型晶格,在低温高压环境下形成.在世界范围内,天然气水合物的探明储量巨大,是未来重要的新型清洁能源.我国青藏高原祁连山永久冻土区水合物是世界上第一个在中纬度高原冻土区发现的水合物,具有重要的科学意义和经济意义.本文就是利用测井资料研究祁连山冻土区水合物储层岩性识别问题.研究表明，PJS-2数字测井仪和MicrologgerⅡ数字测井仪采集的两种测井资料可以用于识别祁连山地区水合物储层岩性。在各种测井曲线中，自然伽马、中子、密度、聚焦电阻率等四种测井曲线对不同岩性响应较为敏感。利用岩性识别图版共识别研究区9种岩性。通过对祁连山地区地层岩性的研究，为寻找祁连山地区天然气水合物有利储层奠定了基础。
  • 摘要：随着国内常规油气勘探工作进入中后期,非常规资源越来越多的成为勘探的目的层.尤其随着天然气资源在我国能源消费所占比例不断提升,页岩气作为一种非常规的天然气资源,越来越多的成为勘探对象.核磁共振由于其对流体的敏感性,可用于流体识别、孔径分布表征、饱和度计算等方面,并被广泛应用于实验室岩心分析和现场测井.本文首先在不同回波间隔下对页岩中提取的干酪根样品在实验室条件下进行了低场核磁共振实验，以验证低场核磁共振探测页岩中固体有机质的可行性。然后，针对有机页岩短弛豫组分含量高的特点，结合FID和CPMG脉冲序列对页岩样品进行了实验。通过上述脉冲序列的组合实验方法，以实现最大程度保留短弛豫组分信号的目的。最后，配合组合脉冲序列的实验方法，对反演方法进行了相应改进，以更好的反演获取短弛豫组分信息。本文提出了针对短弛豫组分占优的有机页岩的低场核磁共振新实验方法，进而提出FID与CPMG相结合反演方法，最大程度的恢复短弛豫组分信号。对于页岩有机质含量的无损预测和T2谱的利用奠定了基础。
  • 摘要：Accretionary orogens are major sites of generation of continental crust but the specific spatial andtemporal distribution of crustal growth within individual orogens remains poorly constrained.Paleozoic(～550–270Ma)granitic rocks from the Alati,Junggar and Tianshan segments of the Central Asian OrogenicBelt(CAOB)have Nd–Hf isotope ratios that vary in space and time and are taken to reflect variable rates ofcrustal addition within a long-lived convergent plate setting.The Junggar segment is characterised by high anduniform Nd–Hf isotope ratios and it appears to have formed in an intra–oceanic arc system.
  • 摘要：本文利用重磁三维反演软件为加拿大哥伦比亚大学开发的UBC-GIF软件中的重力模块(Grav3D)和磁法模块(MAG3D)，该软件已经在实际重磁三维反演中取得良好应用效果。利用重磁三维反演进行位场分离过程如下：(1)数据准备，将实测数据通过常规数据改正和处理后转换剩余磁场△T和布格重力异常△g；(2)数据扩边，将重磁异常数据利用更小比例尺区域数据或利用FFT算法进行扩边，通常需要扩大到观测数据区域大小的3-6倍：(3)重磁三维反演，将扩边后的数据利用三维反演软件进行三维反演获得整个地下区域的密度和磁化率三维分布；(4)局部和区域异常分离，在反演三维模型中根据研究目标体大小和范围将反演磁化率或密度单独提取，并利用重磁三维正演软件进行模拟得到局部场重磁异常数据，然后利用原始异常数据减去局部场数据得到区域重磁异常数据。
  • 摘要：九瑞矿集区是长江中下游铜多金属成矿带的重要组成部分.本文首先对研究区野外采集并测定了1125块岩芯的电阻率、磁化强度和密度参数进行数据统计分析，结果表明研究区内石炭系黄龙组（层控硫化物型矿化的重要含矿层位）表现为两中、一高的总体特征，即中密度、中磁性、高电阻率；但其下段五通组相对于黄龙组为高密度、高磁性、低阻体。因此利用地球物理方法寻找目标层石炭系黄龙组比较困难，但五通组相对比较容易。故结合地质资料，利用综合地球物理手段来寻找五通组或五通组和黄龙阻分界面，然后逆推控矿层的空间展布。
  • 摘要：新疆伊吾县宝山铁矿是一个小型富磁铁矿矿床，经过多年开采浅表矿体开采殆尽，成为危机矿山，找矿增储是延长矿山服务年限的当务之急。本研究在宝山铁矿床开展了超高密度的高精度磁法、重力面积测量，采用重磁三维反演技术，获得了矿区地下密度体和磁性体的三维分布信息。结合地质资料，对反演结果分析解释，认为宝山铁矿深部存在隐伏矿体，选择异常套合较好地段进行钻探验证，发现了隐伏的磁铁矿矿体，单矿体储量最大的40号全隐伏盲矿体（大于200万吨），及时缓解了矿山的危机。
  • 摘要：分布式多参数电磁探测系统的研发，是在“十一五”研究的基础上，借鉴己研发多功能电磁探测样机系统的成功经验，研制实用化的60KW大功率发射机，研究多功能接收机的抗干扰技术以提升多功能接收机的抗环境电磁干扰能力。与此同时，研究开发电磁多参量数据采集与抗干扰数据处理技术、电磁二三维正反演并行计算与综合解释技术。从而形成从仪器系统的研发到数据采集处理、资料解释的整套方法技术，并形成实用化可供推广的国产多功能电法系统，为我国深部资源勘查提供大深度探测的高效高分辨多参数电磁探测方法技术支持。
  • 摘要：目前地球物理方法技术资源勘探深度已超过了2000m，结合地质、遥感、化探等多元化的技术手段在深部隐伏矿体（床）的定位预测及选区快速评价中发挥着重要作用。本文首先介绍了地球物理相关方法技术在务正道铝土矿典型矿区方法技术集成与应用研究中的实施及效果，进一步对典型矿床中“地球物理集成方式”在所圈定找矿靶区中的应用效果进行了评价，以此讨论该模式在务正道地区乃至渝南—黔北铝土矿成矿带找矿预测及资源评价中的可复制性。
  • 摘要：金属矿地下物探技术与设备课题隶属于国家863计划深部矿产资源勘探技术项目.研究内容主要有井中磁测、井中激电、井间电磁波层析成像、地球物理测井方法技术以及相关仪器设备的研制与集成.地下物探是勘探地球物理的重要分支,包括井中物探和坑道物探.勘探地球物理作为深部找矿方法的主要组成部分,其地位和作用正在不断增强.在金属矿勘探中，井中物探的作用在于验证地面异常，指导钻探施工，寻找井底及井旁盲矿体，确定矿体产状、延伸和连接，并研究矿层构造等。井中磁测处理解释方法技术，主要包括井中磁测资料整理与预处理、井中磁测资料的实时分析、井中磁测资料反演与解释、井—地磁测资料约束成像方法技术、可视化显示及输出等，已基本完成程序编制工作。井中激电方法技术研究了井中各种装置、各种观测方法的电阻率—激发极化法正演模拟与反演解释方法。核心技术以三维有限单元法正演模拟为基础，以计算机自动反演为主要手段，研究一整套集成式界面友好、计算速度符合实际需求的井地、地井、井中的三维电阻率／极化率正反演方法技术。目前已经研制成功多道激电接收机。
  • 摘要：中亚造山带构造演化十分复杂,困扰国内外学者多年.内蒙古中部的石炭二叠地层广泛分布,是了解中亚造山带构造演化历史的关键.本次研究,选取内蒙古中部的石炭二叠地层作为研究对象,实测一条剖面,采集砂岩样品进行碎屑成分统计、地球化学分析、U–Pb同为素分析和Hf同位素分析.根据以上所得结果及前人相关研究成果，得出以下结论：石炭二叠地层主要为近缘沉积，物源主要来自造山带内部，造山带周边的一些克拉通及造山带中间可能存在的微陆块也贡献了一定的古老物质；石炭二叠地层沉积在古老的造山带和微陆块之上，沉积环境总体为浅海相，晚石炭世为开阔的陆内浅海沉积，早二叠为受限的山前山间盆地沉积，在这两个时期存在若干个海侵过程；晚石炭世砂岩的锆石年谱与“被动陆缘”模式很相似，应处于伸展环境；早二叠世继承了晚石炭世的构造环境，物源中有大量同期火山物质加入；另外，石炭二叠期间形成的大量双峰式火山岩和A型花岗岩也同样代表了伸展环境；最后，石炭二叠期间所处的伸展裂陷环境与同期存在的多期海侵过程是一致的；所有锆石年龄组成的年谱反映了早古生代（峰值年龄445Ma）和晚古生代（峰值年龄280Ma）的岩浆事件，这与前人相关岩浆事件时间的报道是一致的，两期岩浆事件分别代表俯冲碰撞与碰撞后伸展；晚泥盆世到早石炭世是岩浆活动的宁静期，可能是碰撞后地壳的调整阶段。根据以上结论，提出了新的中亚造山带东段的构造一古地理演化模式。
  • 摘要：本文对大兴安岭中部柴河-蘑菇气地区下白垩统白音高老组下部出露的一套碎屑沉积岩的野外地质特征、岩石组合、沉积环境、物源及物源区构造背景、锆石U-Pb年代学等进行了详细的研究,揭示其成因及大地构造意义.根据多重地层划分对比,区域上地层、岩性组合的对比,本文将这一套碎屑沉积岩归入上侏罗统木瑞组.研究区广泛出露中侏罗世—早白垩世火山岩；剖面及镜下特征显示，该套岩石自下而上主要为岩屑长石砂岩、泥质粉砂岩、复成分砂砾岩、凝灰质砂岩、安山质含角砾凝灰岩、酸性凝灰熔岩等；砂岩样品中碎屑颗粒分选差较、次磨圆一次棱角状，结构成熟度低，粒度统计分析结果为，平均粒径Mz=2.63、标准偏差σ1=1.24、偏度SK=-O.1、尖度KG=0.97、粒度参数Y=-12.28，反映搬运方式主要以跳跃为主，沉积环境水动力条件弱，搬运距离短，主要为陆相河流环境；砾岩样品中主要砾石成分为火山岩，矿物成分统计分析结果显示，物源主要来源于火山—岩浆活动，物源区为岩浆弧物源区。
  • 摘要：博格达造山带位于东天山,准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间,是晚古生代的大陆裂谷.对恢复古生代期间古亚洲洋构造演化具有重要意义.本次研究通过对博格达山南缘大河沿剖面火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年以及岩石地球化学特征分析得出结论:该区地层是一套钙碱性玄武岩-安山岩-流纹岩建造,其中玄武岩和安山岩为碱性系列,流纹岩为拉斑系列,SiO2含量在47.3％～70.6％之间出现明显的间断,玄武岩和流纹岩在时空上紧密拌生,为一典型的双峰式火山岩组合.该双峰式火山岩中流纹岩的锆石年龄为297.03Ma，可能代表了博格达裂谷闭合后开始区域隆盛的时代。对比该套火山岩地球化学特征发现，安山岩稀土元素分配曲线表现出安山岩轻微Eu异常，具有典型的岛弧安山岩分配特征。
  • 摘要：中亚造山带是世界上最大的增生型造山带之一,主要由不同时代的岛弧、增生楔、海山、微陆块等长期增生形成.中亚造山带内微陆块的来源是恢复中亚造山带构增生过程的关键,目前仍旧存在不同认识.此外,微陆块的前寒武纪地壳生长过程对重建中亚造山带构造演化历史具有重要意义.由于后期多期次造山和岩浆作用地叠加,目前对于中亚造山带微陆块的前寒武纪地壳生长作用研究相对薄弱.为了制约中亚造山带微陆块的亲缘性及其前寒武纪地壳生长，对伊犁板块前寒武纪变质沉积岩进行了系统的碎屑锆石U-Pb年龄及其Hf同素组成研究。伊犁板块前寒武纪变质沉积岩主要为一套浅变质的陆缘碎屑沉积岩，样品采自温泉群下亚群和上亚群，岩性为石英岩和砂岩。定年结果显示，石英岩和砂岩具有相似的年龄波谱分布，温泉群下亚群碎屑锆石年龄峰值主要为1750Ma、1580Ma、1460Ma、1370Ma、910Ma;温泉群上亚群碎屑锆石年龄峰值略微不同，主要为1850Ma、1605Ma、1460Ma、1370Ma、1110Ma、930Ma、880Ma。根据这套碎屑沉积岩与后期侵入岩浆岩的接触关系，限定温泉群下亚群沉积于900-845Ma，上亚群沉积于880-760Ma。
  • 摘要：索伦蛇绿岩分布在靠近中蒙边界的索伦地区,它主要由蛇纹石化的橄榄岩和少量的辉长岩、玄武岩、硅质岩以及斜长花岗岩组成,同时堆晶辉长岩只在局部可见.对两个辉长岩分别进行了SIMS和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,得到年龄为259.2±5.6Ma和256.6±3.4Ma,表明索伦蛇绿岩形成于晚二叠世.在地球化学方面，辉长岩和玄武岩都为拉斑系列并显示MORB特征。同时，相对于La和Th而言，Pb明显富集而Nb显著亏损，表明岩浆上升期间受到了陆壳物质的混染。辉长岩的Hf同位素特征以及继承性锆石的存在同样表明岩浆受到了陆壳物质的混染。硅质岩的地球化学特征表明其形成于大陆边缘环境，与岩石学特征一致，即硅质岩层中见有砂岩和粉砂岩的夹层。通过对索伦蛇绿岩带南北两侧砂岩的碎屑锆石U-Pb测年，并结合前人研究结果，表明本巴图组形成于早古生代造山带基底之上。综合研究区索伦蛇绿岩的岩石学、年代学、地球化学以及Hf同位素分析结果，表明索伦蛇绿岩属于小洋盆扩张早期的大陆边缘型蛇绿岩，该洋盆发育在早古生代造山带基底之上，是伴随其伸展作用而形成的。因此，索伦地区在二叠纪处于陆内伸展阶段。
  • 摘要：随着我国"深部探测技术与实验研究"专项的深入,不可避免地需要在长江中下游成矿带及典型矿集区开展大地电磁探测工作.矿集区中各种复杂的电磁干扰源严重污染了实际大地电磁信号,引起大地电磁阻抗估算偏差严重及测量获得的视电阻率值过度失真等状况,导致不能客观反映地下电性分布.这些都给地球物理勘探工作带来了巨大困扰,极大地影响了地下物性结构和电性分析的可解释性及采集数据本身的可靠性.在前期研究基础上，结合基本数学形态学理论，提出一种加权多尺度形态滤波的噪声压制方法。通过利用不同尺度的结构元素对待处理信号进行全方位扫描，加权合成后获取更为精细的形态特征信息，同时尝试性地引入递归图，对不同时间尺度的大地电磁时间序列的动力学行为进行信噪甄别和确定性检验。实验结果表明，该方法能够更加精细地分离出大地电磁信号中的强噪声干扰，改善了矿集区大地电磁测深的数据品质，并能定性判断大地电磁时间序列的非线性和原动力系统的确定性，为今后在矿集区开展大地电磁测深及建立鉴定大地电磁信噪特征的评价准则提供了新的解决思路，具有非常重要的理论意义与实际应用价值，应用前景广阔。
  • 摘要：地球表面存在大量的水.海洋中的水伴随俯冲带下沉,可由含水矿物作为载体被带入到地球内部.2014年,加拿大Pearson在Nature上撰文指出,在巴西Rio Aripuana河东部发现的金刚石包裹体中,发现了含水～1wt.％的林伍德石.该项研究为地幔含水提供了有力证据.如果地幔含水,水的出现会影响地幔矿物的一系列物理性质,如密度、弹性模量、波速、电导率等(Mao et al.,2008b;Mao etal.,2010;Wang et al.,2006).因此,研究水对地幔矿物物理性质的影响,尤其是密度和弹性模量,对寻找地球内部潜在的水富集区、理解地球内部水的迁移过程具有重要意义.在本项研究中，利用大压机合成了高质量的Superhydrous phase B单晶。利用布里渊散射、金刚石对顶砧并结合同步辐射X光衍射，确定Superhydrous phase B的单晶在高压下的弹性模量和密度。首先挑选出两片晶体取向相互垂直的样品，利用金刚石研磨片双面抛光至30 微米厚。这两片不同晶体取向的样片被切割为100×70 微米大小的薄片，放置于配有500 微米直径金刚石的对顶砧中。一片5 微米大小的金属铂片放置于样品晶体边作为压标。实验采用氖作为传压介质。高压试验分别在2.8GPa、5.9GPa、7.4GPa、10.2GPa、12.2 GPa压强下进行。其中，布里渊散射实验的散射角度为50度，并每隔10度旋转样品以获取样品在不同晶体取向的P波和S波波速。每个压强共获得39个速度点。直接观察所得的波速数据发现，二片样品中的一片的Vp和Vs有比较强的各向异性，另一片的Vp和Vs各向异性则比较弱。利用获得的样品波速、X光确定的晶体取向并联合斯托克斯弗尔方程可确定Superhydrous Phase B的单晶弹性模量。利用获得的单晶弹性模量不仅可以用于建立Superhydrous phase B在俯冲板片下沉过程中的速度和密度随深度变化的图像，还可以获得Superhydrous phase B在上地幔深度的波速各向异性。这些结果对在俯冲板片判断Superhydrousphase B的存在性，并理解水在地球内部的输运过程至关重要。
  • 摘要：华北克拉通的主体形成于太古代至元古代,是世界上最古老的克拉通构造之一,其构造格局复杂,大体可以分为东部地块,西部地块及两者之间的泛华北造山带三个主要块体.近年来,利用人工反射和折射地震剖面、宽频地震层析成像和接收函数成像等方法,在本区域进行了多次探测研究,取得大量地震资料.地震波速结构研究指出,华北东部地块的岩石圈的厚度可能仅有80-100km,而西部地块则保留了较厚的(200km)岩石圈根,而这一显著的差异被认为可能与中生代华北克拉通东部遭到改造与破坏相关.而相比之下，关于该地区的电性结构研究工作并不多，本研究依托SINOPROBE专项01项目在华北布设的1°×1°网度的阵列式MT数据，利用三维大地电磁反演方法对研究区域的岩石圈电性结构进行建模，首次获得了华北地区总体三维电阻率模型，并结合地质与其他地球物理证据，对华北克拉通破坏过程的动力学机制进行探讨。研究认为，华北西部鄂尔多斯北部岩石圈可能在中生代之后经历了新的一轮部分改造和破坏作用，而人们面对的可能是一个正在破坏过程中的克拉通。
  • 摘要：地壳浅部小于10km深的上地壳是研究造山、成盆过程和地质资源汇聚机制的重要区域,研究上地壳结构对于分析大地构造和资源勘探都具有重要意义.上地壳结构可以通过地震波的速度分布和反射率分布来研究.常规的上地壳结构研究采用主动震源激发和拖缆检波器接收的方式,虽然会得到高精度的上地壳结构,但存在低频缺失和排列长度不足的问题,导致成像的深度和覆盖范围都存在局限性.远震信号具有低的频率和较好的一致性,有利于研究上地壳的地震速度和反射结构.本文分析使用远震对上地壳成像的现有问题,并提出可行的解决方案.由于成像理论将地表反射点作为虚震源，因此又称为远震虚震源成像方法。这种方法首先用台网中各台站的平均初至波形求取震源信号，然后将震源信号与各道地震记录作反褶积从而取得反射剖面（Zou, et al., 2014）。本研究使用正演模拟分析了各种参数对虚震源成像效果的影响，例如：叠加多个远震的反射地震剖面可以有效地改善成像的信噪比和连续性；虚震源成像需要选择特定的震源频率范围，以减轻高频噪音以及低频造成的成像问题。将虚震源成像应用到三峡地区得到了三峡库首区上地壳的反射地震剖面。对成像剖面的进一步解释发现，得到的四川盆地和秭归盆地的底界面位置和形态与地表地质观测和大地构造背景吻合。由上可见，远震信号可以用于构建上地壳的地震波速度和反射界面结构。在不适合主动源采集和缺乏低频信号的地区，可以应用远震成像方法进行上地壳精细结构研究。
  • 摘要：重力与重力梯度数据具有不同的频率信息,本文采用协同克里金方法对重力和重力梯度数据进行联合反演,将反演结果与仅采用重力或重力梯度一种数据单独反演结果进行比较,研究重力与重力梯度数据联合反演在恢复地下异常体密度信息方面能力.研究表明重力与重力梯度数据本身具有不同的频率信息，重力数据包含更多有较低频的信号，而重力梯度数据包含更多高频的信号。采用协同克里金方法对重力与重力梯度数据进行联合反演研究，模型试验表明与仅采用其中一种数据进行反演的结果相比，采用重力与重力梯度数据进行联合反演能够体高反演结果的准确性与分辨率。
  • 摘要：中国东北地区经历了复杂的演化过程,由众多小型古板块在中亚造山带附近拼贴而成.晚古生代后,东北与华北、华南等陆块拼合,形成东亚复合大陆.该区地质构造较为复杂,分布着长白山、五大连池等火山.上地幔顶部Pn波速度结构与温度、压力、物质成分的变化等有关,反映了岩石圈强度的变化.由于橄榄石是构成上地幔岩石的主要矿物质,各向异性可以用岩石层在形变过程中引起的橄榄石晶轴的定向排列来解释,即上地慢各向异性反映了岩石形变历史.本文利用中国地震台网、周边全球台网及东北、华北流动台站记录的研究区内大量的Pn震相到时资料，采用Hearn的Pn各向异性层析成像方法，反演了中国东北及其邻区上地幔顶部的速度结构及各向异性。结果显示，东北及其邻区平均Pn波速度为7.97km/s，横向速度变化范围从7.61km/s至8.22km/s，相对于中国大陆的平均Pn速度偏低。长白山火山区，太行山地区，佳木斯地块表现为低速异常，其中长白山火山区速度最低达7.61km/s。分析对比地质和其它地球物理结果，发现本次研究得到的低速区正是现代构造活动及地热活动较为活跃的区域。渤海湾盆地，松辽盆地附近呈现明显的高速，最大可达8.23km/s。这可能是由于盆地内部构造变形相对较弱，岩浆活动也很弱，是构造上的稳定地区。Pn波高低速异常呈NE向排列，与该区构造走向相同。松辽盆地附近各向异性较显著，快波方向呈左旋趋势变化，这可能反映了盆地演化过程中的伸展构造背景。渤海湾附近区域显著的各向异性及旋转变化的快波方向揭示了该地区可能存在岩浆活动。由反演得到的台站延迟可以看出研究区域地壳厚度由西向东变薄。
  • 摘要：Radio-magnetotelluric(RMT)作为一种有效的浅地表勘探方法,近年来广泛应用于近地表工程和环境地球物理勘探.然而目前RMT数据反演多是基于准静态假设的大地电磁法(MT)原理,往往会反演出不真实的浅层目标体,进而影响资料处理的准确性.为解决这一问题,本文实现了任意复杂模型的2D RMT全电流反演.首先,为了能够灵活处理复杂地形,本文采用非结构的三角形网格进行模型离散.同时,引入正反演双网格,保证高精度正演计算的同时避免不必要的反演耗时.其次,本文采用光滑约束的Gauss-Newton法实现全电流反演迭代.然后通过一起伏地形模型验证了反演算法的正确性,之后通过对比是否考虑位移电流的反演结果发现忽略位移电流会使得RMT反演结果在浅地表出现虚假高阻异常.
  • 摘要：长周期大地电磁的测量不仅要求仪器具有较低的功耗以保证仪器能够在野外持续稳定工作，而且还要具有低噪声和低漂移特性以避免环境中复杂多变的电磁噪声和干扰的影响。文章设计基于低功耗ARM处理器的低噪声、低漂移数据采集系统。同时加入远程监控功能，以保证仪器系统能够在野外顺利工作。仪器在±5V差分输入动态范围下具有6μV左右的峰峰值噪声，仪器5个测量通道具有微伏级别的通道一致性。同国外LEMI-417系统进行了噪声对比实验和磁场测量对比实验。自主研发仪器在噪声水平、时间稳定性和直流偏移等指标均优于LEMI-417，磁场对比试验中两套仪器在相同条件下获得了较为一致的测量曲线。通过测试表明，自主仪器能够满足长周期大地电磁测量的要求。
  • 摘要：电液伺服可控震源是地震勘探常用震源,然而在金属矿勘探山区作业时,大型可控震源无法实施.小型自行式可控震源以其灵活轻便高效为特点,便于山地地震勘探使用.震源由地表激振头、浅井激振头、电液伺服控制器、自行式汽油机液压泵站和具有子样采集功能的遥测编码器等组成。
  • 摘要：由于具有勘探深度大、对低阻体反映灵敏等特点,大地电磁测深(MT)及其衍生方法在深部勘探中得到了广泛的应用.然而,由于实际工作中地表不均匀电性体的存在,使得MT数据受到所谓"静态位移"的影响.静位移严重影响了MT资料的质量,增加了MT资料在垂向电性异常解释中的不确定性.二维电性结构中的大地电磁阻抗相位具有不受静态位移影响的特点。以阻抗相位为数据基础，可以构建与静态位移量相关的目标函数，采用一维线性搜索算法，结合二维正反演计算，可以较客观地对静态位移量进行估算。考虑到静态位移只发生在频率较低的数据段，直接采用平移后的数据进行二维反演解释可能导致浅部电性信息的错误解译。因此，使用位移因子为二、三维反演构建较合理的初始模型。在此基础上对原始数据进行二、三维反演，可以进一步校正包括垂向异常在内的模型电性结构。这一处理手段可以有效地压制静态效应，同时也有利于在反演中获得相对准确的浅部电性结构。
  • 摘要：大地电磁法(MT)在地质结构探测、固体矿产勘查等领域应用广泛，这也对反演提出了更高的要求。目前常见的反演方法多为迭代法，十分依赖初始模型的选择，容易陷入局部极小值。而像MC、SA、GA法这种全局优化方面，虽然不易陷入局部极小值，但计算量大且对参数设置极为敏感，收敛较慢。本文采用的NA算法只需要两个参数，概念简单、适用范围广且收敛快。通过对K型三层地电模型的分析，可以看出NA在一维MT反演的结果与初始结果几乎相同，而且NA生成的点图分布密度与目标函数概率分布相一致。与MC和GA算法相比，NA的收敛速度更快。这说明NA在反演中更具有优势。在今后的研究中，有望将NA法推广到更高维的MT反演中。
  • 摘要：根据中国地震局台网中心发布的信息,在2013年4月20日四川芦山发生了Ms7.0强震,地震震中位于北纬30.28°,东经102.94°,震源深度13 km.这是继2008年5月12日汶川Ms8.0强震以来在青藏高原东缘的龙门山断裂带上发生的又一次灾害性地震事件.之后仅间隔三个月的时间,在甘肃省定西市岷县、漳县交界地区(北纬34.5°、东经104.2°)发生了Ms6.6地震,震源深度20km,这两次地震震中都处于南北地震带上,其中芦山地震位于南北地震带南段的大川-双石断裂附近,岷县漳县地震震中位于南北地震带北段的临潭-宕昌断裂带至西秦岭北缘断裂带之间的区域内.通过分析舟曲台电磁扰动原始波形比较以及电/磁脉冲能量分析方法,对该台电磁扰动观测资料进行分析研究,得到了可能与这两次地震有关的电磁场异常现象.通过对芦山及岷县漳县这两次大震前，舟曲电磁扰动台站观测数据原始曲线的分析，发现震前电磁扰动的原始波形在两次地震前出现明显的异常变化，主要表现为震前测值脉冲信号频繁突跳、增大，以及震前波形畸变、多次出现阶跃等现象，各台出现异常变化的时间不是非常一致，这可能与各观测台站下方的电性结构和所受应力状态的不同有关；两次地震前，该台各测道都出现了明显的脉冲能量增大的异常现象。主要异常出现的时间在几天~2个多月，这种异常属于地震短临异常。
  • 摘要：地球物理的多解性无处不在,面对这种情况往往结合地质资料来对反演结果进行合理的地质解释,但当资料比较少时,反演结果难以解释或者不确定等问题依然存在.因此,本文提出了一种基于地下水模型的大地电磁法反演解释优化方法.通过研究给定地质模型和多个基于反演结果解释的地质模型,并建立地下水数值模型,对比地下水水流和溶质运移数值模拟结果,确定相对最佳地质模型.通过敏感性分析验证了运用地下水数值模拟搜索相对最佳地质模型的可行性.
  • 摘要：我国西部大部分矿区的大型机械化综采造成矿区较为明显的地面塌陷和地裂缝,对土地资源破坏造成破坏.本文应用中国矿业大学(北京)研发的探地雷达对大柳塔矿区土壤进行探测,土壤含水率测量为矿区土地复垦和沙漠化的治理提供了依据，结果表明探地雷达是介于定点测量与RS测量之间的中尺度土壤含水率测定方式，具有快速、便捷、无损、可重复探测，适合于大面积测定的特点。目前我国在探地雷达土壤含水率方面的研究工作与国外相比远远不够，但是应用探地雷达获取土壤含水率与其他方法相比，有着一定的优越性，将成为未来浅部地层探测的发展趋势。
  • 摘要：由于时间域航空电磁法(ATEM)数据量较大,数据解释比较困难,因此在实际工程应用中的解释方法主要是电导率深度成像(CDI)和一维反演方法.CDI成像精度较低,但是不需要建立初始模型就可以快速获得地下介质的基本分布情况;而一维反演方法的解释精度相对较高,但是往往受到初始模型的影响.如果想稳定获得地下介质的电导率分布,结合CDI和一维反演方法的优点应该是一种有效的解决方案.本文首先采用查表法获得CDI成像结果,然后使用该成像结果作为一维反演方法的初始模型,最后应用阻尼特征参数法对ATEM一维数据进行反演.在H和K型地电模型实验中,与CDI成像结果和以均匀半空间模型作为初始模型的反演结果相比,以CDI成像结果作为初始模型的反演结果更接近真实模型,验证了所推荐方案的可行性;同时,加噪声数据的反演实验也证明了本方案的稳定性;此外,从实验结果可以看出,本方案不仅能有效提高反演精度,而且具有较高的收敛速率.
  • 摘要：研究表明东古特提斯洋大致沿云南西部及东南亚地区的昌宁-孟连-清迈-劳勿-文冬一线封闭,其演化历史与分处于大洋两侧的滇缅泰和印支陆块的古地理位置及碰撞拼合紧密相关.显然,东古特提斯洋的闭合时间及方式等问题对于认识东亚大陆的形成与演化具有重要的意义.然而,由于碰撞缝合带两侧陆块缺少可靠的定量-半定量古地理位置约束,加上东亚陆块新生代以来由于印欧碰撞发生了强烈的构造变形,目前对于东古特提斯于何时何地封闭等问题的认识仍存在较大争议.对于唯一可以定量确定板块古方位和古纬度及其变化规律的古地磁手段,在滇缅泰、印支地块开展的晚古生代-三叠纪的工作相对较少,且部分已有的古地磁数据由于数据质量的问题,无法满足现代古地磁数据可靠性标准,更无法对其古地理位置提供可靠的定量-半定量约束.前人报道的古地磁数据表明保山地块二叠纪时位于南纬42°S左右，并于早二叠世从冈瓦纳大陆裂离并开始快速向北漂移。最新数据表明，晚三叠世时该陆块已经到达北纬15°N左右。对比印支地块与华南陆块的古地磁数据，发现在晚三叠世三者的古纬度已经非常接近，可能暗示了三者已经发生了碰撞拼合。另一方面，保山地块二叠纪的古地磁数据显示其南部相对于北部发生了大约90°的顺时针旋转。恢复后的前中生代古地磁特征方向与缝合带现今展布方向大致垂直，由此认为古特提斯闭合时，其缝合带应大致沿东西方向展布。即后期近90°的块体顺时针旋转导致了古特提斯洋东段近东西向碰撞和拼合的缝合带，在现今地理坐标系中近南北向展布。
  • 摘要：近六十多年来,关于造山带高压变质作用发生的原因一直存在争议.当前的主流观点认为高压变质岩形成于俯冲带深部以后折返到地壳.虽然早就认识到蓝片岩相变质作用总是与逆冲断裂相伴并且变质压力朝着冲断面增高,而标志地震的榴辉岩相假玄武玻璃也已经发现了二十多年,但是一般认为断裂或剪切带的作用只是引进流体促进深部岩石的变质反应.几年前,苏文辉等人通过实验演示了石英经过非晶化可以在柯石英稳定的压力下迅速转变为柯石英,提出无需深俯冲,浅源地震即可形成柯石英.本文介绍笔者等人对中国苏鲁超高压变质带仰口榴辉岩的部分工作结果,从地质观察角度为这一论点提供证据.例如,粒间柯石英仅出现在榴辉岩相角砾岩的角砾而非胶结物中,它必须在相当于地震的时间尺度快速降压冷却才能得以保存.变辉长岩中的榴辉岩相碎裂岩脉也记录了应力导致的瞬时高压和高温.角砾岩和碎裂岩中包含大量高压矿物包裹体的石榴石和针状蓝晶石以及局部出现的"显微花岗岩"都是类似地震熔体淬火的结果.它们指示震后矿物没有再生长.而如果地震发生在深部,流体浸入后矿物应当在高压下持续结晶,从而消除淬火结构.碎裂岩脉中星散的铬铁矿微粒极可能是附近超镁铁岩通过断裂迸溅进入基性岩的,是地震中不同岩石机械混合的证据;环绕它们的富铬榴辉岩矿物记录着一次无可争议的瞬时高压结晶事件.碎裂岩脉相对围岩更缺乏流体的事实反映应力而非流体在高压相变中的关键作用.榴辉岩相角砾岩和碎裂岩脉形成的时间尺度太小,来不及完成俯冲和折返过程.它们更可能是辉长岩在地壳原地因地震波引起的高压发生了榴辉岩化作用.目前的地震力学模型不能导出高压相变所需要的压力,只是因为建立模型时没有考虑涉及高压相变的地震.需要强调的是,假说或理论需要观察事实的检验而不是相反.已有资料显示,瞬时熔融和非晶化可能是震击高压相变的路径.
  • 摘要：区域震相Sn波在Moho面之下的上地幔顶部传播,常被用于调查上地幔顶部的S波速度和衰减.印度板块与欧亚板块碰撞和挤压形成青藏高原。几乎所有陆陆碰撞与高原形成的动力学模型都会产生强烈的热运动。这一变化不仅支配着地壳一上地幔物质流动的模式，同时也会影响地震波速度和衰减的变化。因此，研究上地幔顶部Sn波的衰减有可能为青藏高原地区板块碰撞提供一定的约束。本研究收集了青藏高原地区的三分量地震波形资料。使用哈佛大学提供的震源机制解计算辐射花样，调查上地幔顶部震相Sn波的几何扩展系数。因地球的球对称性，Sn波的几何扩展具有距离和频率的双重依赖关系。利用非线性模拟退火方法拟合Sn源激发函数、几何扩展系数和视Q模型。利用地壳结构模型CRUST1.0建立Sn波的传播几何，基于单台和双台数据，对上地幔顶部S波Q值、源函数和台基项进行成像反演。所得结果表明，青藏高原中部和北部地区的上地幔顶部Sn波的Q值较低，可能意味着岩石圈发生拆沉。地壳中Lg波与上地幔顶部Sn波的衰减之间具有一定相关性。与高原内部相比，周边区域大多Q值较高，如喜马拉雅山脉、塔里木盆地、阿尔金山脉、柴达木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地。云贵高原表现出壳幔一致的低Q特牲。
  • 摘要：近些年来，地球物理方法在石油领域的技术应用日渐成熟，并且也开始应用于煤田，使深部煤田的勘探和开发变得简单。为了更好地推广现有的应用技术，梳理了地球物理方法在煤田勘探和开发中的应用，尤其是在探测断层、陷落柱、瓦斯富集区和富水区等方面的应用成果。当前，用于勘探和开发煤炭的地球物理方法中应用最广泛的是地震的方法。地震勘探方法涉及到对断层、瓦斯气体、矿井水、煤层顶底板等方面。地球物理勘探方法中的其他方法（电法勘探、磁法勘探、重力勘探）在煤炭系统应用相对较少，方法应用具有很多局限性。许多地球物理方法需要在煤碳系统验证其可能性，并做出相应的改进。随着地球物理方法在石油系统的高速发展。地球物理勘探将会成为多种方法交叉联合做业、多解性减少、准确度提高、廉价实用的勘探方法。
  • 摘要：VSP勘探中，检波器的覆盖深度起始于地下某一深度，并且由于检波器的级数限制，覆盖深度只有有限一段距离。在VSP CDP成像中通常采用等效介质模型，常规方法将最浅一级仪器以上的所有地层近似为一层均匀介质，检波器采集深度段的地层近似为多个均匀层状介质，利用零井源距VSP直达波时间来计算层速度。利用该速度模型计算得到的非零井源距VSP下行直达波时间通常与实测直达波时间不一致，如果利用该速度模型进行VSP CDP成像，会造成地震记录的反射同相轴出现弯曲现象，并且随着井源距的增大，这种现象越明显。根据上述方法进行斜井VSP CDP成像，设计斜井模型并对模型数据进行试算。处理结果表明，基于非均匀连续介质的VSP CDP成像方法能够准确对斜井VSP数据进行成像，成像界面清晰。通过模型数据的试算检验了该处理方法的合理性和有效性。
  • 摘要：花岗岩是组成大陆地壳(特别是中上地壳)的最重要的岩石类型之一,其蕴含着探索大陆动力学的关键信息.而镁同位素是新近发展起来的新型同位素地质示踪剂,已经在示踪沉积物循环以及碳循环上取得了一系列进展.但是,目前花岗岩的镁同位素研究实例较少,对于这一岩石类型的Mg同位素体系了解有限.在近期的工作中系统分析了蚌埠隆起区内晚侏罗纪岩浆作用的代表岩体荆山-涂山花岗岩(其岩浆物质来源为深俯冲过程中楔入华北东南缘的华南片麻岩的部分熔融)的各类主要岩性的岩石样品(主体花岗岩、细晶岩及残留体)以及单矿物(石榴子石和黑云母)的主-微量元素化学及镁同位素组成,解析了此岩体形成和演化过程可能发生的镁同位素分馏,进而对陆壳深俯冲过程中的镁同位素循环及陆壳部分熔融过程中的镁同位素分馏提供了启示和限定.
  • 摘要：阿拉善地块北缘地区位于中亚造山带南端,该地区出露的恩格尔乌苏和查干础鲁蛇绿岩带为古亚洲洋的构造演化提供重要的地质信息.恩格尔乌苏蛇绿岩带中的构造岩块主要为超镁铁质、镁铁质岩石和硅质岩,混杂带基质则为变形的碎屑岩和火山凝灰岩.混杂带中玄武岩样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄为(301±13)Ma.玄武岩表现为N-MORB的地球化学特征,具有高的TiO2含量,低的K2O含量,属拉斑系列玄武岩;样品亏损轻稀土元素,且高场强元素异常.地球化学特征表明玄武岩应来源于亏损地幔源区,形成于洋中脊环境.查干础鲁蛇绿混杂岩带主要由构造岩块和基质组成,构造岩块主要由碳酸盐化的超镁铁质岩石、辉长岩和硅质岩组成,而混杂带基质则为变形的碎屑岩和灰岩.混杂带中的辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为(275±3)Ma.该类辉长岩表现为玻安质岩石的地球化学特征,具有高的MgO、相容元素(Ni,Co,Sc,V)含量和Al2O3/TiO2比值,极低的TiO2含量;同时表现出轻稀土元素和高场强元素的亏损,大离子亲石元素的富集;辉长岩地球化学特征表明该类岩石形成于极其亏损的地幔源区受到俯冲带流体和/或熔体交代,高温条件下部分熔融的过程;根据该类岩石的地球化学特征、相关岩石和沉积组合特征可知查干础鲁蛇绿岩应形成于弧后盆地环境.该地区蛇绿岩带的地球化学特征、区域地质和古生物证据均表明恩格尔乌苏蛇绿岩代表了阿拉善地块北缘地区的主缝合带,而查干础鲁蛇绿岩代表了弧后盆地;这两条蛇绿岩带与宗乃山-沙拉扎山构造带共同构成了中亚造山带南端的"洋-弧-盆"体系.蛇绿岩带地质年代学证据表明阿拉善地块北缘地区的俯冲过程至早二叠世依然存在,即古亚洲洋在阿拉善地块北缘地区的闭合时间应晚于早二叠世.
  • 摘要：瑞雷面波勘探是国内外近几年发展起来的一种新的浅层地震勘探方法。本次勘察的测区是位于北京北神树垃圾填埋场附近的一个废弃垃圾填埋场。测区测线主要有三条线分别为125,175,225线，均为北偏东60°，每条测线长220米，点距10米。勘察所用的面波测量仪器为DZQ48/24/12高分辨地震仪，处理及反演软件为G3surface面波处理软件。将面波反演结果与地质雷达和高密度电法的资料相结合进行综合解释，可得出以下结论：工区内有两个低速异常条带，走向大致为北偏东30°，分布深度大致为5-9米，根据此低速条带呈低电阻率来推断，此异常有可能为渗漏污染异常带。与此同时，测区内还有两条高速异常带，分别位于100米和250米处，深度大致为15-20米,方向正北。根据此高速异常区呈高电阻率来推断，此异常可能为过水渠的水泥管引起。
  • 摘要：目前常规地质雷达采用低频天线一般仅可实现表层范围内的探测，而对于大部分埋深小于百米的浅层地下探测目标，其探测深度与分辨率之间的矛盾尤为突出，地质雷达快速、高效、信息丰富的优势也难以实现。谱能强度分析方法有别于通过压制噪声而提高信噪比的传统信号处理方法，它是基于物探信号对不同介质的频率响应差异识别和提取目标介质主频信息，通过计算获得目标介质的谱能强度及其分布特征，综合不同测线实现三维空间的解译，达到了解探测目标状态的目的。采用常规天线配置采集雷达信号的波相频响特性数据，基于谱能分析法对雷达信号进行后处理，可大大提高雷达回波的识别能力，可有效地识别深部的微弱信号，在一定程度上解决了常规雷达信号处理方法难以克服的探深大分辨率低的问题，为地质雷达数据处理提供了新途径。
  • 摘要：三维电阻率层析成像（ERT）施工简便，反演结果位置准确，特别适合浅层结构研究和工程探测，具有广泛的应用前景。在2014年南水北调重点区域渗漏监测和城市活动断裂项目中进行过三维ERT实验，异常点的反演结果位置有平移，推断异常点位置偏差影响可能是无穷远的距离小于5倍最大AO，角度是0°测线布设的方向布设无穷远电极而目前处理进行三极无穷远的处理，认为无穷远不参与运算，但只是改变了K值，没有考虑供电电位的变化对数据的影响。通过理论模型和实测数据研究无穷远电极长度变化对实测反演结果的影响，在保证精度和勘查目标有效果前提下，通过改变无穷远的布设长度和调整布设角度，研究无穷远实测数据与理论无穷远数据（20倍AO）数值解的误差范围，确定无穷远极不同长度对不同深度的数据数值解的影响范围，角度的变化对不同深度的数据的数值解影响范围，进而通过理论模型和实验数据数值计算，研究无穷远电极对低阻异常和高阻目标体的大小、深度、空间展布的影响。通过渗漏监测中管线的位置和深度，原始数据位置的偏差与无穷远的角度主要决定是无穷远的位置长度，在0°的时候，无穷远的影响考虑到电位的影响，把三极装置按照四极装置进行处理，无穷远参与计算，当无穷远与装置有角度时，按照相对坐标进行计算，计算K值和电位，这样把无穷远的影响考虑进去，通过实测数据和正演数据，在3倍最大OA的距离内。
  • 摘要：山东省莱芜市沟里水库因长期漏水而无法正常蓄水，主管单位需对库区的基底作工程治理。如何制定治理方案则需要对库区作详细的地质探查。文章主要叙述了以勘查新技术陆地声纳法为主，微分电测深为辅的精细探查能力在水利民生工程中的技术应用。陆地声纳法采用接近零震-检距的方法，用锤击振源，激发和接受超宽频带，工作适应性强，分辨率高，是浅层精细探查的好手段，也是水库工程勘查的好手段。陆地声纳法是弹性波反射的方法，能反映岩层、断层、溶洞等反射面。而微分电测深法的基本原理根据岩层电阻率的不同来进行勘探的方法，它通过电阻率区分岩性，比基于密度和传播速度的弹性波反射法要好，因此两种方法有必要配合使用，这也符合综合物探的原则。
  • 摘要：在城市主干道以及城市工程中进行工程地球物理勘察，遇到的主要问题就是高压电干扰、汽车人流等振动干扰、地表硬化等问题。地震勘探所接收的信号中面波能量最强，尤其在土层中进行激发接收，所接收信号能量几乎全为面波。根据面波勘探理论，由于这种干扰面波方向来源不一，在这种环境下进行瞬态面波勘探会导致测量速度大于真实速度，且容易出现假的地层。在强干扰的环境下进行瞬态面波勘探具有一定困难。空间自相关理论分析面波，充分考虑了不同方向的面波振动，并提取不同方向面波的有效信息进行叠加，将干扰的信号变为有效信号。
  • 摘要：目前国内铁路隧道岩溶探测一般采用地质雷达进行。由于建铁路隧道各种大型机械设备、电力线缆等电磁性干扰较多、隧道内环境潮湿、表面含水率高，对地质雷达信号产生干扰。另一方面，隧道岩溶发育区多为空腔或充填裂隙水、松散堆积物等特点，在介电常数、波速等方面与完整岩体存在较大差异，因此，采用地质雷达法与面波法相结合的综合物探方法进行探测，可以利用地质雷达便捷高效的特点，又能利用面波法避免电磁性干扰。开发出一种陆地拖曳式地震检波电缆设备，可在类似隧道基底等表面硬化情况下快速进行面波探测。在西部某在建客专隧道进行了隧底岩溶探测，结果表明，采用地质雷达法与面波法相结合的综合物探方法进行隧道岩溶探测是可行的。
  • 摘要：铁马吐沟异常为冀东三大航磁异常之一，临近著名的黑山、大庙钒钛磁铁矿带。通过对该区地质构造特征、成矿环境及地球物理特征进行综合分析、研究，利用2.5D拟合技术建立铁马吐沟异常区剖面拟合模型，进而推断冀东铁马吐沟地区具有较好的找矿前景，是寻找铁磁性矿物的有利地区。铁马吐沟异常区航磁异常强度较大、梯度较陡，剩余重力异常特征明显，且具有“高磁高重”的特征，根据重磁异常特征、地质矿产特征及岩（矿）石物性参数的特征进行综合分析研究，认为该处航磁异常主要为铁马吐沟基性—超基性岩体和岩体内的磁铁矿共同引起。经过定量计算结果表明，区内浅部已探明铁矿不足以引起如此强大的航磁异常，异常区深部根据对铁马吐沟异常区岩(矿)石重磁参数分析结果表明:铁矿体与围岩之间具有明显密度和磁性差异,在铁矿体上有明显重磁异常反映。利用重力测量和磁力测量方法组合,直接寻找岩浆型钒钛磁铁矿床效果较为明显。通过建立该矿床的地质—地球物理找矿模型,为该矿区深部及外围找矿提供了科学依据,对这一地区的岩浆型钒钛矿床勘查具有实际意义。
  • 摘要：高铁通过岩溶发育区,在勘查时未能施工处理,溶洞、断裂和岩溶水将会在通车时造成危害.贵广高铁在联调联试阶段发现了问题,决定作全线补充探查.作者承担了14座隧道近70km测线的探查.采用陆地声纳法,在探查0-10m深投影直径≥1m的溶洞方面,取得了好的效果.采集效率可达3km/台班,在不到一个月时间内完成了资料处理及解释工作.
  • 摘要：检波器—介质耦合是指地震勘探中检波器与土壤介质间的匹配情况,两者耦合程度的优劣严重影响地震信号的采集质量.随着检波器不断的改进,先前地球物理界对于耦合模型的研究理论及成果,已经不能完全适用于现今的实际情况.提出了一种新的波动学理论模型,从弹性波动力学角度构建检波器—介质耦合系统.通过数值模拟分析,尤其是与振动力学模型及实际地震记录的对比分析,证明波动力学在高频段能有效模拟耦合系统特性.这一特征对于实现高精度地震勘探具有重要应用价值.
  • 摘要：电阻率成像法已被广泛应用于环境调查、工程勘探和考古调查等多领域,在考古调查领域常被用于地下墓穴探测和人类活动遗迹探测等.但由于测量时往往需要布设插入地表的导电电极,所以应用电阻率成像法在城市环境中进行考古调查是一项挑战.而基于发射端与接收端双偶极子电容耦合原理的电阻率方法具有无需布设电极的特点,适合应用于高阻特性地表环境.对比研究了传统电阻率法和电容耦合电阻率法的野外勘探效果,发现电容耦合电阻率法数据具有较高分辨率,但同时发现不同偶极间距所反映的深度值不准确,后期处理需要进一步校正,该方法的有效探测深度过浅.应用电容耦合电阻率法在杭州市内某现场进行古城墙调查研究,同时辅助使用探地雷达,结果表明两种方法所反映的异常位置一致,且与实测街图城墙位置一致.
  • 摘要：传统的边界识别方法主要包括比值类边界识别方法和统计类边界识别方法，但这两类方法对噪声都比较敏感。为此，本文将分数阶导数应用于比值类方法中来提高方法对噪声的鲁棒性；此外，基于形态学的边界识别方法也具有较强的抗噪性，在图像边缘检测中应用广泛，文中将其应用于位场数据的边界识别。模型实验和实测重力数据处理都表明这两种方法都能有效的圈定构造的水平位置。为了检验方法的实用效果，利用文中提出的边界识别方法对羌塘盆地实测1:20万布格重力异常进行边界识别及断裂划分。文中给出的方法共识别出39条断裂，其中包括7条深大断裂，32条小断裂，与该区地质资料图对比，其中27条断裂位置与该区现有地质资料中断裂位置吻合，12条断裂为新研究方法探测到的，为进一步的地质解释工作提供了可靠的地球物理资料。
  • 摘要：本文通过对胶东地区范围内几次历史地震和近几年中强地震的破坏情况进行分析,总结出农村民居主要的破坏特征.结合胶东地区市农村民居抽样调查的结果,得到农村民居的建设年代、结构类型的统计数据,讨论存在的抗震设防问题.蓬莱—威海断裂和牟平-即墨断裂带影响着胶东地区的地震活动。震害分析表明，胶东地区农村民居的震害特征主要有：崩塌、滑坡等次生灾害对山区农村民居的破坏；砂土液化造成地基不均匀性沉降；承重墙破坏造成房屋坍塌；墙体开裂；烟囱、女儿墙等倒塌等。农村民居抽样调查发现，多数农村民居建于1990年以前，主要的结构类型为砖混结构和砖木结构，经济相对发达的沿海一带农村和中心城市城乡结合部的农村抗震设防情况要比远离城区的农村要好。针对农村民居抗震设防中存在的问题，实施农村民居地震安全示范工程，结合危房改造和城中村改造，不断提高新建农居的抗震设防能力。
  • 摘要：鞍山-本溪地区蕴藏着丰富的矿产资源，属于陆上较为成熟的勘探区块。为了更加深入研究该地区地下地质结构，对1:20万区域重力数据处理，获得不同高度的向上延拓的重力异常图，再将所获得的重力异常图进行水平梯度处理获得延拓不同高度的水平梯度最大值。当逐渐增加向上延拓的高度时，这些水平梯度最大值的位移方向指示了地下地质体的倾斜方向。重力异常和局部地质对比显示这些异常主要由基底地形起伏引起。重力低异常与花岗岩和中生代盆地相对应；高异常与太古代含铁建造及古元古地层相对应。重力向上延拓后的水平梯度图所突出的构造线与已知的岩体边界和断裂等基本相符，例如寒岭-偏岭断裂、海城-草河口断裂连山关岩体的边界、八里甸子岩体的边界，所推断出的倾向与已有地质资料相符。
  • 摘要：电磁数据偏移成像是一种电磁资料快速解释新方法，偏移成像技术的关键是构建电磁偏移数值滤波器，目的是希望通过这种方法来获得比较清楚的电性几何结构图像，以利于地质结构的解释。电磁偏移可以用于处理在近场、过渡场、远场和波导场区域内获得的电磁数据，进而得到测区地下2D或3D偏移数据体，供进一步的处理和地质解释研究。电磁偏移技术可以看作是对观测场向下延拓的一种改进。电磁偏移场可以通过求解下半空间伴随麦克斯韦方程组的边值问题获得。其中利用观测电磁场确定地球表面偏移场的边界值。在频率域推导了电磁偏移场计算解析式，实现了计算偏移电磁场。建立了电性三维高阻模型，利用偏移成像技术对模拟数据做偏移处理，得到了地下勘探体位置和电阻率信息。数值实验证实电磁偏移成像是一种可靠、稳定的电磁资料解释方法。
  • 摘要：在工程建设中由于空洞暗穴的存在,地基沉降、公路塌陷等隐患频发,对城市基础建设造成威胁,因此,有效探测地下空洞暗穴是工程建设中的一项重要任务.然而由于近地表介质具有复杂性,以及现有地球物理技术探测分辨率的限制,使得定量地探测空洞暗穴的位置仍然是一个需要进一步研究的技术难题.在夏江海等人研究的基础上,适当的修改了对瑞利波散射走时方程,将原方程中空洞边界至某接收道之间的距离用炮点至该接收点之间的距离来替换.同时,考虑到地震信号的非平稳特性,在时间-空间域精确地确定散射双曲线的顶点和双曲线上其它任意一点具有一定的难度,采用更适于非平稳信号处理的广义S变换,在时间-频率域来提取某一道上来自空洞前后边界散射瑞利波的到时,从而计算出空洞边界的位置.通过理论模型与实际算例表明,利用广义S变换进行近地表空洞探测是切实可行且有效的.
  • 摘要：在地震区划和地震安评工作中,动三轴试验已成为不可缺少的重要组成部分.本文的目的，就是给出有依据的、可供采用的常规土类的动剪切模量和阻尼比的推荐值供大家参考。利用有规范可依的土工试验方法，结合笔者多年实验室土工试验经验，按照中华人民共和国国家标准GB.T50123--1999《土工试验方法标准》中的液、塑限的试验方法，在动三轴试验的同时，又做了土的液、塑限试验，用得到的液性指数明确土的状态。验证动剪切模量与阻尼比在不同岩性、不同状态时，试验数据与土的液性指数的关系。明确其试验结果所在的范围值，以此最大限度避免较大的人为误差，为抗震设计提供更加合理的试验数据。通过以上两种试验方法对比看出，不同状态的土样获得的液塑限与动剪切模量和阻尼比一致性较好。动剪切模量G／Gmax在1×10-2时，软塑状态试验值约在0.10以下，可塑状态试验值约在0.10-0.25范围，硬塑状态试验值约在0.25-0.40范围，同理可推大于0.40应属于坚硬状态。阻尼比λd在1×10-2、软塑状态时，试验值约在0.18-0.28左右。阻尼比λd在1×10-2、可塑状态时，试验值约在0.15—0.23左右。阻尼比λd在1×10-2、硬塑状态时，试验值约在0.10—0.20左右。
  • 摘要：衰减补偿方法是提高VSP地震资料成像分辨率的重要手段，在进行Q补偿之前了解品质因子的影响因素，建立合理的Q数学模型和比较准确的估算出地下Q值是关键。本文对品质因子Q的提取方法、Q补偿技术研究进展以及稳定性控制方法进行了简述，并且指出了Q估算和Q补偿方法的应用条件、优缺点。由于地层的结构复杂，影响地震波在地层中传播衰减的因素有很多。到目前为止，人们还不能完全了解地下衰减的特性，所以文中只对地震波衰减的一部分影响因素进行简单叙述。虽然VSP资料的分辨率比较高，但是其Q估计方法和补偿方法都还有待进一步的完善，而且稳定性控制方法也有待进行优化。提取出来的品质因子不仅可以应用到地震资料的衰减补偿当中，还可作为油气储层识别和烃类检测的一个判断标志。另外，应用品质因子更好地解释AVO效应，品质因子对探测岩石所含流体的类型与物理状态（相变）方面很重要；还可以用来探测气体或流体的饱和度、相的几何分布；在较小的有效应力下，微裂隙对岩石的品质因子有很显著的作用，所以对一个井的岩心取样进行衰减观测适合于确定微裂隙各向异性的指向，因此可以提供关于储集层的断裂状态的资料或者是提供现场应力的描述；也可以预测地层的岩性、压力和渗透率等信息以及时移地震中检测和监视储层流体等都有重要的意义。因此，准确地反演出品质因子值有重要的意义。
  • 摘要：海上地震资料中噪声类型十分复杂，其中外源干扰反射能量较强。它在地震道集上表现为双曲型干扰，并且其频谱形态与震源信号几乎完全重叠。本文主要对比了利用形态学原理和FK滤波来压制双曲型外源干扰的方法，证明很好的去除了外源干扰，同时保持了有效信号的信噪比和分辨率。形态学滤波比FK滤波效果更好，可以更好的去除点源噪声，保留低频信息，提高叠加剖面的信噪比和同相轴的连续性。
  • 摘要：三维可视化建模及复杂模型的瞬变电磁三维正演是目前的研究热点。本文基于GID商业软件，以铜镍矿体为例，实现了复杂模型的三维可视化建模；通过对GID软件进行二次开发，获得了适合FDTD算法的网格剖分数据；从而实现复杂模型的几何建模及瞬变电磁三维FDTD正演计算。文中通过三种不同类型复杂模型的三维可视化建模及瞬变电磁三维正演计算，得到以下结论：（1）利用GID软件强大的几何建模功能，实现了复杂模型的三维可视化建模。为瞬变电磁数值计算领域，提供简便易行的可视化建模方法，从而有助于瞬变电磁三维正演响应规律的探索，为瞬变电磁三维反演奠定基础。（2）以GID的Cartesian网格剖分器为基础，对模型进行Yee元胞格式的网格剖分。该网格剖分方法，能很好的对模型进行网格剖分，相比基于传统三角面元的FDTD网格剖分方法，提高了效率和精度。（3）文中通过实际生产中三种不同类型的复杂模型三维正演计算，采用全域视电阻率对计算结果进行了处理解释。通过分析电阻率断面图，能准确反映地下介质的电性分布，从而有助于瞬变电磁三维正演在生产实际中得到应用。
  • 摘要：潜在的突水、涌泥、塌方等重大地质灾害已成为制约我国水工隧道等建设发展的重大科学技术难题。因此，亟需对水工隧道施工期掌子面前方含水体及水量大小等地质灾害源超前预报与定量识别难题进行研究，尤其在TBM施工隧道中，传统预报方法没有充足的观测空间，且受干扰严重，导致目前还没有TBM施工隧道的可用预报方法，需开展大量的研究予以突破。为解决这一问题，李貅（2015）在瞬变电磁全空间等效导电平面解释方法基础上，结合核磁共振找水这一地球物理新技术，利用其定量识别含水体位置与水量特性，提出利用瞬变电磁与核磁共振进行三维联合解释方法，对掌子面前方含水体进行定量识别。同时针对TBM施工隧道难题，李貅（2015）在瞬变电磁回线源三维时域有限差分的基础上，对TBM机的影响进行了精细模拟，并根据其响应规律尝试提出一种可行的TBM机干扰消除策略。首先利用三维正演获取TBM机的响应异常，然后将实测感应电动势减去TBM机的响应异常可近似看作是由掌子面前方含水体引起的响应。大量模型计算表明，在准确模拟或测量出TBM响应及围岩背景电阻率的情况下，采用这种方法可对TBM引起的瞬变电磁干扰进行有效的消除。
  • 摘要：电性源地空瞬变电磁法利用地表铺设的导线源作为发射场源，采用无人机或飞艇携带探头在空中对磁场响应进行集采，这种方法具有工作效率高、勘探深度大、采集信号信噪比高、适用于地形地质条件复杂地区等特点。主要针对电性源地空瞬变电磁法的一维反演技术进行研究，利用Occam反演方法实现了电性源地空瞬变电磁法的一维反演，并通过一维线性搜索取得合适的拉格朗日乘子，得到了良好的反演效果，为电性源地空瞬变电磁反演问题的研究奠定了基础。Occam反演可以应用到电性源地空瞬变电磁数据反演中。理论模型的反演结果表明,Occam反演能够较好的反映出地下地质体的电性分布特征,为电性源地空瞬变电磁的反演问题奠定了良好的基础。
  • 摘要：城市地下管网是维系城镇“生命体”健康循环的重点环节，是提高新型城镇化质量的要件，与民生改善、环境保护和公共安全密切相关。本文从地下管线安全隐患风险源分析着手，一一阐述了隐患排查与风险识别的措施和技术方法。根据对地下管线常见问题的梳理和分析，管线隐患分为四种大的类型，第一类是管线数据不全，容易导致施工破坏管线造成安全事故；第二类是管线之间的隐患，如管线布局、铺设等存在不符合施工规范导致相互影响、建筑物与管线的安全距离不足等隐患。第三类是管线周边的隐患，如可能造成管线沉降、变形、断裂的空洞、裂缝以及地层沉降等隐患；第四类是管线自身的隐患，如附属物损坏及防腐层破损、泄漏、腐蚀等。针对识别的四类风险源，本方案分别从“查明管线，软件分析、外业调查、重点检测”四方面着手对地下管线安全隐患排查进行排查。城市地下管网是维系城市“生命体”健康循环的重点环节，是提高新型城镇化质量的要件，与民生改善、环境保护和公共安全密切相关。要确保地下管线的安全，必须充分考虑管道运营的各个风险因素，并采取行之有效的对应措施。
  • 摘要：城市垃圾的处理已成为影响城市长期发展的一个重要问题。当前主要处理手段是将垃圾埋入地下，导致可能出现垃圾渗滤液向地下渗漏的现象，进而对填埋场附近的土壤和地下水造成污染。受污染地区与未受污染区地下水和岩土等介质间会存在明显的物性差异，由此可有针对性的选取地球物理方法对垃圾填埋场的范围及可能出现的渗漏污染情况进行勘查。通过此次垃圾场的勘查结果表明，高密度电法可以有较好的垂向探测效果，较好的反映出了垃圾填埋场区的覆盖层，填埋层，及正常沉积地层；同时，其对于横向上电性变化也有着较高的灵敏度，对填埋场渗漏通道，局部异常体等有较好的勘探效果。此次高密度电阻率法的解释结果也与面波勘探的结果吻合较好，证明了利用高密度电阻率法勘查垃圾填埋场是行之有效的。
  • 摘要：探地雷达是用高频无线电波来确定解释内部物质分布规律的一种地球物理方法。本文将麦克斯韦方程的波形反演方法应用到了地面探地雷达反演中，这里地面探地雷达成像技术采用单发多收的采集方式，利用反射波对电场进行全波形反演，通过观测地下介质特性的波形、走时、相位等信息，反演整个空间介电常数和电导率的分布情况，进而实现寻找异常体，以及对地层分层的目的。从反演结果上看，目前尚无法得到异常体与下方地层的准确介电常数和电导率信息，且对初始模型依赖程度较大，但通过观测反演结果中的边界，对异常体和分层位置情况判断还是较为准确的，且反演结果中的边界在单独反演介电常数时更加明显。
  • 摘要：利用地球物理方法对城市典型污染源污染状况进行调查，是根据污染物与周围介质在物理化学性质上的差异，借助一定的装置和专门的仪器，测量其物理场的分布状态，分析推断污染物分布和运移的情况。据程业勋等从北京两家大型垃圾填埋场取样进行测试，结果显示其渗滤液电阻率的平均值与土壤和洁净自来水的电阻率存在较大差异。污染物与周围介质的电性差异是开展地球物理调查工作的前提和基础。利用地球物理方法对城市典型污染源进行勘察效果明显，具有非破坏性且无二次污染的问题。对不同类型的调查目标，不同的地球物理方法，其效果不尽相同。
  • 摘要：金属腐蚀按腐蚀形态可分为全面腐蚀和局部腐蚀。由于埋地钢制管道大多都包有防腐层，因此，其腐蚀基本都是发生在防腐层破损处的局部腐蚀。通过分析电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂、疲劳腐蚀、磨损腐蚀、选择性腐蚀和细菌腐蚀等局部腐蚀形态对钢管的作用方式，提出相对应的预防措施来达到减少甚至避免局部腐蚀的效果。由于土壤环境差别较大，各种腐蚀机理原因复杂，埋地管道的腐蚀的原因也千差万别。往往同一条管线的不同管段，由于埋设的深度，土壤湿度，土质结构等的不同，腐蚀状况也相差很大。对于很多未采取阴极保护或阴极保护已经失效的管道来说，了解各种形态的局部腐蚀发生的原因可以在安装和维护的过程中有效的避免局部腐蚀的发生，从而避免事故的发生。
  • 摘要：近年来，在城市基础设施建设中，由于PE管施工方便、造价低、污染小，已经广泛应用于燃气、给水管道的敷设。但是埋入地下后，如果没有竣工资料、图纸，若想再用仪器准确定它的具体位置、埋深，理论上来讲用管线探测仪器是无法达到的，从而造成施工过程中挖断、挖漏现象时有发生，而且损失巨大。因此，埋设PE管道时铺设示踪线的意义重大。对于PE管线的探测方法，除直连法、感应法以为，部分PE管还没有埋设示踪线、或者埋设示踪线位置与管线位置偏差很大，为了确保数据准确性，还需要认真分析、查阅资料，研究调绘图，摸清其管线分布情况再进行探测；此外向权属单位巡线人员了解管线分布情况，在部分地段进行开挖、钎探验证，确保管线探测精度。
  • 摘要：随着国家和社会对管道安全和管道维护认识的加强，同时近几年新技术的兴起，特别提出了基于Android系统的网络化的燃气安全维护系统，主要目的在于加强对管道维护和管道安全的认识，提高管道维护和安全检测的工作效率，做到故障的及时处理。系统以Android系统为平台，Android开发四大组件分别是：活动（Activity)，服务（Service)，广播接收器（BroadcastReceiver)，内容提供商（ContentProvider）。利用ArcGis For Android开发包，实现移动端地图的呈现，点线等的绘制及相关地理信息的属性现场录入。在充分利用移动网络的基础上，以服务器作为整个系统的指挥中心，以移动端设备作为信息获取的触角，实现对野外信息采集的监控，对紧急的管道故障做到及时反馈，对紧急的任务做到及时分配到当前最近的操作人员，对任务进行及时处理。燃气安全维护系统，实时能实时掌握任务的执行情况，提高工作效率，同时实时处理故障及人员调度，保证了线路的安全。摆脱了传统的工作模式效率低下，无法确认工作效果的问题。有非常大的发展前景。
  • 摘要：集宁群位于华北克拉通孔兹岩带东端,出露大量麻粒岩相岩石,包括"普通"麻粒岩(峰期温度约850℃)与超高温麻粒岩(峰期温度＞950-1100℃).它们的PT轨迹与年龄意义仍然存在争议.在集宁群赵家窑地区采集了三个泥质麻粒岩样品并且研究它们的变质演化过程与变质年龄.这三个样品包括矽线石榴片麻岩(样品J1208、J1210)与尖晶石榴片麻岩(样品J1303),它们被前人认为属于"普通"麻粒岩.利用视剖面图上的矿物组合稳定域与矿物成分等值线,样品J1208与J1210记录了从峰期条件分别为～920℃/9kbar与＞870℃/8.5kbar开始的等压降温过程,样品J1303记录了经升温降压达到温压条件为970-1030℃/8-10kbar的峰期的过程与峰期后等压降温过程.
  • 摘要：辽西觉华岛地区大地构造位置处于华北克拉通北缘东段,隶属于燕山元古代沉降带东南缘—山海关隆起.在辽宁兴城市钓鱼台海滨－觉华岛一带出露有大量新太古代花岗质混合片麻岩,是研究区最古老的结晶基底.并且由于后期多期岩浆活动和构造运动的改造,觉华岛上的岩石发生了不同程度的变质—变形作用.岛上的岩石组合有新太古代的变质岩系和中生代的花岗闪长岩，其中该套变质岩系即为新太古代结晶基底。主要岩石类型有：花岗质混合片麻岩；黑云斜长片麻岩；斜长角闪岩；二云母片岩；白云母片岩；绿泥石片岩。并且由于后期多次岩浆活动和构造运动的改造，该岩石组合发生了不同程度的变质和韧性变形作用，主要是糜棱岩化作用。因此大部分岩石中发育有透入性的叶理。根据野外详细观察测量记录，可知糜棱叶理的产状为3220∠330;片麻岩的面理产状为2950∠360。
  • 摘要：胶北地块位于华北克拉通东部,胶-辽-吉活动带的南端;东南侧大致以五莲-即墨-牟平断裂带为界邻接苏鲁造山带;西侧以郯庐断裂为界邻接鲁西地体;胶北地块中五莲-即墨-牟平断裂带以北,发育了中生代胶莱盆地.胶北地块的核部主要有中新太古代的胶东岩群变质火山岩系列、栖霞TTG质片麻岩、花岗质片麻岩和少量中新太古代至古元古代镁铁质岩石及胶东岩群中基性火山岩.研究区尖晶石橄榄岩的主要元素A1203、Fe0、Ca0和Si02的成分落于世界上典型的克拉通橄榄岩成分区到原始地幔成分区之间，表现为克拉通地幔性质，成分点分布相对离散。角闪石岩的稀土元素配分图解的LaN/SmN的比值～1.11～1.41，LaN／YbN的比值～0.91～1.61，超镁铁岩多元素图解显示无高场强元素异常，都表明胶北地块变质基底的超镁铁岩形成的构造背景或是裂谷环境。尖晶石橄榄岩和辉石岩属LREE略富集的右顷型，重稀土配分曲线相对平坦，类似于板内拉张环境玄武岩稀土配分曲线特征。镁铁—超镁铁岩的稀土总量∑REE变化于0.46×l0-6~10.38×l0-6，含量变化较大。样品表现出LREE略富集，特别是尖晶石橄榄岩和蛇纹岩表现出较为宽缓的U型稀土配分样式，表明受到了流体交代富集作用。
  • 摘要：苏鲁造山带是在三叠纪时扬子板块向华北板块俯冲而形成的陆一陆碰撞超高压变质带，并出露了世界上规模最大的高压—超高压变质岩。这些变质岩中发现的脉体被认为是高压一超高压变质流体活动的记录。对南苏鲁东海池庄地区出露的石英脉、寄主榴辉岩和绿辉石脉中分离出的锆石进行原位U-Pb年龄、Lu-Hf以及0同位素分析。石英脉中具自形弱分带锆石、榴辉岩中锆石的变质增生边以及绿辉石脉中自形锆石形成时间分别为217±2.4Ma、211.3±2.4Ma和212.5±2.8Ma，它们共同记录了板片折返的初期的流体活动时间。这些变质锆石具有较低Th、Nb、Ta、REE含量，较高的U含量和平坦的HREE特征，无明显的Eu异常，表明它可能形成于榴辉岩相变质流体。脉体与寄主榴辉岩中的变质锆石具有一致的Hf-0同位素组成，表明流体来源于岩石体系内部。折返初期的变质流体活动不仅引起了该地区大范围的石英榴辉岩相退变质，并且加速了俯冲陆壳的折返过程。
  • 摘要：地磁数据的采集是依托于长周期大地电磁仪数据采集时的磁场分量，采用的仪器为乌克兰国家科学院与空间局空间研究所里维中心研发生产的LEMI-417。由于采用对低频信号更敏感的磁通门磁力仪，在低频和甚低频段比常规宽频大地电磁仪有更好的响应，主要用来研究深达上地幔及地壳的电性结构。每个测点观测时间不少于7天，中心采样频率为1Hz，有效频段范围为lOs～20000s。从地震速度的角度了解到该区的地下速度结构为相对的高—低—高。一般理解的是高阻对应高速，低阻对应低速，但是在本区中间地带却是高阻对应低速。据对芦山地震的震后效应，可以知道该区为破裂空段（或者空地震区），但在该区最近发生较大地震仅1970年的6.2级地震，在该段以后是否会发生大的地震灾害是人们关心的问题。
  • 摘要：The magnetic properties of soil are closely related with climate,especially precipitation,and were used as proxies to reconstruct mean annual precipitation(MAP)for decades.However,most studies focused on the magnetic parameters which are related to pedogenic magnetite/maghimite.Hematite,an important pedogenic mineral in soil and sensitive to MAP,was neglected.We investigated the magnetic properties of Luochuan(LC)and Sanmenxia(SMX)sequence L1–S5and found thatχFD(frequency dependent susceptibility,indicator of magnetite/maghemite)and HIRM("hard"isothermal remnant magnetization,proxy of hematite)have good correlations in most sub-horizons of these two sequences.
  • 摘要：探槽技术虽然已经发展成为古地震研究的重要手段,结合定年技术可以识别出古地震事件与地震重复间隔,但是仍然存在较大的不确定性和局限性.比如目视解译难以区分黄土沉积内部的细层理,严重影响了古地震事件发生位置或时间的判定.如何提高古地震研究的精度和准确性,降低古地震事件判定的不确定性,是目前面临的一个迫切问题.根据高精度的粒度与磁化率变化曲线，结合目视分层解译结果，对洞峪沟黄土剖面进行了精细分层，界定了各层的厚度和边界。依据细分层和断层两盘地层对应关系，将u6层沉积以来的三次断错事件的发生位置和时间作了再限定，它们分别发生在u5-7、u4以及u2的顶部，对应断层上盘埋深7.1 m、4.7 m、2.9 m。根据释光测年结果以及断层上盘地层的平均沉积速率，推测三次断错事件发生的时间分别在48.1±1.5～43.2±2.5ka之间接近45.8 ka、35.0±2.4～30.6±1.3ka之间接近32.8 ka、26.4±0.8~20.9±0.7ka之间接近23.3 ka。根据三次黄土-古土壤沉积旋回的厚度差，判定三次地震的同震垂直位移分别为0.5 m、0.4 m和1.3 m，累计位移2.2 m。与过去对霍山山前断裂带其它段落的研究结果对比，洞峪沟剖面所在地的断层段活动性明显较弱，垂直滑动速率(0.048mm/a)比洞峪沟以北段小一个数量级，地震活动周期(llka)比洞峪沟以北段长数倍，而且在全新世没有地震发生。因此，霍山山前断裂带和1303年洪洞8级地震的地表破裂带的南端都不在洞峪沟以南的苏堡，应该北移至广胜寺附近。依据高精度粒度与磁化率变化曲线的地层分层方法，为有效降低黄土地区古地震研究的不确定性提供了一种很好的参考。
  • 摘要：为厘定龙门山断裂带北东段的晚第四纪活动性、运动模式、滑动速率、古地震活动历史、强震破裂行为、最新事件的离逝时间等活动性参数，本文选取了该断裂段上最为重要的一条断裂—青川断裂作为目标断层，以断裂及周边区域为重点研究区，开展了地质地貌的定量研究以及数值构造地貌的分析工作，并取得了如下认识：通过对覆盖青川断裂的高分辨率航空照片和卫星影像的综合遥感解译以及详细的实地调查验证，结合构造地貌和地质证据，确定断裂南起平武，向北东经青川、勉县进入汉中盆地后隐伏，全长超过200km，整体走向NE，倾向NW。断裂具有非常长的活动历史，几何结构非常连贯，不存在明显的阶区等分段特征，具有较高的成熟度。青川断裂的线性特征非常明显，线性地貌如断层槽谷、线性挤压脊等发育良好，说明断裂带的走滑运动作用显著。沿断裂带发育的不同规模、等级的冲沟或者河流发生系统性的右旋位错，其中水系等级最高的嘉陵江的右旋位错量达到18km，其余较低等级的水系的右旋位错量则从数百米到数公里不等，确定了断裂的运动性质以右旋走滑为主。结合区域隆升历史研究成果，估计青川断裂自中新世晚期以来的平均右旋滑动速率为～1.5mm/yr。此外，利用被右旋断错的河流阶地上累积的断错量和前人对阶地的区域性测年结果，本文将青川断裂晚第四纪的平均右旋走滑速率限定在～0.7mm／Vr。
  • 摘要：2013年4月发生Ms7.0级芦山地震之后,中国科学技术大学和中国地质科学院联合在芦山主震周围大约10公里范围内布设了29个临时地震台站,观测芦山地震丰富的余震.综合利用地震速度成像,地震衰减成像和地震各向异性成像研究发震区的速度、衰减和各向异性结构,目的是揭示芦山地震发震区构造和余震以及主震滑动分布的关系.综合地震速度，衰减和各向异性结果，可以看出地下介质结构异常对地震余震和主震破裂滑动的分布存在一定的控制作用。余震主要分布在高速、低衰减和低各向异性区域，主震大滑动区域与高速，低衰减以及低各向异性结构异常相关。
  • 摘要：近年来,南北地震带中南段发生了许多中强地震,如2008年汶川8.0级特大地震、2010年玉树7.2级地震、2011年盈江5.8级地震、2013年芦山7.0级地震、2014年鲁甸6.5级地震、2014年康定6.3地震和2014年景谷6.6地震等一系列中强震,且其南缘有腾冲火山作用,显示出南北地震带构造活动增强及活动的复杂性.这些地震造成了大量人员伤亡和财产损失.结果显示，2008年汶川8.0级地震震源区结构与2013年芦山7.0级地震震源区结构有些相似性，均展示出明显出明显低波速和高泊松比异常，认为除了成份变化外，震源区可能存在流体，可能影响这两个地震破裂成核。汶川主震和芦山主震震源区之间存在有意义低波速异常，也许可以解释为何余震分别向东西两侧延伸。2011年盈江5.8级地震的余震和2014年鲁垫6.5级地震的余震，均展示出共轭分布特性，这也许可以解释尽管地震为中等强度但造成较大损失有原因。南北地震带上的地震与地幔结构可能有一定关联性，处于地幔深处高低波速异常分界处，说明地壳地震除与地壳结构有关外，地幔结构对地震的发生还一定起着控制作用。南北地震带地壳上地幔结构的不均匀性，可能与印度板块东向俯冲形成地幔楔中的角流、热湿物质上涌及地幔转换带的板块脱水等均有着密切关系。这些动力作用可能影响着南北地震带地震孕育与发生。
  • 摘要：云南地区分布着大量的活动断层,因此破坏性地震频发,给社会经济造成了严重的损失.确定地震的发震断层,了解断层几何形态、破裂长度等地震破裂方向性参数,对于地震灾害评估、孕震机理研究具有重要意义,也可为灾后恢复重建以及长期社会经济规划提供关键资料.但是基于点源近似的震源矩中心张量机制解或断层面解只能给出两个节面,无法确定破裂断层面.常用的方法一般包括：地震烈度分布，余震的空间分布，多台波形信息等。其中烈度分布易受到场地效应、盆地效应的影响，而利用余震分布来确定发震断层则对于定位精度有较高的要求。多台波形信息则不适用于台网分布较为稀疏地区。对此秦刘冰等(2014)提出了一种基于相对质心震中的测定地震破裂方向性的方法。该方法选择主震附近的较小地震作为参考地震，通过p波到时来测定主震与参考地震间的相对起始震中，同时利用波形反演震源机制过程中的主震时移与参考地震时移之差测定相对质心震中，在假定单侧破裂的情形下，根据时移之差随方位角的变化推断破裂断层面。
  • 摘要：针对此次尼泊尔地震，丰富的观测资料为开展震源过程联合反演研究提供了基础，日本的ALOS-2卫星的合成孔径雷达在震前和震后对震中附近的区域开展了观测，Lindsey et a1．基于观测数据获得了此次地震的地表同震位移场，这将很好地约束滑动分布，震中附近布设了多个SHz高频GPS台站，中国境内的地壳运动监测网络也有多个震中距较近的1Hz高频GPS台站，这些近场观测数据有着很好的时空分辨率，可以较好地约束破裂过程的细节特征，全球地震台网的远场体波与面波观测资料，则可以较好地约束此次地震的标量地震矩以及增强时间分辨。
  • 摘要：中国东北地区,地处西伯利亚、华北和太平洋三大板块所夹持的区域.在大地构造上,处于多个板块联合作用之中,西北边受到鄂霍茨克洋消减作用,东边受到太平洋板块,南边受到古亚洲洋关闭等的共同影响.该区经历了古生代陆块会聚和中一新生代大陆边缘构造的叠加与转换过程,进入陆内演化阶段.在地质调查项目等资助下，完成了横贯东北地区沿反射震剖面展布的长达1500km的大地电磁测深剖面，获取了长1500km东北大剖面的电性结构，揭示了东北地区的基本构造格架特征，不同地质单元间具有较强的横向电性变化，反映了东北地区盆山转换特点。运用地震反射剖面与大地电磁剖面的联合调查解释分析技术，重点研究了松辽盆地四深1井及附近地壳精细结构，分析了上古生界分布态势，为松辽盆地深部油气地质工作提供科学依据。
  • 摘要：华南早古生代和晚古生代是洋壳俯冲-碰撞背景还是陆内造山环境,这是近期争论激烈的问题.根据野外地质调查、地质关系与构造形迹的分析,结合岩石地球化学、锆石的U-Pb测年、原位锆石的Hf同位素分析、新生云母矿物40Ar/39Ar的测年等综合研究,笔者认为,华南在整个古生代主题上属于稳定的浅海-滨海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积环境(早古生代富含笔石,晚古生代富产腕足类和蜓类),期间经历了早古生代和早中生代两期强烈的陆内构造与岩浆活动,包括花岗岩浆侵入、韧性剪切变形和糜棱岩化.
  • 摘要：银坑矿田主要构造体系属于新华夏构造应力场的产物,在此基础上,利用有限元法对新华夏构造体系不同构造带进行应力场模拟,探讨在新华夏构造应力场作用下,他们的位移、主干拉应力、主干压应力、剪切应力、应力和应变的分布等特征进行对比分析.
  • 摘要：大别-苏鲁超高压变质带是三叠纪华北板块和扬子板块碰撞形成的高压-超高压变质带,其形成演化大致经历了强烈碰撞、俯冲和折返三个阶段,在三叠纪晚期完成最终拚合.作为中国东部巨型断裂构造系统的郯庐断裂带,发生大规模左行平移并将大别-苏鲁超高压变质带错开,受控于特提斯构造域向滨太平洋构造域转换和太平洋板块俯冲机制的动力学背景,它加速了中国东部岩石圈减薄和中国东部金及多金属矿的成矿爆发.
  • 摘要：沂沭断裂带是郯-庐断裂带的山东部分,沂沭断裂带强烈的大规模平移作用,形成以沂沭断裂带为主干的羽状断裂系统.形成鲁西地区北西向的断裂构造及其控制的北西向北断南超中生代盆地,鲁东地区总体北东走向的断裂构造及其控制的南断北超中生代盆地.该断裂对山东的构造格局、沉积作用、岩浆活动以及矿产的形成与分布等产生了重要影响,对胶东地区金矿具有制约作用.
  • 摘要：The Qilian Orogen at the northern margin of the Tibetan Plateau is a type suture zone that recorded acomplete history from continental breakup to ocean basin evolution,and to the ultimate continental collision inthe time period from the Neoproterozoic to the Paleozoic.The Qilian Ocean,often interpreted as representingthe "Proto-Tethyan Ocean",may actually an eastern branch of the worldwide "Iapetus Ocean" or"Paleo-Pacific Ocean" between the two continents of south China-Qaidam and East Gondwana,opened at ≥600 Ma as a consequence of breakup of supercontinent Rodinia.
  • 摘要：随着油气田勘探开发的不断深入,火山岩作为一种特殊的油气储层受到广泛重视.火山岩储层在我国也广泛分布,并且岩性多种多样.岩性是测井储层评价的基础.而在火山岩储层的测井评价中,火山岩的岩性识别一直是测井解释工作的一个难点.斯伦贝谢公司推出了一种测井仪器-地层元素测井(ECS),在岩性识别上有很好的应用效果.本文以王府断陷火山岩储层为例，研究ECS测井计算变骨架声波时差的方法。王府断陷地质情况复杂，岩性变化大，火山岩储层裂缝发育明显。岩石的变骨架声波时差是利用变骨架密度和变骨架中子计算的储层孔隙度结合常规测量的声波时差反演得到。所以孔隙度与常规声波曲线是影响骨架声波时差计算的主要因素。然而裂缝对孔隙度的计算有很大的影响，并且井径变化也影响常规声波时差的测量，所以选择裂缝不发育的井径变化不大的火山岩段为研究样本，利用ECS测井求得的变骨架密度和变骨架中子计算孔隙度，进而得到岩石的变骨架声波时差，利用多元线性回归计算岩石变骨架声波时差的效果不好，说明变骨架声波时差与地层元素之间是非线性关系，利用GRNN神经网络预测岩石变骨架声波时差的结果比多元线性回归方法好，并且在实际井中进行应用，取得了良好的效果。
  • 摘要：测井数据具有连续性好、纵向分辨率高的特点,其中蕴含着丰富的地质信息.自然GR曲线是一条岩性曲线,反映泥质含量的多少,进而能够反映古沉积环境的周期性变化.旋回地层学立足于天文学的地球轨道偏心率、斜率、岁差三要素,与立足于海进海退的层序地层学有很大不同,保存完好的地层的测井数据蕴含着比例为1:4:10:20米氏旋回信息.小波分析方法因其时频局部化的特征在划分不同级别的沉积旋回中有着其他数字信号处理方法不可比拟的优越性.通过分析小波基的基本性质，以小波变换后能够区分信号频率成分的数量以及原始信号与重构信号相关性的大小为最重要的评价标准，其他性质作为辅助条件。得出morlet小波、bior小波、rbio小波的相关系数为0.88、0.9、0.93，为最优小波基。通过对实际井测井数据的处理，得出选取的最佳小波基是合理的，其评价标准是合理的。
  • 摘要：由于直流电阻率法(DC)理论简单,野外施工方便高效,该方法已被广泛应用于近地表矿产资源勘探、环境与水文监测及工程勘查等领域.最近几年来,为获得近地表更精确而详实的电性结构特征,三维直流电阻率勘探已成为一种不可或缺的地球物理技术手段.本文采用非结构网格剖分，实现了基于有限元的直流电阻率三维正反演算法。正演方面，通过将待求解的总电势分解为参考电势和二次电势，利用二次电势方法来消除场源奇异性的影响；对于起伏地形，通过采用虚拟电势方法[3-4]来高效的求得精确的参考电势。反演方面，由于反演过程一般是通过求解目标泛函的最小化问题来获得最优的电性结构模型，在每次反演迭代中需要求解模型的灵敏度矩阵。然而，直接求解灵敏度矩阵会涉及到大量的正演计算以及存储需求，产生巨大的计算开支，对于常规计算平台，这往往是无法承受的。为避免直接求解灵敏度矩阵，本文采用非精确高斯牛顿法[5]（Inexact Gauss Newton，IGN）。在每次GN迭代中，采用预条件共轭梯度法（preconditioned ConjugateGradient，PCG）来求解法方程。由于只需求解灵敏度矩阵与特定向量的乘积，即一次正演问题的求解和一次伴随正演问题的求解，极大地降低了计算量以及内存需求。通过理论模型的测试，验证了所开发的直流电阻率三维正反演算法的正确性。
  • 摘要：地震分频解释技术是在一定时窗内通过频谱分解来研究薄层变化,利用不同频率对不同尺度地质体之间存在不同的响应特征认识地质体,从而进行沉积相解释以及砂体解释的一种有效技术.本文提出采用地层切片的方法,进行不同时间的地层扫描,对提取不同频率分频地震数据的时间切片进行比较,结合钻井揭示的沉积特征,选择合适的分频地震数据体作为研究区地震沉积学解释的分频数据.频率分解数学原理是通过离散傅里叶变换(DFT)，将目的层段短时窗内的地震数据由时间域转换到频率域，计算出该目的层的频率切片，用频率切片观察储层的纵横向变化，利用地层厚度变化在频谱上引起的调谐效应计算储层的时间厚度，实现储层横向的分布预测。分频解释技术方法充分利用了高频的信息，得到高于传统分辨率的解释结果，能在整体上描绘储层展布形态,检测储层厚度。尤其适用于储层薄,纵、横向变化大的地区。它不需要建立假设的模型,直接对地震波的频率和振幅进行观察和计算,尊重原始地震数据，减少了人为因素的干扰带来的假象。
  • 摘要：板块俯冲过程中大洋沉积物俯冲到地幔是地表碳库向深部碳库输送的主要方式,也是全球碳循环研究中重要的内容.大洋沉积物的主要组成部分是海洋沉积的碳酸盐,以碳酸钙为主体.因此,明了大洋沉积物中钙同位素的组成有利于估算对俯冲进入地幔的碳量,从而深刻认识碳的再循环过程.研究结果表明，样品钙同位素组成（δ44/40Ca）从0.19‰变化至0.54‰，且δ44/40Ca值随着沉积时代的增大而降低，这与前人研究的不同时期海相沉积碳酸盐钙同位素组成的变化趋势一致。与地幔相比，本研究中的大洋沉积物具有低的钙同位素组成，且其钙含量高于地幔含量。因此，一定量的大洋沉积物随洋壳俯冲进入地幔中可造成地幔源区钙同位素组成低于正常地幔值，这使得钙同位素示踪地幔中再循环沉积碳酸盐以及全球碳循环成为可能。
  • 摘要：陡山沱组沉积于晚前寒武纪末期冰期之后的埃迪卡拉纪,历经了一系列重大的地质历史事件和环境演变,例如全球性的冰期事件,其底部于Marinoan冰碛岩之上沉积的盖帽碳酸盐岩全球都有发育.另外,这一时期也出现了一系列的生物演化事件,峡东地区埃迪卡拉纪生物地层序列可以基本划为两统,下统对应以大型具刺疑源类为主的生物演化阶段;上统对应后生动物为特征的生物发展演化阶段.研究这一地质历史时期环境和生物的演化的相互关系,具有重要的意义.本文选取发育于峡东地区湖北省陈家园子剖面的陡山沱组一段（盖帽碳酸盐岩）和二段底部进行Zn-Sr同位素研究，探究冰期后环境与生物的演化和其之间的相互作用关系。锌作为生命必需元素，其同位素分馏也与生命活动密切相关，前人研究海水的Zn同位素组成可能和海洋的初级生产力相关，而海水的锶同位素组成则往往受到热液和大陆风化作用的影响。陈家园子陡山沱一段和二段底部的白云岩为冰期之后连续沉积的碳酸盐岩，本文用分布淋滤的方法提取碳酸盐岩中的锌和锶同位素信息，锌同位素组成在剖面上变化范围较大，近1‰，整体变化趋势分为两段，分别为盖帽碳酸盐之后锌同位素组成的微弱降低和这之后的显著升高，同时，锶同位素组成也呈现先升高后稳定的两段变化趋势。第一段锌同位素组成降低和锶同位素升高的趋势，可能反映了冰期之后大陆风化作用加强，陆源输入低δ66Zn和高87Sr/86Sr的物质；第二阶段的Zn同位素组成升高则可能对应海洋初级生产力的升高，大陆风化加强带来的丰富的营养物质，这对提高海洋初级生产力有重要作用。本研究结果反映了冰期之后生产力的恢复和环境变化对其的贡献，体现了使用Zn同位素进行环境和生命活动示踪的潜力。
  • 摘要：Mo作为作为一种重要的过渡金属元素,其氧化还原状态极易发生改变,因而钼对于环境氧化还原状态的改变极为敏感,因而常常被用来指示环境的氧化还原状态.此外,钼还是一种生命元素,广泛地被生物吸收和利用.尤其是在N元素同化异化相关的细胞代谢中起到重要的催化作用.由于Mo是一种极易与有机质发生相互作用的元素，所以样品中原本的有机质以及来自离子交换柱的有机质都可能干扰Mo同位素测量甚至影响MC-ICP-MS的仪器状态。所以，需要有效地除去样品中的有机质。本实验首先采用增加一步使用较少量阴离子树脂的交换柱来减少过柱所带来的有机质；然后使用H2O2与浓硝酸混合反复加热的方法进一步对有机质进行处理。以降低有机质对于样品的影响。为了检测流程的可靠性，本研究检测了纯溶液过柱的分馏情况，多次测量均与原溶液在误差范围内一致。此外，在本研究中还对几种常见的USGS标样进行了测定；结果δ98Mo分别为：NOD-A-1=-0.58±0.06，NOD-P-1=0.87±0.06，BHVO-2=0.03±0.06，BCR-2=-0.02±0.06，GSP-2=-0.22±0.06，SGR-1=0.38±0.06，这些标样数据与前人的测量结果在误差范围内一致。因此本研究建立的Mo同位素双稀释法可以用来准确分析高Mo和低Mo含量的样品。
  • 摘要：风化作用是在低温环境下使岩石转变为碎屑物质、溶解物质和不溶残余物质的过程,也是连接地球外部圈层(岩石圈、水圈、生物圈)的重要地质过程.对于风化壳中Fe同位素的研究,是地球表面Fe地球化学循环的很重要的研究载体.本次研究的风化剖面高约7m，原岩为橄榄岩。根据风化程度的不同由上到下可分为腐殖层、粘土层、红土层、腐岩层和基岩。本文系统采集了不同层位的风化样品，并进行了铁-镁同位素分析，研究显示热带强风化条件下，Fe同位素的分馏尺度有限。结合前人对于热带强风化条件样品的Fe同位素研究结果进行分析得出，热带环境下高氧逸度、干湿交替频繁的特点导致的Fe迁移尺度相对较小，是控制这一现象的主要机制。
  • 摘要：青藏高原北缘的东昆仑造山带,广泛分布着晚二叠世到晚三叠世的岩浆岩.为了更好地约束岩浆的成因和东昆仑南侧可可西里—松潘甘孜洋北向俯冲和其后的关闭过程.笔者对东昆仑都兰县境内海寺沟地区的火山熔岩开展了年代学、岩石学和同位素地球化学的分析工作.海寺沟火山熔岩主要由英安岩和流纹岩构成,该套火山熔岩的形成时代约为244-245Ma.最新的研究成果表明，东昆仑晚古生代北向俯冲的初始时间可能在早二叠世。持续的北向俯冲很可能至少可到中三叠世晚期。因此，海寺沟火山岩最有可能形成于活动性大陆边缘。Wang等(2011)认为可可西里—松潘甘孜洋壳南北向的双向俯冲可以持续到中三叠世，南侧俯冲于羌塘地体之下，其中北向俯冲于东昆仑之下。未来还需要更多的工作来确定可可西里—松潘甘孜大洋的闭合时间。
  • 摘要：镁铁质层状侵入体中赋存矿体通常被认为是岩浆分异的结果,认为是分馏结晶作用或者液体不混溶作用,或者两者兼有及其他与岩浆分异有关的成矿机制.然而这些机制都很少的与侵入体地质结构联系在一起,通过对含矿岩体与无矿岩体之间的地质结构对比发现:含矿岩体往往发育韵律性火成层理,但是火成层理的形成机制仍是一道难题;另一方面,含矿岩体通常见有大量的含水暗色矿物与伟晶岩和伟晶状岩石.这些富含流体的证据引发了镁铁质侵入体成矿的疑问:是岩浆分异产生含矿流体还是含矿流体注入导致岩浆分异.为了解决岩浆分异与含矿流体之间关系的疑问，对镁铁质岩体的固结过程进行检验是非常必要的。本文选择四川米易青皮村岩体为例，通过岩相学及矿物成分剖面和定量化结构分析，试图阐明无矿岩浆侵入体的固结过程，并与攀枝花含矿岩体对比，进一步揭示含矿与无矿侵入体形成过程的区别。通过对青皮村侵入体的固结过程的检验可知岩浆演化分异最终并没能产生大量的铁矿，其含量不到5%。青皮村岩体与攀枝花岩体相比，缺少矿物溶蚀作用，而溶蚀作用通常被认为是高温含矿流体注入的导致的。青皮村岩体并没有外来含矿流体注入，通过自身分异并没有产生含矿流体。因此得出结论，含矿流体输入导致岩浆分异而不是岩浆分异产生含矿流体，无流体输入不成矿。
  • 摘要：2008 年5.12 汶川Ｍs8.0 级地震沿龙门山断裂带内的映秀—北川断裂和灌县—安县断裂产生了强烈的地表变形，地表变形以逆冲挤压为主，并伴有右旋走滑（付碧宏等,2008）。研究本次地震新破裂带内的石墨化和假玄武玻璃化等过去不曾注意的现象，同时也实施了人工地震勘探等用于探测地下深处的构造变化。本文通过大量的事实说明地震是一种由断裂构造运动激发引起的地下深处流体相变膨胀爆炸现象（类似高压锅爆炸，超临界流体体积膨胀近千倍）和聚集负电荷泄露造成的放电现象（类似地下雷电），这种隐爆引起了强烈的地震波能量释放（强震的主要能量来源），并产生一系列的热量释放及次级爆炸,成矿过程和地震过程密切相关。
  • 摘要：关于青藏高原的研究表明高原的隆升起始于～50Ma以来印度板块与欧亚板块的碰撞和持续挤压,挤压引起地壳缩短增厚,高原地形增加.另一方面,有证据表明现在高原内部存在向东的物质运移,在四川盆地分为两支,一支位于四川盆地南部,运动到中国西南,另一支位于盆地北部,朝鄂尔多斯地块运动.基于下地壳通道流假设，建立动力学模型以研究高原东部边缘的地形隆升机制和过程。由于四川盆地下地壳粘滞系数较大，物质运移受阻发生堆积，引起下地壳增厚，在重力均衡作用下引起地形隆升。在理论模型下，地形变化由下面的方程控制结果表明μ=3xl0-21 Pa-s是对四川盆地下地壳粘滞系数比较合适的估计。由于上述理论模型具有很大的局限性，例如忽略了上地壳和地幔的影响以及不同区域粘滞系数的差异等，针对这一区域的隆升过程也做了一些数值模拟。数值模型的结果表明在青藏高原东部，由于下地壳物质的流动和在边缘的堆积，导致了龙门山区域地形的抬升，上地壳有斜向上的运动，可能形成逆冲构造，而且龙门山可能是一个粘滞系数特别低的区域。

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