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活动褶皱陡坎的识别、运动学模型与应用

活动褶皱陡坎的识别、运动学模型与应用

作者：张博譞东华理工大学

学位级别：硕士

对不出露地表的隐伏逆断层会诱发强破坏性地震,如何识别和研究这种不造成地表明显变形且不产生明显同震破裂的发震构造是一新的课题和挑战。尝试使用与断层相关褶皱伴生的褶皱陡坎和地震反射剖面来解决这个难题。依照褶皱陡坎与断层结... 详细信息

对不出露地表的隐伏逆断层会诱发强破坏性地震,如何识别和研究这种不造成地表明显变形且不产生明显同震破裂的发震构造是一新的课题和挑战。尝试使用与断层相关褶皱伴生的褶皱陡坎和地震反射剖面来解决这个难题。依照褶皱陡坎与断层结构的关系将褶皱陡坎分为:向斜断弯褶皱陡坎、背斜断弯褶皱、滑脱褶皱陡坎、挤压构造楔褶皱陡坎、断展褶皱前翼、后翼褶皱陡坎以及三角剪切断展褶皱前翼褶皱陡坎。通过对研究区尼泊尔喜马拉雅西段主前缘推覆系(MFT)进行的详细地质地貌填图和地形差分GPS的测量,在研究区发现了两条走向平行的断层陡坎和一条褶皱陡坎。根据野外工作和相关褶皱陡坎理论,为这条褶皱陡坎建立几何、运动学模型,并讨论了这两条断层倾角的不确定性。通过所得模型确定了两条断层的产状,并分别通过断层垂直位错和褶皱陡坎的方法计算了断层的水平缩短量。在最年轻的阶地上采集了光释光样和14C样品,并计算了此阶地的缩短速率,这为缺少年龄约束的尼泊尔喜马拉雅西段主前缘推覆系(MFT)提供宝贵的数据。在北天山的独山子研究区,使用深度-隆升面积法解译了独山子背斜西倾伏端处的地震反射剖面,得到此处地壳的总缩短量以及滑脱面的深度;使用面积守恒法和通过差分GPS地形的测量结果,计算了独山子背斜西侧各级河流阶地所记录的不同时期的缩短量;结合详细的地质地貌填图和差分GPS的测量数据,在独山子背斜北翼发现了前翼断展褶皱陡坎,并建立了此褶皱陡坎的几何、运动学模型。这为独山子背斜的研究工作提供了更深一步的认识。

关键词：褶皱陡坎缩短量缩短速率喜马拉雅西段主前缘推覆系独山子背斜

零重力下航天器内液体晃动及液体—结构耦合动力学研究

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零重力下航天器内液体晃动及液体—结构耦合动力学研究

作者：张博譞北京交通大学

学位级别：硕士

随着充液航天器中液体推进剂所占比重日益增加,对航天器运行精度的要求不断提高,各国学者对于充液航天器在运行过程中的液体晃动问题越来越重视。目前充液航天器中的液体推进剂的晃动问题已成为航天领域的重要研究方向。本文在分析研究... 详细信息

随着充液航天器中液体推进剂所占比重日益增加,对航天器运行精度的要求不断提高,各国学者对于充液航天器在运行过程中的液体晃动问题越来越重视。目前充液航天器中的液体推进剂的晃动问题已成为航天领域的重要研究方向。本文在分析研究国内外文献的基础上,采用三维数值模拟方法,对刚性连接贮箱以及柔性连接贮箱中液体,在零重力条件下的晃动特性、力学特性以及晃动模态进行研究分析。本文首先用Pro/E建立贮箱模型,用ICEM前处理软件对贮箱模型进行网格划分,两相流模型采用VOF模型。在对研究内容进行正式计算之前,先对十分之一贮箱模型中液体受到纵向推力的情况进行数值模拟,其结果与国外学者所作的数值模拟结果以及实验结果非常吻合,验证了本文中数值模拟方法的准确性。在对模型及数值模拟方法验证的基础上,对零重力纵向推力下,不同充液比、重力环境、液体质量流量以及接触角情况下贮箱中液体晃动特性、液面分布形式、力学特性以及模态进行了深入分析。分析表明,接触角对于液体晃动特性以及力学特性的影响最大。目前对于贮箱中液体晃动的研究中,大都没有考虑到贮箱的运动对于液体晃动的影响,本文针对这一点,通过在Fluent中加载用户自定义函数,建立了柔性连接贮箱模型,考虑了柔性连接贮箱的运动对于液体晃动的抑制作用,分析了纵向推力下柔性连接贮箱中液体晃动的特性、力学特性以及模态。研究结果表明,在考虑贮箱的柔性连接后,贮箱内液体的晃动明显减小,并且液体对贮箱的作用力也明显降低。最后,本文对于南北位保以及侧向激励下贮箱中液体的晃动也进行了研究分析。分别对南北位保(侧向推力作用)与侧向正弦激励下,柔性连接贮箱与刚性连接贮箱中液体的晃动进行三维数值模拟。结果发现,南北位保情况下,液体不同方向的液体晃动形式不同;侧向正弦激励下,液体晃动呈现出两个频率;并且,考虑贮箱的柔性连接后,南北位保和侧向激励下液体的晃动有所减小,液体对贮箱的作用力也有所降低。

关键词：柔性连接贮箱零重力环境液体-结构耦合晃动特性力学特性

北天山前陆盆地前缘西湖背斜带第四纪褶皱作用

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地震地质 2020年第4期42卷 791-805页

作者：王浩然陈杰李涛李跃华张博譞中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国石油勘探开发研究院北京100029 核工业航测遥感中心石家庄050002

西湖背斜带属于北天山前陆盆地最前缘的第四排活动褶皱-逆断裂带,前人对西湖背斜带的第四纪活动尚无系统研究。文中对5条横穿背斜的地震反射剖面进行解译,结合地表地质地貌的发育特征,对褶皱类型、生长机制、褶皱几何学、运动学特征和... 详细信息

西湖背斜带属于北天山前陆盆地最前缘的第四排活动褶皱-逆断裂带,前人对西湖背斜带的第四纪活动尚无系统研究。文中对5条横穿背斜的地震反射剖面进行解译,结合地表地质地貌的发育特征,对褶皱类型、生长机制、褶皱几何学、运动学特征和变形量等进行了研究。西湖背斜的EW向变形长度>47km,其中隐伏区的变形长度>14km,地表出露区的最大变形宽度约为8.5km。西湖背斜内部连续发育一系列次级断层,在其北部发育一个变形幅度较小的背斜(西湖北背斜)。西湖背斜是以翼旋转方式变形的滑脱褶皱,其缩短量在地形高点附近约为(1070±70)m,向W递减至(130±30)m,向E快速递减至(650±70)m;因外部物质涌入或内部物质流出导致其盈余面积为-0.34~0.56km^2。通过横穿西湖北背斜的2条地震反射剖面(剖面A、B)计算其平均缩短量为(60±10)m、(130±40)m,由外部物质流入导致的盈余面积为0.5km^2、0.74km^2。地震反射剖面在背斜两翼均发育生长地层,生长地层的起始位置在背斜地表出露区的东段位于地下1.9~2.0km处,在背斜西端隐伏区位于地下3.7km处。地震反射剖面成像结果(剖面D、E)显示,在地下3.3km处可见上覆地层超覆在西湖背斜之上,而上覆地层基本未发生变形,表明该段背斜已不再活动。

关键词：北天山西湖背斜带地震反射剖面滑脱褶皱生长地层

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褶皱陡坎的基本分类

绿色科技 2017年第14期19卷 244-245页

作者：张博譞东华理工大学地球科学学院江西南昌330013

总结归纳了各类褶皱陡坎,以形成机理为分类依据,将褶皱陡坎分为了向斜断弯褶皱陡坎、背斜断弯褶皱陡坎、滑脱褶皱陡坎、挤压构造楔褶皱陡坎、断展褶皱前翼、后翼褶皱陡坎以及三角剪切断展褶皱前翼褶皱陡坎,并分别给出了各类褶皱陡坎的... 详细信息

总结归纳了各类褶皱陡坎,以形成机理为分类依据,将褶皱陡坎分为了向斜断弯褶皱陡坎、背斜断弯褶皱陡坎、滑脱褶皱陡坎、挤压构造楔褶皱陡坎、断展褶皱前翼、后翼褶皱陡坎以及三角剪切断展褶皱前翼褶皱陡坎,并分别给出了各类褶皱陡坎的相应形成模式图,以期为今后通过研究褶皱陡坎限定下伏构造提供理论基础。

关键词：基本分类褶皱陡坎理论模型形成机理

青藏高原东北缘柴达木盆地路乐河地区新生代构造变形的古地磁证据

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地质学报 2022年第10期96卷 3345-3359页

作者：蔡火灿王伟涛段磊张博譞刘康黄荣张培震中山大学地球科学与工程学院广东珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

青藏高原东北缘是高原由西南向东北方向扩展的前缘位置,其新生代构造变形对揭示青藏高原隆升、扩展的过程与动力学机制具有重要的意义。柴达木盆地是青藏高原东北缘最大的新生代沉积盆地,发育巨厚的新生代地层,这些地层所记录的古地磁... 详细信息

青藏高原东北缘是高原由西南向东北方向扩展的前缘位置,其新生代构造变形对揭示青藏高原隆升、扩展的过程与动力学机制具有重要的意义。柴达木盆地是青藏高原东北缘最大的新生代沉积盆地,发育巨厚的新生代地层,这些地层所记录的古地磁极旋转信息是定量约束柴达木盆地新生代以来构造变形发生的时间、方式与幅度的载体。本文以柴达木盆地北缘新生代地层出露良好、具有精确地层年代控制的路乐河剖面为研究对象,开展了古地磁极旋转研究,统计分析路乐河剖面24.6~5.2 Ma之间1477个可靠古地磁样品的特征剩磁方向(ChRM),发现柴达木盆地北缘路乐河地区在24.6~16.4 Ma发生小幅度(不显著)的逆时针旋转,旋转角度约为8.4°±6.1°;16.4~13.9 Ma路乐河地区发生显著的顺时针旋转,旋转角度可达36.1°±6.0°;13.9~5.2 Ma该地区未发生明显的构造旋转;5.2 Ma以后路乐河地区逆时针旋转了~6°。结合柴达木盆地北缘区域构造变形的分析,我们提出柴达木盆地北缘路乐河地区在16.4~13.9 Ma之间发生强烈的顺时针旋转构造变形(~36°)可能代表了盆地北缘中中新世遭受强烈的地壳差异缩短变形,从而成为高原最新形成的部分。

关键词：青藏高原东北缘柴达木盆地路乐河剖面古地磁构造旋转

帕米尔东北部木吉断层晚第四纪运动性质和滑动速率的约束

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第四纪研究 2020年第1期40卷 114-123页

作者：邓金花韩非李涛张博譞许建红姚远中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 云南大学地球系统科学研究中心云南省地球系统科学重点实验室云南昆明650500 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力学作业与地质灾害重点实验室广东广州510275 中国地震局第二监测中心陕西西安710054 新疆维吾尔自治区地震局新疆乌鲁木齐830011

帕米尔造山带是印度-欧亚大陆会聚带的西构造结。木吉断层作为中-西帕米尔与东帕米尔的最北部边界转换断层,其运动性质和滑动速率的准确限定对于理解帕米尔现今应力状态和运动学特征等具有重要意义。本文以木吉断层东段布拉克村北位错... 详细信息

帕米尔造山带是印度-欧亚大陆会聚带的西构造结。木吉断层作为中-西帕米尔与东帕米尔的最北部边界转换断层,其运动性质和滑动速率的准确限定对于理解帕米尔现今应力状态和运动学特征等具有重要意义。本文以木吉断层东段布拉克村北位错特征显著的冰碛台地(39.2020°N,74.3910°E)为研究对象,基于高分辨率卫星影像解译、野外地质地貌调查、差分GPS测量和冰川漂砾宇宙成因核素10Be暴露测年,获得布拉克北冰碛台地形成(16.8±3.5 ka)以来木吉断层的累积右旋位错量、垂直位错量、南北向拉张量以及最小速率分别为约190 m、105±12 m、34±12 m和11.3±2.4 mm/a、6.3±1.5 mm/a、2.0±0.8 mm/a;三者的比值约为6:3:1,水平向的总滑动速率为11.5±2.3 mm/a。与位于断层中部近乎纯走滑的阿克萨依处相比,木吉断层在布拉克北以右旋走滑为主的同时,具有明显的正断分量。断层在布拉克北的水平向总滑动速率11.5±2.3 mm/a与阿克萨依处右旋走滑速率的最大值(9.4±0.9 mm/a)大致相当;因此尽管断层沿走向的运动性质发生了显著变化,其水平向滑动速率大致保持恒定。

关键词：帕米尔公格尔拉张系木吉断层冰碛堤滑动速率宇宙成因核素测年

江西大湖塘石门寺钨矿晚侏罗世含矿花岗岩黑云母特征及地质意义

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低碳世界 2016年第18期6卷 62-63页

作者：袁琪张博譞东华理工大学南昌330013

江西大湖塘石门寺钨矿床与晚侏罗世花岗岩在成因上密切相关。晚侏罗世花岗岩根据结构构造的特征可分为斑状花岗岩、多斑花岗斑岩、花岗斑岩。黑云母的电子探针分析结果表明,斑状花岗岩中的黑云母为铁叶云母-铁质云母过渡型,多斑花岗斑... 详细信息

江西大湖塘石门寺钨矿床与晚侏罗世花岗岩在成因上密切相关。晚侏罗世花岗岩根据结构构造的特征可分为斑状花岗岩、多斑花岗斑岩、花岗斑岩。黑云母的电子探针分析结果表明,斑状花岗岩中的黑云母为铁叶云母-铁质云母过渡型,多斑花岗斑岩中的黑云母为铁质云母,花岗斑岩中的黑云母为铁叶云母-铁质云母过渡型,更偏向于铁质云母。花岗岩中的黑云母总体上显示出富铝、富铁,高钛、贫镁的特征。三类含矿花岗岩均落在Ni-NiO缓冲剂线与Fe_2SiO_4-SiO_2-Fe_3O_4缓冲剂线之间,显示了低的岩浆氧逸度。低氧逸度环境利于钨在岩浆体系中的富集与成矿,反映石门寺三类含矿花岗岩都有利于钨矿的形成。

关键词：黑云母钨矿石门寺武宁

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帕米尔高原瓦恰盆地黄土的石英光释光测年

第四纪研究 2018年第3期38卷 636-645页

作者：张博譞陈杰覃金堂袁兆德李文巧中国地震局地质研究所、地震动力学国家重点实验室北京100029 东华理工大学江西南昌330013 中国地震灾害防御中心北京100029 中国地震局地震预测研究所北京100036

中亚黄土对研究亚洲内陆干旱化、亚洲粉尘来源、亚洲季风和西风环流变化以及两者在中亚相互作用历史均具有重要意义.中亚南部帕米尔高原不同地貌面上广泛发育有厚约1～2m的风成黄土沉积,文章对高原东北部瓦恰盆地的两个黄土剖面进行了... 详细信息

中亚黄土对研究亚洲内陆干旱化、亚洲粉尘来源、亚洲季风和西风环流变化以及两者在中亚相互作用历史均具有重要意义.中亚南部帕米尔高原不同地貌面上广泛发育有厚约1～2m的风成黄土沉积,文章对高原东北部瓦恰盆地的两个黄土剖面进行了细颗粒石英光释光测年.结果表明,瓦恰盆地黄土样品石英光释光信号主要源于325℃热释光信号所对应陷阱电子,以快速组分为主.每个样品分别采用石英光释光信号标准生长曲线法（SGC）和全球石英光释光标准生长曲线法（gSGC）获得的等效剂量与其单测片再生剂量法（SAR）实测等效剂量值在误差范围内是一致的,说明SGC法与gSGC法适用于瓦恰盆地的黄土测年.两个剖面黄土样品石英SAR法光释光年龄界于4.7～ 14.3 ka,沉积速率由早期的0.11 mm/a加速至全新世的0.15～0.18 mm/a.据沉积速率估算剖面1黄土堆积于17.2 ka至2.7 ka之间,主要堆积于末次冰盛期末至全新世晚期,且远比其所在地貌面要年轻.本研究为进一步开展帕米尔高原黄土古环境研究提供了年代框架.

关键词：帕米尔高原瓦恰盆地黄土光释光测年沉积速率全球石英光释光标准生长曲线(gSGC)

柴达木盆地北部2021年6月16日青海茫崖M_(S)5.8地震发震构造分析

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地震地质 2022年第5期44卷 1313-1332页

作者：张博譞郑文俊陈杰何骁慧李启雷张冬丽段磊陈干中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室珠海510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站北京100029 青海省地震局西宁810001 防灾科技学院三河065201

青海茫崖M_(S)5.8地震发生在祁连山与柴达木盆地交界的部位。对于此次地震开展研究,不仅有助于理解柴达木盆地与祁连山之间的现今构造变形、应力状态及动力学过程,也将为该区未来的强震趋势预测提供依据。文中首先利用CAP方法反演得到... 详细信息

青海茫崖M_(S)5.8地震发生在祁连山与柴达木盆地交界的部位。对于此次地震开展研究,不仅有助于理解柴达木盆地与祁连山之间的现今构造变形、应力状态及动力学过程,也将为该区未来的强震趋势预测提供依据。文中首先利用CAP方法反演得到该次地震的震源深度约为13km,震源机制解为逆冲性质。结合地表地质、卫星影像和地震反射剖面解译,认为该地震发生在冷湖逆断裂-褶皱带的东南端,发震构造可能为冷湖七号东背斜之下控制背斜生长的2条倾向相反的隐伏逆冲断裂之一。此次茫崖5.8级地震仅使冷湖七号东背斜下伏逆断层发生了部分破裂,并未破裂至地表,为典型的褶皱地震。震区发育多条第四纪活动褶皱及下伏逆断层,这些构造均具备发生M^(W)5.9~7.2地震的构造条件,并有可能因级联地震破裂而引发7级以上强震。因此,震区未来的地震危险性不容忽视。

关键词：茫崖M_(S)5.8地震 CAP方法冷湖逆断裂-褶皱带褶皱地震发震构造