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郯庐断裂带安丘一莒县段几何分布和地震破裂特征

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郯庐断裂带安丘一莒县段几何分布和地震破裂特征

作者：计昊旻应急管理部国家自然灾害防治研究院

学位级别：硕士

郯庐断裂带是中国东部规模最为庞大的巨型走滑断裂带,全长2000余公里。该断裂带在山东和江苏省内晚更新世以来主要沿安丘—莒县断裂活动。公元前70年安丘7级地震和公元1668年郯城81/2级地震,分别发生在该断裂的安丘—莒县断裂段和莒县... 详细信息

郯庐断裂带是中国东部规模最为庞大的巨型走滑断裂带,全长2000余公里。该断裂带在山东和江苏省内晚更新世以来主要沿安丘—莒县断裂活动。公元前70年安丘7级地震和公元1668年郯城81/2级地震,分别发生在该断裂的安丘—莒县断裂段和莒县—郯城断裂段。莒县—郯城断裂段作为公元1668年郯城81/2级地震的发震断裂,一直广受关注。现有研究表明,该断裂的活动性遵循特征地震模型,大地震复发间隔为3000-3500a,震级约为8.5级,同震位移9m左右。相比之下,安丘—莒县断裂段的研究程度不高。目前仅确定了其裸露段的几何分布,而隐伏段迹线尚不清楚,尽管已知该断裂为全新世活动断裂,但对其地震破裂行为与公元前70年安丘地震的地表破裂特征尚没有明确的认识。本论文利用微断错地貌分析方法和地球物理勘探、钻孔探测结合的方式对安丘—莒县断裂段的几何展布及地震破裂特征进行研究,取得了以下新认识。(1)经野外地质调查、物探与钻探初步查明了安丘—莒县断裂段的几何展布。该断裂段南起莒县,途径安丘市,北达昌邑市,整体可分为四条次级断裂段,其中昌邑—南流段(f1)与整体左阶斜列,阶区宽约5 km;而安丘—孟瞳段(f2)、青峰岭段(f3)与孟堰段(f4)相互呈右阶斜列。后三条次级断裂整体走向均为NNE,各段之间以阶区相隔,阶区宽度均较小,约1km左右。安丘—莒县段整体则和莒县—郯城段呈左阶斜列,阶区宽度约8km。(2)基于无人机航测获得的高分辨率正射影像与DEM数据,开展了跨安丘—莒县断裂段的冲沟位移测量,结合前人结果,共获得87个位移值。数据统计分析表明,冲沟位移揭示出的断裂水平累计位错量主要集中在四个区间,区间峰值分别为5.1、10.3、15.8和20.3 m,均为5 m的倍数,且5米为峰值的区间包含了最多的数据,随峰值增大,区间的数据量逐渐减小,表明安丘—莒县断裂段表现为特征性地震复发行为,特征位移～5.0m,约为莒县—郯城断裂段的一半,最新同震位移为～5.1m。(3)据古籍记载,安丘地震发生时,距震中960km左右的地区烈度约为Ⅳ-V度,以此比对中国东部地区震级大于7级的历次地震烈度分布,结果显示,安丘地震的烈度分布远大于7级地震水准。并且依据同震位移与震级、同震位移与地表破裂带长度的经验公式,走滑断裂5m的同震位移对应了 7.5级左右的地震事件,因此认为安丘地震的震级更可能是71/2左右,是安丘—孟瞳段、青峰岭段与孟堰段的级联破裂。(4)前人工作表明莒县—郯城断裂段遵循特征地震模式,同震位移约为9m;而安丘—莒县断裂段的同震位移约为5m,即两条次级断裂表现出了不同的地震破裂特征。两条断裂阶区宽度～8km,远超能够阻止绝大多数走滑断裂地震破裂传播的5km的阶区宽度,1668年郯城8.5级地震也没有突破这个阶区,因此认为莒县阶区构成了两条断裂地震破裂的永久性分段,而宽～5km的安丘阶区很可能也构成了安丘—莒县断裂段南、北部分的的永久性破裂分段边界。这一认识为评估安丘—莒县断裂的发震能力提供了有力的证据。

关键词：郯庐断裂带安丘—莒县断裂特征位移破裂分段历史地震

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金州断裂盖州北—鞍山段古地震破裂的新证据

地震地质 2023年第1期45卷 111-126页

作者：李安万波王晓先计昊旻索锐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 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 辽宁省地震局沈阳110031

1975年海城MS7.3地震是中国第1次成功预报的7级以上破坏型地震,避免了大量人员和财产损失。但在地震后的调查中并没有发现较为连续的地表破裂带,只在零星地点发现了一些地表裂缝和喷砂冒水现象。该地震的等震线表现出较为明显的共轭特征... 详细信息

1975年海城MS7.3地震是中国第1次成功预报的7级以上破坏型地震,避免了大量人员和财产损失。但在地震后的调查中并没有发现较为连续的地表破裂带,只在零星地点发现了一些地表裂缝和喷砂冒水现象。该地震的等震线表现出较为明显的共轭特征,因此研究者对于海城地震的发震断层一直存在一定争议。文中对与海城河断裂共轭相交的金州断裂盖州北—鞍山段进行了遥感影像解译、微地貌测量和古地震探槽开挖等工作,发现金州断裂自大石桥市沿NE向至鞍山市南,在盆山过渡带的晚更新世和全新世地貌面上存在较为明显的沿NE向展布的断层陡坎。由于人类活动,断层陡坎展布不连续。断层陡坎的高度多为1~2m,最大可达3m;在海城市南葫芦峪村开挖的古地震探槽揭露出盖州北—鞍山段具有宽约20m的基岩破碎带,晚更新世晚期—全新世以来(距今(37.6±2.2)ka)至少发生过2次古地震事件。较新的一次地震发生于全新世(距今(11.7±0.8)ka以后,很可能为距今400~500a)。由于全新世地层太薄所限,无法识别出更多全新世古地震,但可以判断金州断裂盖州北—鞍山段为晚更新世晚期—全新世活动断裂。

关键词：金州断裂古地震断层陡坎海城地震

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基于浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测的苏北盆地倪湖庄-七里墩断裂研究

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震灾防御技术 2022年第1期17卷 11-27页

作者：刘旭东张世民晏云翔李林元计昊旻赵俊香应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 中煤科工集团西安研究院有限公司西安710077 中国地震局地质研究所北京100029

浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测是隐伏断层定位与活动性鉴定的基本手段,需在实际工作中不断总结完善。通过采用浅层地震勘探技术,查明了淮安市区附近隐伏断裂的基本格局,并结合钻孔联合地质剖面探测与第四纪年代学测定,确定了新发... 详细信息

浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测是隐伏断层定位与活动性鉴定的基本手段,需在实际工作中不断总结完善。通过采用浅层地震勘探技术,查明了淮安市区附近隐伏断裂的基本格局,并结合钻孔联合地质剖面探测与第四纪年代学测定,确定了新发现的倪湖庄-七里墩断裂的最新活动时代及活动特征。倪湖庄-七里墩断裂为近南北走向、倾向西的高角度正断层,断层倾角72°~82°,探测断裂长度为43 km。浅层地震勘探揭示其断面具有近直立或呈S形的上下反倾特点,指示具有走滑性质。该断裂错断了北东走向淮阴-响水断裂与北西走向无锡-宿迁断裂,最新活动时代为中更新世中晚期。本次探测工作对技术方法进行了探索,并提出以下建议:针对新发现的隐伏断裂,宜采用从已知点向外逐次探测的方式,即完成上一条测线的设计、施工与解译工作后,根据探测结果布设下一条测线;基于地震时间剖面进行钻探设计时,既要考虑断层两盘反射波组延伸与变形特征,又要考虑物探解译上断点与实际上断点的埋深差异;在河流下游开展钻孔联合地质剖面探测与地层对比时,需充分考虑局部地貌条件差异与第四纪海平面对陆域地表过程的影响。

关键词：苏北盆地倪湖庄-七里墩断裂浅层地震勘探钻孔联合地质剖面第四纪测年地层对比沉积环境

基于卷积神经网络与特征聚类的荧光薄片分析方法

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石油学报 2024年第3期45卷 548-558页

作者：孙歧峰李克昊段友祥张依旻宫法明中国石油大学(华东)青岛软件学院计算机科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

荧光薄片是研究储层原油性质、分布特征以及孔隙结构的重要手段。但目前荧光薄片数据处理仍以人工方式为主,分析效率低且受人为因素影响。基于卷积神经网络,提出一种无监督自动分割方法。首先统计出不同组分在紫外光源激发下产生的荧光... 详细信息

荧光薄片是研究储层原油性质、分布特征以及孔隙结构的重要手段。但目前荧光薄片数据处理仍以人工方式为主,分析效率低且受人为因素影响。基于卷积神经网络,提出一种无监督自动分割方法。首先统计出不同组分在紫外光源激发下产生的荧光颜色,建立出荧光颜色图版与标准色系图谱以此确定划分标准,然后使用卷积神经网络提取出荧光图像的高级语义特征,通过相似性和连续性约束进行特征融合,通过计算与荧光色系图谱的空间距离与角度确定相似度划分类别,最终实现荧光图像中颗粒、孔隙、油质沥青、胶质沥青、沥青质沥青等组分的自动划分与定量分析。荧光薄片图像的实验证明,该方法不需要大量标记样本且总体各项平均误差较低,能够满足实际生产需求。

关键词：荧光薄片微观剩余油卷积神经网络无监督学习特征聚类

计及功率指令和积分周期优化的风电机组转子动能功率平滑控制

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电工技术学报 2024年

作者：朱瑛李斌孔旻昊卫志农河海大学电气与动力工程学院

对风电功率进行平滑处理能够有效降低风电波动对电网造成的负面影响。相较于其它方法，通过转子动能平滑风电功率具有成本低、响应快的优势。本文提出了一种计及功率指令和积分周期优化的新型风电机组转子动能功率平滑方法。首先，从风... 详细信息

对风电功率进行平滑处理能够有效降低风电波动对电网造成的负面影响。相较于其它方法，通过转子动能平滑风电功率具有成本低、响应快的优势。本文提出了一种计及功率指令和积分周期优化的新型风电机组转子动能功率平滑方法。首先，从风电机组的传递函数出发，推导出新型平滑参考功率，通过改变参数，能够实现对该功率指令平滑程度和波动均值大小的解耦调节；随后，通过转速闭环控制实现对功率指令的间接精准跟踪，分析了其中的关键参数积分周期Δt对功率跟踪效果产生影响的数学机理，并提出了Δt的优化整定方法。最后，以永磁直驱风电机组为研究对象，通过建立仿真模型及搭建实验平台，验证了所提新型功率平滑控制策略的可行性及有效性。

关键词：风电机组功率平滑转子动能积分周期小扰动线性化

前沿交叉学科平台能否促进博士生学术发展?——基于某研究型大学博士生调查数据的实证分析

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学位与研究生教育 2024年第4期 74-83页

作者：杨钋金红昊蔡旻恩北京大学教育学院教育经济研究所北京100871 华中科技大学教育科学研究院武汉430074 北京大学前沿交叉学科研究院北京100871

构建了涵盖“入口–环境–投入–发展”的综合性分析框架,实证考察前沿交叉学科平台的博士生培养成效。结果显示,相较于传统学科,交叉学科平台培养的博士生在读博动机、组织支持、学业投入与学术职业社会化等领域均具有优势,但在学术成... 详细信息

构建了涵盖“入口–环境–投入–发展”的综合性分析框架,实证考察前沿交叉学科平台的博士生培养成效。结果显示,相较于传统学科,交叉学科平台培养的博士生在读博动机、组织支持、学业投入与学术职业社会化等领域均具有优势,但在学术成果产出方面略有不足。延伸分析发现,导师支持的缺位是学术成果产出不足这一现象背后的症结所在。故此,前沿交叉学科平台亟待构建高质量的全职导师团队,为博士生培养提供充足师资支持。

关键词：前沿交叉学科平台博士生学术发展跨学科研究生教育

基于冲沟右旋水平位错的安丘-莒县断裂地震特征位移分析

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地震地质 2021年第3期43卷 471-487页

作者：计昊旻李安张世民应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 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

安丘-莒县断裂是郯庐断裂带晚第四纪以来活动特征明显的断裂段,曾发生70BC安丘7级地震,对该地震的同震位错量和该断裂的长期活动习性开展研究,有助于理解郯庐断裂带的构造活动。然而一直以来,安丘—莒县段的古地震研究结果并不理想,没... 详细信息

安丘-莒县断裂是郯庐断裂带晚第四纪以来活动特征明显的断裂段,曾发生70BC安丘7级地震,对该地震的同震位错量和该断裂的长期活动习性开展研究,有助于理解郯庐断裂带的构造活动。然而一直以来,安丘—莒县段的古地震研究结果并不理想,没有很好的同震位移量证据。文中利用高分辨率的无人机Sf M摄影测量技术提取了大量冲沟的右旋水平位错量,对安丘-莒县段断裂安丘—孟瞳段和青峰岭段的走滑运动特征进行了定量研究,通过分布概率统计,获得该断裂最小的冲沟右旋水平位移量约为5m,并且发现较大的冲沟右旋水平位移量也为5m的倍数,这种现象可能代表了该断裂发生过多次规模相当的地震事件,而约5m的右旋水平位错量暗示该断裂存在地震特征位移。此外,依据位错量与震级和地表破裂长度的关系推断,70BC安丘地震的震级可能存在低估,且产生了安丘—孟瞳、青峰岭和莒县—孟堰3段级联破裂;或者5m的特征位移指示了另一次更大的史前地震。

关键词：郯庐断裂带安丘-莒县断裂水平位错量特征位移

基于信道短化和圆球译码的水声通信迭代序列检测

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哈尔滨工程大学学报（英文版） 2024年第1期23卷 238-246页

作者：瞿逢重方浩涂星滨魏艳章旻昊杨劭坚 The Engineering Research Center of Oceanic Sensing Technology and Equipment Ministry of EducationZhoushan 316021China The Key Laboratory of Ocean Observation-Imaging Testbed of Zhejiang Province Zhejiang UniversityZhoushan 316021China Hainan Institute of Zhejiang University Sanya 572025China

The demand for high-data-rate underwater acoustic communications(UACs)in marine development is increasing;however,severe multipaths make demodulation a *** decision feedback equalizer(DFE)is one of the most popular equalizers in UAC;however,it is not the optimal *** maximum likelihood sequence estimation(MLSE)is the optimal algorithm,its complexity increases exponentially with the number of channel taps,making it challenging to apply to ***,this paper proposes a complexity-reduced MLSE to improve the bit error rate(BER)performance in multipath *** the proposed algorithm,the original channel is first shortened using a channel-shortening method,and several dominant channel taps are selected for ***,sphere decoding(SD)is performed in the following *** are applied to eliminate inter-symbol interference caused by weak channel *** simulation and sea experiment demonstrate the superiority of the proposed *** simulation results show that channel shortening combined with SD can drastically reduce computational complexity,and iterative SD performs better than DFE based on recursive least squares(RLS-DFE),DFE based on improved proportionate normalized least mean squares(IPNLMS-DFE),and channel estimation-based DFE(CE-DFE).Moreover,the sea experimental results at Zhairuoshan Island in Zhoushan show that the proposed receiver scheme has improved BER performance over RLSDFE,IPNLMS-DFE,and *** with the RLS-DFE,the BER,after five iterations,is reduced from 0.0076 to 0.0037 in the 8–12 k Hz band and from 0.1516 to 0.1145 in the 13–17 k Hz band at a distance of 2000 ***,the proposed algorithm makes it possible to apply MLSE in UAC in practical scenarios.

关键词： Underwater acoustic communications(UACs) Maximum likelihood sequence estimation(MLSE) Channel shortening Sphere decoding(SD) Iterative detection

光子拓扑绝缘体:超快激光直写加工与应用(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 199-214页

作者：楼旻晗谭德志之江实验室浙江杭州311121 浙江大学材料科学与工程学院浙江杭州310058

超快激光直写技术可以高精度加工任意三维波导结构,从而实现新型拓扑模型以及集成化的拓扑光子器件。通过经典的拓扑结构(如一维二元复式晶格、非对角Aubry-André-Harper晶格、蜂窝晶格),阐述拓扑光学的基本原理和现象(如Thouless泵浦... 详细信息

超快激光直写技术可以高精度加工任意三维波导结构,从而实现新型拓扑模型以及集成化的拓扑光子器件。通过经典的拓扑结构(如一维二元复式晶格、非对角Aubry-André-Harper晶格、蜂窝晶格),阐述拓扑光学的基本原理和现象(如Thouless泵浦,手性边缘态、局域态与拓扑不变量之间的关系),介绍最新的拓扑光子学进展与应用(如高阶拓扑绝缘体、Floquet拓扑绝缘体、非厄米拓扑、非线性拓扑,以及量子拓扑保护),重点综述在超快激光直写平台下实现的拓扑现象与应用。

关键词：激光光学光子拓扑绝缘体超快激光直写 Floquet光子拓扑绝缘体非厄米拓扑非线性拓扑光子芯片