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Present-day Upper-crustal Strain Rate Field in Southeastern Tibet and its Geodynamic Implications:Constraints from GPS Measurements with ABIC Method

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2024年第1期98卷 265-275页

作者： YANG Shaohua PAN Jiawei LI Haibing shi yaolin Key Laboratory of Continental Dynamics of Ministry of Natural Resources Institute of GeologyChinese Academy of Geological SciencesBeijing 100037China Jiangsu Donghai Continental Deep Hole Crustal Activity National Observation and Research Station DonghaiJiangsu 222300China Key Laboratory of Computational Geodynamics College of Earth and Planetary SciencesUniversity of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

The Earth’s surface kinematics and deformation are fundamental to understanding crustal *** effective research approach is to estimate regional motion field and deformation fields based on modern geodetic *** the discrete observed velocity field is obtained,the velocity related fields,such as dilatation rate and maximum shear strain rate,can be estimated by applying varied mathematical *** study applied Akaike's Bayesian Information Criterion(ABIC)method to calculate strain rate fields constrained by GPS observations in the southeast Tibetan *** with results derived from other three methods revealed that our ABIC-derived strain rate fields were more *** maximum shear strain rate highlighted the Xianshuihe–Xiaojiang fault system as the main boundary for the outward migration of material in southeastern Tibet,indicating rotation of eastern Tibet material around the eastern Himalaya rather than whole extrusion along a fixed ***,distinct dilatation rate patterns in the northeast and southwest regions of the fault system were *** northeast region,represented by the Longmenshan area,exhibited negative dilatational anomalies;while the southwest region,represented by the Jinsha River area north of 29°N,displayed positive dilatational *** indicates compression in the former and extension in the *** with deep geophysical observations,we believe that the upper and lower crusts of the Jinsha River area north of 29°N are in an entire expanding state,probably caused by the escape-drag effect of *** presence of a large,low-viscosity region south of 29°N may not enable the entire escape of the crust,but instead result in a differential escape of the lower crust faster than the upper crust.

关键词： strain rate differential escape ABIC GPS southeastern Tibet

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Seismic and geological evidence of hidden faults in the Yinpan Reservoir area based on a dense seismic array

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Science China Earth Sciences 2024年第7期67卷 2401-2407页

作者： Guangyao YIN Huai ZHANG Liwen GONG Q ipeng BAI Yicun GUO Bing ZHANG yaolin shi Key Laboratoryof Earth System Numerical Modeling and Application(Chinese Academyof Sciences) College of Earth and Planetary SciencesUniversity of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Key Laboratory of Computational Geodynamics Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai 519080China Beijing Yanshan Critical Zone National Field Scientific Observation and Research Station Beijing 101408China Chongqing Earthquake Agency Chongqing 401147 China Institute of Earthquake Forecasting China Earthquake AdministrationBeijing 100036China Hangzhou Applied Acoustics Research Institute Hangzhou 311100China State Key Laboratory of Geodesy and Earths Dynamics Innovation Academy for Precision Measurement Science and TechnologyCASWuhan 430077China

*** November 23,2017,an M_(S)5.0 earthquake occurred in Wulong,Chongqing,China,resulting in tens of casualties and considerable economic ***,the epicenter of this earthquake was located in the transition zone from the... 详细信息

关键词： earthquake southeast seismic

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基于卷积滤波的谱元法在长时程波场模拟中的应用

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1832-1838页

作者：任骏声张怀周元泽张振石耀霖中国科学院大学计算地球动力学重点实验室北京 100049

地震波波场数值模拟是深入认识复杂地下介质的重要手段.谱元法兼顾了有限元方法的传统优势,并提高了数值精度和稳定性,已成为目前地震波波场数值模拟中最常用的方法之一.随着超大规模并行计算的普及和发展,高分辨模拟所需的网格尺寸越... 详细信息

地震波波场数值模拟是深入认识复杂地下介质的重要手段.谱元法兼顾了有限元方法的传统优势,并提高了数值精度和稳定性,已成为目前地震波波场数值模拟中最常用的方法之一.随着超大规模并行计算的普及和发展,高分辨模拟所需的网格尺寸越来越小,网格规模越来越大,导致长时程模拟的大步长需求越来越高,成为倍受关注的研究热点.区别于传统的保结构算法,本文采用时间频散变换对时间离散引起的误差进行补偿,并引入空间滤波用于打破CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)条件对时间采样间隔的限制.为了克服谱元法中因为非均匀空间采样点引起的滤波频谱计算难题,本文采用空间卷积滤波替换传统频率域滤波,有效的降低了算法的计算需求.该滤波方法也适用于复杂起伏模型的波场模拟.将本文方法用于保结构算法,并针对四阶辛Nyström方法进行了测试,显著增大了四阶辛Nyström方法的时间采样步长.新方法可以有效的用于地球自由振荡的模拟以及其他需要长时程数值模拟的工作中.

关键词：长时程波场模拟卷积滤波谱元法 CFL条件数值稳定性

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川滇主要断裂带应力应变积累速率的三维有限元模拟:初步结果

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1839-1852页

作者：曹建玲王辉刘晓霞张晶石耀霖中国地震局地震预测研究所北京100036 中国科学院大学北京100049

川滇地区构造活动强烈,活动断裂众多,强震活动频繁.了解主要活动断裂的应力应变积累速率对于评估该区的长期地震危险性具有重要参考作用.本文新建立川滇地区及其主要活动断裂的三维黏弹性有限元模型,其中考虑了该区的岩石圈结构分层以... 详细信息

川滇地区构造活动强烈,活动断裂众多,强震活动频繁.了解主要活动断裂的应力应变积累速率对于评估该区的长期地震危险性具有重要参考作用.本文新建立川滇地区及其主要活动断裂的三维黏弹性有限元模型,其中考虑了该区的岩石圈结构分层以及介质在水平和深度方向的不均匀性;采用1996—2018年的平均GPS水平速度场约束模型的侧边界,同时考虑川滇地块深部介质的拖曳力过程,模拟计算了构造加载作用下模型的动力学响应——区域变形特征和断裂的应力积累速率.模拟的位移场能很好拟合GPS观测的速度场,模拟的水平主应力方向在川滇块体和华南块体西缘与地震震源主应力方向相符,反映所建模型与模拟结果有较好的可信度.尝试将模拟的应力积累速率与基于GPS/GNSS观测的应变速率相结合,计算能反映区域地壳应变积累程度的弹性应变能密度分布;讨论了主要断裂带的背景应力、弹性应变能密度和库仑应力积累速率与M≥6.0地震发生的关系.结果显示除了模型边界附近的应力奇异地带外,川滇其余地区1996年以来M≥6.0地震大多数发生在模拟应力积累速率高或次高的断裂带(段),以及弹性应变能密度积累速率中偏高的断裂带(段).在模拟的背景应力速率高而且库仑应力增长快的龙门山断裂带南段和鲜水河断裂带最南段,分别在本文写作和定稿阶段发生2022年6月1日四川芦山M6.1地震和2022年9月5日四川泸定M6.8地震.认为研究区具有类似高或者次高的模拟应力和弹性应变能密度积累速率、但至今无强震发生和记录的断裂带(段),潜在的地震危险性需要关注.

关键词：三维黏弹性模型有限元模拟断层应力积累速率弹性应变能密度强震危险性

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利用有限元热应力计算方法对热事件月震成因的探讨

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第1期41卷 50-64页

作者：张君策胡才博石耀霖中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

在前人工作的基础上,考虑月表向内吸收的太阳光照热量和向外释放的月球热辐射热量,以及与温度、深度相关的月壤热力学参数的非线性,开发了适合研究月壤温度、变形和热应力时空演化的热弹性耦合有限元并行程序,利用4组有限元模型研究不... 详细信息

在前人工作的基础上,考虑月表向内吸收的太阳光照热量和向外释放的月球热辐射热量,以及与温度、深度相关的月壤热力学参数的非线性,开发了适合研究月壤温度、变形和热应力时空演化的热弹性耦合有限元并行程序,利用4组有限元模型研究不同的月壤特征厚度对月表温度、变形和热应力时空演化的影响。计算结果表明,月表月壤温度呈现1个月球日(29.5个地球日)的周期性变化,赤道月表的温度在100~385 K之间变化,变化幅度随深度增加指数衰减,影响深度约达50 cm。温度的周期性变化引起月表垂直位移也呈现上升和下降的周期性变化,以及月表水平正应力的挤压和拉张的周期性变化。总体而言,水平应力白昼是挤压,夜晚是拉张,其中拉应力增长速率最快的时刻是18:00,拉应力最大的时刻是06:00。月壤特征厚度对温度、水平正应力的时空分布的影响较大。热应力的量级有可能达到月表岩土抗张强度,张应力增长最快和幅值最大时段与观测到的月球浅表热事件发生的早晚频度较高相吻合。

关键词：月球月壤热弹耦合热事件热月震

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三维黏弹性模型在月球冷却产生的热应力计算中的应用

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第1期41卷 1-10页

作者：金一民陶莎石耀霖中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

月球冷却过程中积累的热应力是影响月球内部力学环境的重要因素之一。使用三维黏弹性有限元模型计算月球热应力的积累过程,并通过对比实验分析黏性参数对热应力大小的影响。计算结果表明月幔深部和浅部的热应力状态存在截然的分界。浅... 详细信息

月球冷却过程中积累的热应力是影响月球内部力学环境的重要因素之一。使用三维黏弹性有限元模型计算月球热应力的积累过程,并通过对比实验分析黏性参数对热应力大小的影响。计算结果表明月幔深部和浅部的热应力状态存在截然的分界。浅部热应力以切向挤压为主,挤压应力最大值出现在月壳底部;深部径向和切向正应力的大小主要受浅部径向正应力的控制,径向和切向热应力均为拉张,但由于黏性松弛差应力的积累和松弛动态平衡,而处于接近“静水压”状态。假设月球岩石圈的黏度大于10^(28)Pa·s,则现今月壳和浅部月幔水平挤压热应力可以达到数百MPa,而月幔深部的拉张热应力可达到数十~100 MPa。因此,震源深度较浅的浅源月震可以用热应力来解释。而深源月震成因仍是一个困难的问题,推测深部月幔的拉张热应力为孔隙结构的发育提供了条件,而月幔底部的熔融层提供了高压孔隙流体,从而降低了深部月幔介质的破裂强度。

关键词：黏弹性介质有限元法热应力月震

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页岩油气开发诱发地震的研究现状及进展——以加拿大、美国和中国为例

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地震工程学报 2024年第5期46卷 1179-1195,1213页

作者：刘汉青胡才博石耀霖中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 广东省梅州市蕉岭县科工商务局广东梅州514100 地球系统数值模拟与应用全国重点实验室北京100049 中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

页岩油气的开发助推了全球油气储量及产量增长,重塑了全球能源格局。伴随着页岩油气开发过程中的水力压裂和废水处理,页岩油气田附近的诱发地震频率急剧增加,其中大多数为微地震,但破坏性地震也时有发生。这种现象主要发生于美国中西部... 详细信息

页岩油气的开发助推了全球油气储量及产量增长,重塑了全球能源格局。伴随着页岩油气开发过程中的水力压裂和废水处理,页岩油气田附近的诱发地震频率急剧增加,其中大多数为微地震,但破坏性地震也时有发生。这种现象主要发生于美国中西部、加拿大西部和中国西南地区。页岩油气开发诱发地震成因复杂,目前普遍认为主要有三种诱发机制:静态库仑应力变化、孔隙弹性介质理论和流体压力扩散及无震滑移。在汇总全球主要页岩油气诱发破坏性地震分布及其诱发机制的基础上,以加拿大的不列颠哥伦比亚省霍恩河盆地和阿尔伯塔省的Fox Creek地区,美国的科罗拉多州南部、新墨西哥州北部的Raton盆地和俄克拉何马州,中国的重庆市荣昌地区和四川省长宁—兴宁地区为例,系统论述页岩油气开发典型诱发地震的基本情况和诱发机制,介绍诱发地震的前瞻性预测与管控措施,并对页岩油气开发诱发地震的研究现状及进展进行总结和展望。

关键词：页岩油气水力压裂废水处理诱发机制前瞻性预测红绿灯系统

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石油化工装置大型机组群停工检修标准化管理浅议

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石油化工设备技术 2024年第4期45卷 60-66,I0004页

作者：史尧林中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司浙江宁波315207

石油化工装置停工检修改造是一项复杂的系统工程,大型机组的检修是其中的重点,是影响装置能否顺利开工的核心。特别是多套装置系列停工时,涉及机组数十台,其检修工作量和工作难度更大。文章依托某特大型企业标准化停工检修管理程序,总... 详细信息

石油化工装置停工检修改造是一项复杂的系统工程,大型机组的检修是其中的重点,是影响装置能否顺利开工的核心。特别是多套装置系列停工时,涉及机组数十台,其检修工作量和工作难度更大。文章依托某特大型企业标准化停工检修管理程序,总结了大型机组群停工检修管理策略,形成了一套行之有效的标准化管理方法。该方法已在2023年检修工作中实施,取得了良好的效果,可为同类装置的停工检修提供参考。

关键词：石油化工装置大型机组群检修策略标准化管理方法

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Three-dimensional numerical simulation of glacial trough forming process

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Science China Earth Sciences 2015年第9期58卷 1656-1668页

作者： YANG ShaoHua shi yaolin Key Laboratory of Computational Geodynamics of Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

The glacial trough is a common glacier erosion landscape, which plays an important role in the study of glacier erosion processes. In a sharp contrast with the developing river, which is generally meandering, the developing glacial trough is usually wide and straight. Is the straightness of the glacial trough just the special phenomenon of some areas or a universal feature? What controls the straightness of the glacial trough? Until now, these issues have not been studied yet. In this paper, we conduct systematic numerical models of the glacier erosion and simulate the erosion evolution process of the glacial trough. Numerical simulations show that:(1) while the meandering glacier is eroding deeper to form the U-shaped cross section, the glacier is eroding laterally. The erosion rate of the ice-facing slope is bigger than that of the back-slope.(2) The smaller(bigger) the slope is, the smaller(bigger) the glacier erosion intensity is.(3) The smaller(bigger) the ice discharge is, the smaller(bigger) the glacier erosion intensity is. In the glacier erosion process, the erosion rate of the ice-facing slope is always greater than that of the back-slope. Therefore, the glacial trough always develops into more straight form. This paper comes to the conclusion that the shape evolution of the glacial trough is controlled mainly by the erosion mechanism of the glacier. Thereby, the glacial trough prefers straight geometry.

关键词： glacial trough erosion action numerical simulation finite element method

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高压干气密封运行故障及应对措施浅析

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石油化工设备技术 2024年第1期45卷 54-58,I0003,I0004页

作者：王群史尧林中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司浙江宁波315207

石油化工领域大型工艺气压缩机轴端密封一般选用干气密封,用密封气流量监控其运行状态。从干气密封故障分析中发现,密封气流量监控很难发现密封运行早期的异常现象。这些异常现象发展到后期,往往会引起突发故障,造成机组停机,给生产带... 详细信息

石油化工领域大型工艺气压缩机轴端密封一般选用干气密封,用密封气流量监控其运行状态。从干气密封故障分析中发现,密封气流量监控很难发现密封运行早期的异常现象。这些异常现象发展到后期,往往会引起突发故障,造成机组停机,给生产带来较大损失。文章通过对几起干气密封的故障进行分析,发现一次密封气带液和C形圈断裂是导致故障发生的主要原因,而一次密封气带液又加速了C形圈断裂。通过增设干气密封一次气注入温度、排气温度状态监测,加强密封一次气露点管理,可较早发现干气密封运行异常,以便提前进行调整,保证干气密封在寿命周期内可靠运行。

关键词：干气密封 C形圈露点

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