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霍山震群区三维地壳速度结构与孕震环境

地震地质 2024年第3期46卷 665-685页

作者：冀国强雷建设赵大鹏中国地震局地球物理研究所北京100081 应急管理部国家自然灾害防治研究院地壳动力学重点实验室北京100085 日本东北大学地球物理系日本仙台980-8578

霍山震群可能是反映华东地区乃至青藏高原地震活动的重要窗口,其孕震环境与发震机制备受关注。文中手动拾取获得了1987个地震的7706条P波、394条PmP波、9263条S波和557条SmS波共计17920条震相到时数据,采用多震相体波层析成像方法反演... 详细信息

霍山震群可能是反映华东地区乃至青藏高原地震活动的重要窗口,其孕震环境与发震机制备受关注。文中手动拾取获得了1987个地震的7706条P波、394条PmP波、9263条S波和557条SmS波共计17920条震相到时数据,采用多震相体波层析成像方法反演获得了霍山震群区下方深至30km的地壳三维P波速度(V_(P))、S波速度(V_(S))及纵横波速度比(V_(P)/V_(S))模型。结果显示,霍山震群区附近存在弱高V_(P)/V_(S)结构特征,但在震群区下方存在强高V_(P)/V_(S)结构特征,且该结构特征沿晓天-磨子潭断裂向深延伸至30km深度,推测霍山震群区下方存在流体作用。该流体作用可能降低断层面有效正应力,从而导致在晓天-磨子潭断裂与落儿岭-土地岭断裂交会的薄弱区发生霍山震群活动。这些流体的来源与太平洋板块在地幔转换带滞留脱水所形成的“大地幔楔”结构中的地幔热物质上涌有关,但还可能与青藏高原壳幔物质沿大别山造山带E向挤出有关,共同影响了霍山震群活动特征。文中成果也为深入理解霍山震群区的构造活动与华东地区及青藏高原构造活动的关联性提供了地震学证据。

关键词：霍山震群区多震相地壳速度成像深部流体

典型水循环参数星载GNSS-R/SoOP-R遥感探测的研究现状

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 1-14页

作者：吴学睿宋少辉马文骁郭鹏胡小工严哲中国科学院上海天文台天文地球动力学研究中心上海200030 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044 南京大学学科服务部江苏南京210093

全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术是利用导航卫星的反射信号进行遥感的一种新兴的对地观测方式,其在海洋领域的研究相对较早和成熟,但是近年来随着星载探测计划的发展,如英国的T... 详细信息

全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术是利用导航卫星的反射信号进行遥感的一种新兴的对地观测方式,其在海洋领域的研究相对较早和成熟,但是近年来随着星载探测计划的发展,如英国的TechDemoSat-1、美国的旋风全球导航卫星系统(cyclone GNSS,CYGNSS)以及中国的风云三号E星,其在陆地领域遥感研究的优势和潜质已经逐步显现。首先,总结了目前机理模型的研究现状;然后,回顾了星载GNSS-R及其他机会卫星反射信号遥感(signal of opportunity reflection remote sensing,SoOP-R)的典型陆面水循环参数的研究现状,以及GNSS-R技术在土壤水分、植被、地表冻融监测上的应用,并梳理了最新SoOP-R技术在根区土壤水分和雪水当量的研究现状;最后,总结了目前在前向机理模型研究和后续反演算法开发中存在的潜在问题,以期在一定程度上推动该项技术在水循环主要气候气象参数探测的发展。

关键词： GNSS-R SoOP-R 土壤水分植被地表冻融根区土壤水分雪水当量

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激波与轻质气柱作用过程的磁场抑制特性

物理学报 2024年第8期73卷 195-208页

作者：张升博张焕好张军毛勇建陈志华石启陈郑纯南京理工大学瞬态物理全国重点实验室南京210094 中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621999 南京理工大学能源与动力学院南京210094

本文采用CTU(corner transport upwind)+CT(constrained transport)算法求解理想可压缩磁流体动力学(magneto-hydro-dynamic,MHD)方程,仿真研究了不同方向磁场控制下高斯分布轻质气柱界面受平面冲击波扰动后的演化过程,揭示了磁场方向... 详细信息

本文采用CTU(corner transport upwind)+CT(constrained transport)算法求解理想可压缩磁流体动力学(magneto-hydro-dynamic,MHD)方程,仿真研究了不同方向磁场控制下高斯分布轻质气柱界面受平面冲击波扰动后的演化过程,揭示了磁场方向对界面不稳定性的影响机理.仿真结果探讨了有/无磁场作用下流场特性与波系结构的发展,对比分析了磁场方向对气柱的长度、高度、射流宽度和体积压缩率的影响,并结合流场上半区环量、能量分量、速度和磁场力分布,多角度分析了磁场方向对界面不稳定性的影响机理.结果表明,磁压力推动涡量远离界面,降低了涡量在密度界面上的沉积而附着在分裂后的涡层上,从而有效抑制Richtmyer-Meshkov不稳定性对界面的影响;由于磁张力附着在被分离的涡层上,且其作用方向与界面因速度剪切而卷起涡的方向相反,因此抑制了界面因Kelvin-Helmholtz不稳定性而形成涡串.另外,纵向磁场控制下的磁张力反作用于中轴射流方向,同样抑制了Rayleigh-Taylor不稳定性的发展.

关键词： Richtmyer-Meshkov 不稳定性磁流体动力学激波高斯界面

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稀有金属矿物微区同位素定年与示踪

岩石学报 2024年第4期40卷 1023-1043页

作者：杨岳衡吴石头车旭东杨明黄超王浩杨进辉王汝成吴福元中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210023 浙江大学海南研究院三亚572025

作为战略性关键金属矿产资源,钨、锡、铌、钽、锂、铍、铷、铯、锆、铪、稀土等稀有金属,在国民经济与国家安全方面有着重要的研究意义。稀有金属矿石矿物微区同位素定年与示踪,是开展稀有金属矿床成矿作用研究的最直接手段,具有整体分... 详细信息

作为战略性关键金属矿产资源,钨、锡、铌、钽、锂、铍、铷、铯、锆、铪、稀土等稀有金属,在国民经济与国家安全方面有着重要的研究意义。稀有金属矿石矿物微区同位素定年与示踪,是开展稀有金属矿床成矿作用研究的最直接手段,具有整体分析无可比拟的优点。近年来,钨锡铌钽锆铪稀土等稀有金属矿物微区U-Pb定年与Sr-Nd-Hf同位素示踪发展迅速,而锂铍铷铯等稀有金属矿物微区Rb-Sr/Lu-Hf定年正蓬勃发展。本文综述了黑钨矿、白钨矿、锡石、铌钽矿(铌钽氧化物类矿物的简称)、独居石、磷钇矿、氟碳铈矿等稀有金属矿物微区U-Pb定年与Sr-Nd-Hf同位素示踪技术主要进展,展望了锂云母、铁锂云母、铯沸石、钾长石(天河石)等微区Rb-Sr定年与磷钇矿、磷灰石、褐帘石、独居石、黑钨矿、白钨矿等微区Sm-Nd和Lu-Hf定年的广阔前景,获得如下认识:(1)低铀矿物U-Pb定年,除了采用高灵敏度磁式等离子质谱外,元素成像技术能很好地揭示微量元素之间相关性,进而快速锁定高U/Pb区域,提高低铀矿物U-Pb定年成功率;(2)铌钽矿-锡石激光微区Hf同位素能够直接示踪花岗岩-伟晶岩稀有金属成岩成矿物质源区,但这方面工作仍需进一步加强;(3)碰撞/反应池等离子质谱的出现,使高Rb/Sr、Sm/Nd或高Lu/Hf比矿物的同位素定年成为现实,是未来稀有金属激光微区同位素年代学发展的新方向;(4)实验方法研发与标准物质研制相辅相成、相互促进,仍是当前迫切需要解决的关键技术难题。随着战略性关键金属日渐成为国内外成矿作用研究的热点,钨锡铌钽锂铍铷铯锆铪稀土等稀有金属矿物微区同位素定年与示踪方法研究,必将为我国新一轮稀有金属矿床学研究做出应有的学术贡献。

关键词：稀有金属微区分析同位素定年与示踪 U-Pb/Rb-Sr/Lu-Hf年代学

鄂尔多斯盆地古峰庄地区疑似侵入岩体的发现及其地质意义

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 142-156页

作者：杨丽华刘池洋黄雷周义军刘永涛秦阳大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 西北大学含油气盆地研究所陕西西安710069 东方地球物理公司研究院长庆分院陕西西安710021

鄂尔多斯盆地内部岩浆岩体的发现对于构造-热事件重建、古地温场恢复及油气地质作用解析有重要意义。基于高精度三维地震资料的处理与解释,首次在盆地内部古峰庄地区发现疑似浅层侵入岩体,刻画了其空间展布并探讨了油气地质意义。研究显... 详细信息

鄂尔多斯盆地内部岩浆岩体的发现对于构造-热事件重建、古地温场恢复及油气地质作用解析有重要意义。基于高精度三维地震资料的处理与解释,首次在盆地内部古峰庄地区发现疑似浅层侵入岩体,刻画了其空间展布并探讨了油气地质意义。研究显示,古峰庄地区存在6个疑似侵入岩体,在平面上多呈环状或云朵状,剖面上愈临近岩体核部,地层杂乱反射和丘状构造特征愈明显。据岩体分布形式和地震反射特征,可将其分为“岩浆深分散浅集中上涌型”疑似侵入岩体和“岩浆浅集中上涌型”疑似侵入岩体。前者由深及浅均有杂乱反射现象,与围岩反射特征明显有别,产状近直立,伴生断裂发育。后者仅在1 000 ms等时切片以上的浅部层系呈杂乱丘状反射,其下地层呈正常的层状反射、几乎不见地层扰动现象。分析认为先存断裂的存在及其数量、规模、垂向叠置程度、核部与端部断距以及地层压力,是造成岩浆差异式上涌的主因。结合盆内其他岩浆岩体发育特征和形成时代,认为古峰庄疑似侵入岩体形成于早白垩世晚期,与古生界-中生界油气规模成烃期和成藏期一致,此阶段的热液活动对该区油气生成、保存和成藏具有重大意义。

关键词：构造-热事件侵入岩体古峰庄地区鄂尔多斯盆地

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基于照明分析和偏移成像实验的主动震源探测系统设计——以朱溪矿区为例

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Applied Geophysics 2024年第1期21卷 93-107,204,205页

作者：李稳陈颙徐善辉胡久鹏刘保金欧阳永棚何银娟谭雅丽花鑫升秦晶晶李倩贾佳南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 中国地震局地球物理勘探中心河南郑州450002 中国地震局地球物理研究所地震观测与地球物理成像重点实验室北京100081 江西省地质局第十地质大队江西鹰潭335000

为了探讨利用绿色环保的非炸药主动震源技术勘查我国西部、南部复杂山地深部矿产资源的可行性,并提出可行的探测方案,以景德镇朱溪矿区为例开展了基于照明分析和叠前深度域偏移成像实验的主动源地震探测系统设计研究。在现场踏勘和充分... 详细信息

为了探讨利用绿色环保的非炸药主动震源技术勘查我国西部、南部复杂山地深部矿产资源的可行性,并提出可行的探测方案,以景德镇朱溪矿区为例开展了基于照明分析和叠前深度域偏移成像实验的主动源地震探测系统设计研究。在现场踏勘和充分收集地质、钻探成果的基础上,根据矿区42号线钻孔联合剖面和相应的岩石物性测量成果建立了地球物理模型。由于后续地震数据采集工作主要利用单分量纵波检波器开展,在地震波的数值模拟方面选用了粘声波方程;工区崎岖地表所带来的不规则自由表面问题则通过Acoustic-Elastic boundary Approach(AEA)方案解决。进行了震源-检波器组双向照明分析,以及高信噪比(20db)和低信噪比(6db)两种情况下的地震波叠前深度域逆时偏移成像实验。研究结果表明,通过合理布设较为密集的主动震源激发-接收系统,采用环境友好的非炸药主动震源技术可以查明目标区地下主要地层,和断层、逆掩推覆体等主要控矿构造的空间展布。后续实际的地震数据采集工作在本次研究的基础上开展,取得的朱溪矿区第一手非炸药震源绿色勘查成像剖面证明了本次研究所提出的探测方案是可行的和有效的。通过不断完善技术体系,非炸药主动震源技术有望为我国深部矿产资源勘探、隐伏断裂勘查、城市地下空间探测等研究领域提供一种环保、高效的技术手段。本次研究所采用的基于照明分析和偏移成像实验的复杂山地主动震源探测系统设计、论证方法值得进一步研究和推广。

关键词：主动震源技术地震探测系统朱溪矿区照明分析偏移成像

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祁连造山带中生代古地磁新结果及其地质意义

地球物理学报 2024年第7期67卷 2744-2760页

作者：谭金生王彬段亮孟庆任刘萍西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

祁连造山带位于青藏高原北部,保存了古特提斯洋和新特提斯洋关闭过程的远程构造响应记录.为了确定祁连造山带多期次构造响应事件的变形特征,本文在南祁连构造带天峻县中三叠世及北祁连构造带祁连县早白垩世地层中进行了详细的古地磁学... 详细信息

祁连造山带位于青藏高原北部,保存了古特提斯洋和新特提斯洋关闭过程的远程构造响应记录.为了确定祁连造山带多期次构造响应事件的变形特征,本文在南祁连构造带天峻县中三叠世及北祁连构造带祁连县早白垩世地层中进行了详细的古地磁学及岩石磁学研究.实验结果显示,三叠纪样品分离出了稳定的高温特征剩磁并在样品水平下通过了倒转检验,白垩纪样品分离出的高温特征剩磁通过了褶皱检验.代表了岩石形成时的原生磁化,相对应的古地磁极为:(T2:82.3°N, 223.6°E,A95=4.8°;K1:65.9°N, 188.3°E,A95=6.2°).对比同时代阿拉善、华北古地磁数据表明:中三叠世之后,天峻地区相对于阿拉善参考极发生了20.2±6.8°的顺时针旋转.早白垩世之后,祁连地区相对于华北参考极没有发生明显的块体旋转(0.3±8.6°).结合前人的研究成果,我们认为晚侏罗世-早白垩世拉萨/欧亚碰撞的远程效应造成祁连造山带东西两侧发生差异性构造缩短活动(西段以逆冲推覆构造缩短为主,东段以走滑活动为主),从而造成祁连整体发生顺时针旋转.早白垩世之后,祁连西段阿尔金断裂附近及东段西宁—兰州盆地发生区域性构造旋转,祁连主体以NE向构造缩短为主.

关键词：中生代构造旋转祁连造山带古地磁学

气热参数对涡轮外环冲击-气膜冷却特性影响的实验研究

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1476-1483页

作者：李自强王龙飞毛军逵毕帅吕城亮南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

针对涡轮外环实际工况的复杂、多变特性,本文搭建了垂直进气、气热参数可调的涡轮外环冲击-气膜冷却实验台,借助红外测温技术,以正交实验法开展主流马赫数、吹风比和温比变化对涡轮外环冷却特性的关联性研究。结果发现:涡轮外环的面平... 详细信息

针对涡轮外环实际工况的复杂、多变特性,本文搭建了垂直进气、气热参数可调的涡轮外环冲击-气膜冷却实验台,借助红外测温技术,以正交实验法开展主流马赫数、吹风比和温比变化对涡轮外环冷却特性的关联性研究。结果发现:涡轮外环的面平均综合冷却效率随主流马赫数增大呈降低-升高-降低的变化趋势,Ma=0.5~0.8的研究范围内,Ma为0.6时涡轮外环具有最佳的综合冷却效果;提高吹风比以增大冷气流量和动压的方式增益涡轮外环内外侧的冲击、气膜冷却效果,吹风比每提高0.5,涡轮外环的面平均综合冷却效率提升1.46%~9.08%;温比由1.5变为1.6,涡轮外环的面平均综合冷却效率下降0.85%~7.95%。

关键词：涡轮外环冲击-气膜冷却综合冷却效率:多变工况

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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