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利用黏弹性球体位错理论研究2004年苏门答腊地震震后效应对华南块体的影响

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地球物理学报 2024年第9期67卷 3424-3435页

作者：刘泰邹镇宇吴伟伟佘雅文付广裕孟国杰中国地震局地震预测研究所北京100036 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

本文基于黏弹性球体位错理论和GNSS观测资料,约束东南亚地区大范围地幔黏滞性结构,探讨该地震的震后形变及其对华南块体的影响.首先收集泰国地区震后位移资料,考虑兼顾稳态和瞬态震后形变的Burgers黏弹性体,利用黏弹性球体位错理论进行... 详细信息

本文基于黏弹性球体位错理论和GNSS观测资料,约束东南亚地区大范围地幔黏滞性结构,探讨该地震的震后形变及其对华南块体的影响.首先收集泰国地区震后位移资料,考虑兼顾稳态和瞬态震后形变的Burgers黏弹性体,利用黏弹性球体位错理论进行模拟,得到软流圈麦克斯韦黏滞性系数(η_(m))为5×10^(18)Pa·s,开尔文体黏滞性系数与麦克斯韦体比值(α)为0.3,开尔文体剪切模量与麦克斯韦体比值(γ)为0.33.进而收集和模拟华南块体及其周边区域震后形变,GNSS流动站观测资料显示震后2年形变主要集中于华南块体南部,观测与模拟震后位移方向整体一致,往西南方向指向震中,震后形变量上存在明显差异,云南地区模拟值偏大,而华南块体南部模拟值偏小.GNSS连续站观测资料显示,华南块体受苏门答腊地震震后形变的影响在2010年后明显减弱.后续地壳变形研究以华南块体为参考基准时,建议基于2016年以后的观测提取速度场.

关键词： 2004年苏门答腊地震黏弹性体华南块体 GNSS观测资料

利用近震Sp转换波到时和远震接收函数P波峰值延迟研究华北盆地浅部结构

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2272-2290页

作者：朱冰清王伟涛谢俊举李志伟姚新强黄翔卞真付林逸中国地震局地球物理研究所北京100081 中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所北京100094 天津市地震局天津300180

收集2017—2020年中国地震科学探测台阵在华北地区布设观测宽频带流动地震观测台采集的高信噪比近震远震地震波形,采用远震接收函数P波峰值延迟和近震Sp转换波到时对华北沉积层厚度进行了估算.由远震接收函数P波峰值延迟,近震Sp转换波和... 详细信息

收集2017—2020年中国地震科学探测台阵在华北地区布设观测宽频带流动地震观测台采集的高信噪比近震远震地震波形,采用远震接收函数P波峰值延迟和近震Sp转换波到时对华北沉积层厚度进行了估算.由远震接收函数P波峰值延迟,近震Sp转换波和S波到时差方法推断的华北地区沉积层厚度在6~7 km,燕山造山带区域沉积层厚度较小,结晶基底埋深一般小于1 km,华北盆地中部和东南部盆地结晶基底埋深较厚,厚度普遍大于3 km,局部厚度可达7 km.盆地内地垒式隆起区邢衡隆起有3 km厚度的沉积层,冀中坳陷、黄骅坳陷厚度6~7 km;沉积层厚度与地质构造相对应,坳陷区沉积层厚度较大,隆起区沉积层厚度较小,体现了沉积盆地内部不同二级块体的沉降差异.震相拾取误差、震源方位角和震中距对沉积厚度计算结果影响不明显;进行时深转换采用的一维速度模型准确性对计算结果存在一定影响.总体来说,远震接收函数P波峰值延迟和近震Sp转换波到时可以研究沉积层厚度,能够可靠、有效地确定沉积层厚度结构的特征,为地震风险评估提供基础信息.

关键词：沉积层近震Sp转换波到时远震接收函数P波峰值延迟

滇西昌宁—孟连带“中—上泥盆统”和“二叠系拉巴组”中的石炭系南段组及其成因机制探讨

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地层学杂志 2024年第1期48卷 87-99页

作者：郑建彬金小赤宗普闫振黄浩中国地质科学院地质研究所北京100037 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

滇西昌宁—孟连带是探索古特提斯地质演化的热点地区之一。识别和梳理带内不同岩石地层单元所包含的内容,追索其分布情况,是深入、准确地了解这一地区地质演化的一个重要前提。石炭系密西西比亚系南段组分布于昌宁—孟连带东带,是一套... 详细信息

滇西昌宁—孟连带是探索古特提斯地质演化的热点地区之一。识别和梳理带内不同岩石地层单元所包含的内容,追索其分布情况,是深入、准确地了解这一地区地质演化的一个重要前提。石炭系密西西比亚系南段组分布于昌宁—孟连带东带,是一套厚度大、成熟度较高的被动陆缘浅海沉积。笔者近期在昌宁—孟连带西带的“中—上泥盆统”和“二叠系拉巴组”中识别出了一套碎屑岩地层,其化石面貌及岩石学和锆石年代学特征反映其为南段组沉积。它们与不同时代的硅质岩、碎屑岩、灰岩等混杂分布。前期的研究显示南段组为冈瓦纳大陆被动大陆边缘的“原位沉积”,而西带不同时代的硅质岩、碎屑岩、灰岩和玄武岩等则为源于古特提斯的“外来岩片”。在古特提斯闭合过程中,这些“外来岩片”就位于冈瓦纳大陆被动陆缘的“原位沉积”(南段组)之上。构造挤压和褶皱变形,以及后期的剥蚀,使得在“原位沉积”(南段组)与“外来岩片”的接触部位出现南段组与时代不同、沉积构造背景迥异的岩片穿插、混杂分布的现象。

关键词：昌宁—孟连带石炭系南段组 “外来岩片” 古特提斯

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高温处理对玄武岩纤维抗拉强度和结构的影响

材料导报 2024年第11期38卷 152-157页

作者：苗世坦刘嘉麒郭玲刘忠丁宝明张蕾河北地质大学宝石与材料学院河北省岩石矿物材料绿色开发重点实验室玄武岩纤维研究所石家庄050031 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

本工作选取山东某地的玄武岩矿石为原料,制备了连续玄武岩纤维,并在空气气氛条件下,对玄武岩纤维进行200~900℃的高温热处理。采用多种现代分析测试手段,研究了热处理温度对玄武岩纤维的抗拉强度、表面形貌、微观结构及析晶行为的影响... 详细信息

本工作选取山东某地的玄武岩矿石为原料,制备了连续玄武岩纤维,并在空气气氛条件下,对玄武岩纤维进行200~900℃的高温热处理。采用多种现代分析测试手段,研究了热处理温度对玄武岩纤维的抗拉强度、表面形貌、微观结构及析晶行为的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,纤维的抗拉强度呈近线性下降趋势;纤维表面出现沿轴向裂纹分布的缺陷且数量增多,损伤程度增大;纤维内部单元无序化程度增加,结构逐渐解聚;800℃热处理后,主要析晶相为辉石相与磁铁矿相,900℃热处理后出现赤铁矿相。

关键词：玄武岩纤维高温处理抗拉强度结构

柴达木盆地英雄岭构造带小断层和碳酸盐岩缝洞体识别地震勘探关键技术

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石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 290-298页

作者：陈敬国邓志文王飞李景叶王恺吴迪中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249 东方地球物理公司河北涿州072751

针对柴达木盆地英雄岭构造带深层小断层和碳酸盐岩缝洞体识别,提出配套的地震勘探关键技术。首先,从资料采集方面,扩大观测方位,采用小组合激发和接收,炮、检点均匀布设,可提高小断层成像精度;在地震资料数据处理方面,采用OVT域多维保... 详细信息

针对柴达木盆地英雄岭构造带深层小断层和碳酸盐岩缝洞体识别,提出配套的地震勘探关键技术。首先,从资料采集方面,扩大观测方位,采用小组合激发和接收,炮、检点均匀布设,可提高小断层成像精度;在地震资料数据处理方面,采用OVT域多维保真压噪技术和巨厚表层Q补偿处理技术,可以提高地震资料信噪比、保真度,有效拓宽频带,提高分辨率;在地震资料解释方面,利用分方位数据体和人工智能断层识别技术,可有效提高小断层识别精度,利用各向异性强度属性可有效识别缝洞体。该技术可为其他类似地区提供参考。

关键词：英雄岭碳酸盐岩缝洞体小断层地震勘探关键技术

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大陆下地壳

地学前缘 2024年第1期31卷 28-45页

作者：张艳斌翟明国周艳艳周李岗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 中国科学院大学行星与地球学院北京100049

大陆下地壳是连接岩石圈地幔和上地壳的“纽带”,是地壳与地幔交换最活跃的部位。上地幔与下地壳的部分熔融及下地壳一些岩石的拆沉还可直接导致壳-幔物质的交换、循环与重组。换言之,下地壳是壳-幔作用的一个极其重要的场所,底垫、拆... 详细信息

大陆下地壳是连接岩石圈地幔和上地壳的“纽带”,是地壳与地幔交换最活跃的部位。上地幔与下地壳的部分熔融及下地壳一些岩石的拆沉还可直接导致壳-幔物质的交换、循环与重组。换言之,下地壳是壳-幔作用的一个极其重要的场所,底垫、拆沉、深熔、高级变质和其他作用都在下地壳中发生和实现。然而,下地壳是以往研究地球深部和浅部关系时被“跳”过去的部位,没有得到足够的重视。克拉通化定义为大陆原来混沌的原地壳分异并形成稳定的上地壳和下地壳,并由此构建了稳定的壳-幔结构,这种空前的稳定关系从形成起一直维持到现在,是大陆演化、洋-陆与壳-幔相互作用的基础。在板块边界的造山过程中,如洋-陆的俯冲碰撞特别是陆-陆碰撞,可以形成不同大陆地块的陆壳叠置、加厚、垮塌、拆沉、底垫和重新稳定,在造山带根部形成新的下地壳,即造山带型下地壳。本文重点讨论了克拉通型下地壳演化过程,强调了其动力学意义及其在大陆动力学研究中的重要地位,建议在深地研究和学科布局中给与充分重视。

关键词：大陆下地壳地质过程壳幔作用克拉通造山带地球动力学

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喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义

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岩石学报 2024年第2期40卷 433-449页

作者：周起凤秦克章刘宇超何畅通赵俊兴李俊瑜朱丽群赵永能张昕中国冶金地质总局矿产资源研究院北京101300 中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产... 详细信息

锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产出的多条含锂辉石伟晶岩脉,其规模不等,岩相分带简单,主要岩相带为锂辉石-石英-钠长石带或锂辉石-块体长石-石英-(白云母)带,也见钠质细晶岩。选取3处含锂辉石伟晶岩脉中的锡石开展阴极发光(CL)和原位微区分析测试(EPMA和LA-ICP-MS)研究。锡石的元素替代机制以2(Nb,Ta)^(5+)+Fe^(2+)→3Sn^(4+)和同价置换(Ti^(4+),Zr^(4+),Hf^(4+),U^(4+))→Sn^(4+)为主,部分锂辉石伟晶岩中的锡石出现Fe对Sn和Nb的置换。锡石呈现4种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色):黑色区域具有明显高的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,相对高的Hf含量,以及较大的Ti含量变化范围;灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近,振荡环带具有略高的Nb、Ta和Fe含量,相对低的U含量;白色区域具有相对低的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,以及略低的Hf含量。锡石阴极发光特征与化学组成密切相关,Zr、U、Ga、Hf含量与锡石阴极发光特征具有一定联系。锡石的阴极发光结构(CL结构)主要为均一结构和不均一结构(核-边正环带、补丁以及核-边反环带),包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体,黑色核+振荡环带/灰色边及补丁、灰色核+振荡环带/灰色边及补丁、振荡环带/黑色区域+白色丝带状边/棉絮状补丁、以及振荡环带/灰色/黑色核+黑色边。锡石CL结构的演化序列自内向外表现为黑色核部/晶体→灰色或振荡环带区域/晶体→(白色/黑色区域),向亏损Nb、Ta、Fe、U、Ga,弱亏损Zr、Hf、Y、Ti元素,以及高Ta/(Nb+Ta)值和低Zr/Hf值的方向演化,晚期可出现Fe的富集。锡石的CL结构和化学组成对比发现:同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩,共存矿物的结晶分异可能产生富Nb和富Ta两组锡石,不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有明显差异。锡石CL结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与形成过程。

关键词：锡石矿物原位微区分析库曲含锂辉石伟晶岩脉喜马拉雅

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中国海相页岩气测井评价技术进展与发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 241-260页

作者：谭茂金武宏亮王思宇杜广慧白洋王谦中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 中国石油勘探开发研究院测井技术研究所北京100083

海相页岩是中国海相页岩气藏的主要资源阵地,但海相页岩气成藏机理复杂、物性差、流体赋存形式多样。海相页岩气储层品质评价是页岩气勘探开发中甜点优选的重要评价内容,地球物理测井则是其储层品质评价的重要手段。通过分析海相页岩气... 详细信息

海相页岩是中国海相页岩气藏的主要资源阵地,但海相页岩气成藏机理复杂、物性差、流体赋存形式多样。海相页岩气储层品质评价是页岩气勘探开发中甜点优选的重要评价内容,地球物理测井则是其储层品质评价的重要手段。通过分析海相页岩气地质特征及目前勘探开发面临的难题,介绍了孔隙尺度—岩心尺度—测井尺度的多尺度岩石物理分析技术,围绕含气页岩的有机质、储集性、含气性等地质品质关键参数以及脆性指数、应力、断裂韧性等工程品质关键参数,梳理了这些关键参数的预测技术,建立了页岩气储层品质分级及甜点优选的测井综合评价体系,并应用实例说明了该技术的应用效果和适用性。最后,通过分析页岩气测井评价技术目前存在的问题,提出了新的思路和未来的发展趋势。

关键词：深层页岩气多尺度岩石物理测井解释储层品质甜点分级

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页岩气水力压裂开发的环境效应研究进展

工程地质学报 2024年第4期32卷 1447-1458页

作者：王礼恒董艳辉杨春李守定李晓中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 中国地质大学(北京) 地球物理与信息技术学院北京100083

水力压裂技术在改造低渗储层中得到广泛应用但其带来的环境问题也备受关注,主要包括水资源消耗、地表水与地下水污染、诱发地震等。本文通过调研国内外页岩气开发环境效应相关研究进展,针对上述环境负面效应评述目前还存在的问题与下一... 详细信息

水力压裂技术在改造低渗储层中得到广泛应用但其带来的环境问题也备受关注,主要包括水资源消耗、地表水与地下水污染、诱发地震等。本文通过调研国内外页岩气开发环境效应相关研究进展,针对上述环境负面效应评述目前还存在的问题与下一步研究方向。对比常规油气和其他能源开发,水力压裂作业单位能源用水密度并非最高,且总用水量占地区水资源供给量较低,不会显著增加供水压力。发展新型水基压裂液或无水压裂技术、或充分回用返排液都是减轻水力压裂消耗水资源的有效手段。油气盆地沉积地层渗透率特征及地下流体运动驱动力性质共同决定了由水力压裂作业导致压裂液及地层卤水向上直接污染浅部含水层的可能性极低,已知的甲烷、压裂液及地层卤水造成的水资源污染均是由完井施工缺陷或储运管理不当造成的。但利用地球化学与同位素方法进行水力压裂作业污染物溯源仍存在不确定性,因此完善地表水与地下水监测方案、构建适当的污染指标体系、提升对压裂液与地层卤水在复杂地层中迁移规律模拟预测能力、加强压裂液与返排液监管是应对水资源污染的有效方案。水力压裂作业一定程度上造成气田周边地震活动增加,未来需要进一步完善地震风险评估与预测预警,最大程度降低诱发地震带来的风险。

关键词：水力压裂页岩气水资源消耗水资源污染诱发地震