大兴安岭北段小柯勒河花岗斑岩脉成因及地质意义:锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Hf同位素制约

为了探讨大兴安岭北段小柯勒河花岗斑岩脉的岩石成因、构造背景及地质意义,本文对其进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学与Hf同位素的研究。岩石地球化学结果显示：花岗斑岩富硅（w（SiO₂）为69.85%~70.48%）、富碱（w（Na₂O+K₂O）为9.74%~9.89%）,贫镁（w（MgO）为0.34%~0.40%）、贫钙（w（CaO）为1.04%~1.20%）,A/CNK为0.98~1.02,属于准铝质-弱过铝质系列岩石;具有轻稀土元素富集和重稀土元素亏损的特征,中等Eu负异常,富集大离子亲石元素Rb、K和高场强元素Th、U、Hf、Zr,亏损大离子亲石元素Sr、Ba和高场强元素Nb、Ta、Ti、P。花岗斑岩中的10⁴Ga/Al值为2.32~3.68,分异指数I_D为87.63~89.01。综合分析认为小柯勒河花岗斑岩属于分异的I型花岗岩。花岗斑岩锆石U-Pb加权平均年龄为（124.0±0.6）Ma,属于早白垩世晚期。锆石ε_Hf（t）值为0.5~3.3,二阶段Hf同位素模式年龄T_DM2为1 150~970 Ma。结合岩石地球化学特征分析认为花岗斑岩源岩为由亏损地幔衍生的中-新元古代新增生地壳部分熔融的产物,并有少量古老地壳物质的加入。该花岗斑岩形成于早白垩世晚期蒙古-鄂霍茨克洋闭合背景下的伸展环境,此时太平洋板块持续向欧亚大陆俯冲,但对本区影响有限。     

不同冷却方式下高温花岗岩细观损伤量化和机理分析

冷冲击是一种导致高温岩石破裂从而有效提高地热储层渗透性的方法。为了对不同加热温度下冷冲击后造成的花岗岩损伤程度进行定量分析,探究冷冲击作用下的损伤机理,利用岩石薄片观察和SEM扫描技术对自然冷却和遇水冷却下的高温花岗岩样损伤进行分析。结果表明,当加热温度从200℃提高到800℃时,岩样中心处的薄片A在自然冷却和遇水冷却下的裂隙密度分别增加了17.6%~144.7%和27.6%~163.7%,距圆心12.5 mm的薄片B在自然冷却和遇水冷却下的裂隙密度分别增加了40.1%~202.8%和61.3%~222.7%。随着加热温度的升高,花岗岩损伤程度变大;遇水冷却比自然冷却对花岗岩的损伤程度更大;而由于热梯度的存在,离试样表面越近所受的损伤程度越大。花岗岩试样热损伤是矿物颗粒膨胀和收缩、冷冲击以及热物理化学变化等机制混合作用的结果。研究结果不仅为理解冷冲击对高温花岗岩损伤的影响提供实验参考,且对指导热刺激法在储层改造中的应用至关重要。      

巴仑台钻孔应变仪运行维护和资料分析

巴仑台钻孔应变仪在遭雷击故障维修中井下测量系统工作正常,多次更换数采和RS-485后仍接收到震荡和辐射干扰。经过分析,最终判断出故障原因为信号传输线原有的50 Ω特性阻抗发生改变,导致传输性能下降,在RS-485的A、B端并联120 Ω电阻可恢复信号传输阻抗,使观测数据恢复正常。     

利用CSSM进行多频InSAR相位融合及DEM重构

提出了一种基于相关信号子空间处理方法(coherent signal subspace method,CSSM)的多频带InSAR自适应DEM重构方法,采用广义像素模型对各频带InSAR信号建模,再用CSSM中构造聚焦矩阵的思想将多频带相关矩阵变换到参考频率上,然后采用子空间投影方法来估计高程信息。该方法可以在图像配准精度很差(可以允许达到一个分辨单元)的条件下得到稳健的估计性能,仿真数据和SIR-C实际雷达数据验证了此方法的有效性。     

滨海湿地土地覆盖面向对象分类及变化监测

基于1973—2018年期间的6期遥感影像数据,利用面向对象的分类方法提取江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区的土地覆盖分类信息,进而利用土地转移矩阵分析近45年来盐城保护区核心区土地覆盖变化规律。研究表明:在1973—2018年期间,研究区土地覆盖类型由海到陆依次为海水、光滩、河流、米草、碱蓬、茅草、芦苇和养殖区。土地覆盖变化总体上表现为:光滩大面积减少,变化类型是光滩→碱蓬群落→米草群落,主要集中在研究区中部地区。茅草群落自2008年消失,变化类型是茅草群落→芦苇群落→养殖区,主要集中在研究区的西南和西北部地区。碱蓬群落明显减少,主要转变为芦苇和米草群落,集中在研究区中部地区;西部靠近海堤的变化类型是碱蓬群落→芦苇群落,东部靠近光滩的变化类型是碱蓬群落→米草群落。养殖区大面积增加,集中在研究区西南部地区;芦苇群落明显增加,集中在研究区西部和西北部地区。结果分析认为,盐城滨海湿地保护区核心区土地覆盖类型在近45年来变化显著,尤其是人工湿地养殖区的分布范围明显增加,这可能对滨海湿地生态系统健康与可持续发展造成一定影响,应尽快改变滨海湿地保护区核心区的开发利用方式。     

新冠疫情防控措施对新疆地区地球背景噪声影响分析

2020年7月中旬至8月下旬,新疆地区采取疫情防控措施。选取2020-06~2020-09新疆台网28个宽频带数字地震计的波形数据,获取相应的PSD（功率谱密度）和PDF（概率密度函数）,统计不同频段PSD值分布情况,分析疫情期间新疆地区噪声水平变化特征。结果显示,受新冠疫情的影响,乌鲁木齐地区高频段（2~20 Hz）噪声水平下降4.5%,其他地区也出现不同程度的降低,主要影响因素为人类活动的持续减少。同时,这种噪声减弱现象也由地表传达到地下。     

CO2基增强型地热系统中流体-花岗岩相互作用研究进展及展望

CO₂与水相比,膨胀性大、黏度低、与岩石反应程度低,并且在作为增强型地热系统（EGS）渗流传热流体时,比水具有更高的换热效率。对CO₂-EGS生产过程中储层岩石物性变化的研究具有重要意义,从理论研究、实验研究、数值模拟3个方面,对CO₂基增强型地热系统CO₂-EGS中流体-岩石相互作用的研究现状进行了总结,并且从矿物成分、微观孔结构和力学性质3个方面对储层岩石性质的变化进行了评价。结果表明,CO₂-水-岩石相互作用参与反应的矿物主要为石英、长石类;而沉淀的矿物为蒙脱石、伊利石及方解石等。CO₂-水-岩石相互作用会导致储层岩石的力学性质下降,孔隙结构特征改变。最后,讨论了CO₂作为EGS渗流传热流体仍需攻克的难点问题,包括:CO₂的热动力学特征、换热效率,CO₂-水-岩石的相互作用及其对储层性质的改变,影响CO₂-EGS经济性的因素,以及CO₂-EGS数值模型的研究等。针对这些方面的研究可为今后CO₂-EGS的开发奠定基础。      

2020年7月13日霍城MS5.0地震前兆异常初步分析

利用形态分析法,分析2020年7月13日霍城M_S5.0地震前异常变化特征及演化规律。结果表明：在地震发生前,距震中200 km范围内共6套观测仪器出现异常,异常测项占比15.2%。短期异常十分显著,以突变型异常为主,具有典型的集群特征。通过对本次地震震前异常演化特征的分析,可为未来该地区地震预报提供一定的参考依据。     

预设节理条件下降雨型黄土滑坡模型试验研究

中国黄土高原滑坡灾害频发,且大多与降雨有关,而节理构造是导致黄土滑坡发生的重要因素之一。为进一步揭示节理对黄土滑坡的影响作用,本文以节理为研究切入点,基于实地考察,开展了预设节理工况下降雨诱发滑坡的大型物理模型试验。通过实时监测模型边坡内部土体含水率和孔隙水压力等指标参数随降雨过程的阶段性变化,分析了边坡内部节理裂隙的扩张与演化趋势,以及坡体位移和形变特征,对比揭示了节理的存在对于诱发滑坡的潜在机制及坡体响应规律。试验结果表明:节理对雨水在坡体内部的入渗具有明显的加速和促进作用,预设节理侧的边坡相对于不含节理侧,其土体含水率增速更快、增幅更大且影响范围更广;位于模型边坡中部的节理裂隙的张开度最大,含节理侧坡体的裂隙张开度约为不含节理侧的2倍,滑坡发生时,含节理侧的孔隙水压力的上升幅度相对较大;土体含水率对降雨的敏感度和变化幅度与埋深成反比,坡体浅表部含水率的响应较快且波动较大,而深部则相反。研究结果可为进一步厘清黄土滑坡的成因及破坏机理提供试验依据和理论参考。