黑龙江省地震科学台阵背景噪声特征分析

2019年黑龙江省完成"一带一路"地震科学台阵项目中台址勘选工作，基于科学台阵中136个台址的地面运动噪声数据，通过计算不同频段范围内背景噪声记录的加速度功率谱密度，研究不同环境噪声下科学台阵记录数据的地噪声特征及其台基响应。结果表明：黑龙江西北和东南部地区地面运动噪声水平低，观测环境较好；中部和东北部地区噪声水平较高，大庆地区尤为严重。勘选结果真实反映了黑龙江区域内的背景噪声分布，使我们对本区域地噪声水平和干扰因素有了新的认识。     

赣南狮吼山硫铁多金属矿区花岗岩地球化学、年代学特征及其成因

狮吼山矿区是江西省内规模最大的矽卡岩型硫铁多金属矿床，伴生W、Cu、Au多种成矿元素，成矿作用与矿区出露的茶山迳复式花岗岩体有关。岩体主要包括茶山迳似斑状黑云母二长花岗岩和莲湖细粒二长花岗岩两期，为研究成矿岩体的侵位时代、岩石成因及与成矿的关系，本次工作进行了U-Pb锆石定年、岩相学和岩石地球化学等测试分析。结果表明：岩体具有高硅、高钾、富铝的特征，属高钾钙碱性系列花岗岩；轻重稀土元素分馏明显，均为右倾型，弱Eu负异常，以富集Cs、Rb、Th、U、Pb，亏损Ba、Nb、Sr、和Ti等元素为主要特征，属于低Ba-Sr壳源花岗岩类；锆石具较好晶形，具典型岩浆锆石特征，利用LA-ICP-MS进行U-Pb测年，获得谐和年龄为（162.4±0.6）Ma（MSWD=1.8），加权平均年龄为（162.4±1.4）Ma（MSWD=1.4），谐和年龄与加权平均年龄在误差范围内高度一致，表明茶山迳复式岩体侵位于燕山早期中侏罗世；综合考虑岩体矿物组合、主微量元素及高分异特征，认为其成因分类应属于S型花岗岩；对比中国花岗岩成矿元素平均含量，茶山迳两期花岗岩均具有较高的W、Mo、Bi、Pb等成矿元素含量，可同时为成矿作用提供热源、流体及物质。     

中国地裂缝发育规律与运动特征研究

地裂缝是中国主要地质灾害之一，至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条，这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等，总结了中国地裂缝的空间分布，揭示了中国地裂缝的发育规律，并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明:中国地裂缝主要分布在大华北地区，尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重，其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。     

大深度潜航器水下空间运动建模与仿真

分析大深度潜航器水下空间运动特点，建立描述其空间运动的数学模型，并以数学模型为基础利用 MATLAB\Simulink 软件完成潜航器空间运动仿真模型的开发。在搭建的仿真模型基础上，通过数学仿真手段分析了潜航器在螺旋下潜、抛载过渡、定角爬升、稳定至水面航行状态下的水下运动全过程，给出了具有弧形翼板的潜航器外形设计方案的运动能力仿真评估，为后续潜航器运动能力优化设计提供仿真依据。     

深海可移动平台的全向推进技术研究

深海可移动平台是青岛海洋地质研究所针对大洋地质调查过程中提出的精准取样、定点投放等新需求,创新研发的新一代通用型深海地质调查装备。全向推进系统是该平台的核心关键技术之一。笔者从工作实际需求出发,阐述了深海可移动平台的整体设计思路;通过对平台整体的数学建模与力学分析,给出了平面全向推进系统的数理模型;根据不同参数与控制变量,模拟了大洋地质调查过程中全向推进系统的仿真结果。     

南岭东段枫树洞稀土矿中辉长质包体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其成岩作用

摘要: 南岭东段是我国稀土矿产资源集中分布区,枫树洞稀土矿是南岭东段风化壳淋积型矿床,通过对该矿床含矿花岗岩层中的包体进行锆石U-Pb年代学和地球化学研究,发现稀土矿层中存在2种辉长质包体:早侏罗世包体((188±2.8)Ma)和晚三叠世包体((227±3.7)Ma)。包体中锆石阴极发光图像(CL)和锆石 Th/U值普遍>0.4,指示为岩浆锆石,大多数锆石稀土元素分布在热液锆石与岩浆锆石过渡区,说明包体中的岩浆锆石遭受后期热液的强烈改造,晚三叠世包体改造最强烈。早侏罗世包体主要锆石Ti温度为694～1 279 ℃,平均值为816 ℃,大多数>800 ℃; 晚三叠世包体主要锆石Ti温度为687～925 ℃,平均值为671 ℃,大多数<750 ℃,包体可能来源于含水条件下发生的部分熔融。包体锆石年龄中存在多组年龄数据,暗示南岭东段晚三叠世—早侏罗世,该地区曾发生了多次岩浆活动,反映了古太平洋板块对华南板块的影响由弱到强的变化过程,在这种俯冲背景下的岩浆由陆壳部分熔融形成,幔源物质活动也呈现出由弱至强的趋势。     

局部山体地形对断层动力学破裂过程的影响研究

基于曲线网格有限差分方法研究了垂直走滑断层在不同山体地形情况下的动力学破裂传播，分析并讨论了局部山体地形对断层破裂过程及相应地面地震动的影响，得到了各模型断层面的动力学破裂过程及相应的地表峰值速度特征。研究结果表明，山体地形尺度（山体高度及底部延展距离等）对断层动力学破裂过程影响较大，进而影响到相应的地面地震动分布。当山体地形处于自由地表上亚剪切向超剪切转换的位置附近时，山体地形会阻碍断层面上自由地表超剪切的产生。一般而言，对于具有一定埋深的断层，当山体地形底部延展距离一定时，山体高度越高，其对自由地表超剪切的阻碍程度越大；当山体高度一定时，地形底部延展距离越大，越会阻碍自由地表超剪切的产生，这种破裂过程的变化会导致相应地面地震动呈现不同特征的分布。此外，还探讨了断层破裂过程及相应地震动对成核区外初始剪切应力变化的响应，结果显示，当初始剪切应力较高时，高应力降引起的超剪切破裂会对断层破裂及相应的地震动分布起主导作用。      

基于连续帧间差分的抛弃式探头三维下沉运动处理方法研究

抛弃式探头由无人机装载,能够在较远目标区域和危险海域开展海洋水文环境剖面参数的测量。通过安装不同传感器,可以实现对温度、盐度的剖面测量,其深度的测量采用数学方法计算得到。针对双摄像机水箱实验获得的5个不同攻角实验结果,分析了常用的运动目标的检测方法,最终选择基于连续帧间差分法,确定探头的三维坐标位置,进而得到探头下沉运动的三维运动轨迹和速度曲线等信息。探头从水面释放后攻角在下沉过程中不断调整,改变运动姿态,同时伴随自身的旋转,抵消水平方向阻力作用,初始攻角产生的深度测量误差主要体现在加速过程,探头达到匀速运动后测量误差不变,在不考虑横流的情况下,探头最后以匀速垂直下落运动。     

大尺度雁列断层粘滑运动数值模拟

通过ANSYS软件建立二维雁列断层模型，采用粘弹性力学参数，建立摩擦系数接触单元，模拟10万年时间大尺度雁列走滑断层活动（地震相关活动），分析挤压条件下的断层活动特征，研究结果表明：①断层时空区域不同，所受应力也不同，接近贯通区域重合地区所受应力较大，粘滑运动剧烈，由贯通区域向断层两侧逐渐延伸，所受应力依次减小；②摩擦系数越小，地震发生频率越高，地震运动周期越短，则位错量相对较小，易发生震级较小地震；摩擦系数越大，地震发生频率越低，地震运动周期越长，则位错量相对较大，易发生震级较大地震；③给定的边界挤压速率越大，地震发生频率越高，地震运动周期越短，则位错量增大，易发生震级较大地震。     

圆筒型FPSO优化设计与水动力性能分析

针对圆筒型海上储油装置FPSO垂荡运动性能较差、无法安装干式井口的问题,设计了带延伸筒体与矩形阻尼结构的圆筒型FPSO,根据延伸筒体与矩形阻尼结构是否通海分为两种型式。建立水动力计算模型,比较分析不同延伸筒体和阻尼结构型式对FPSO水动力性能的影响。针对南海作业海域,设计了悬链式系泊系统,基于JONSWAP波浪谱对FPSO的运动进行时域预报,并对系泊系统进行校核。分析结果表明:通海型FPSO垂荡固有周期显著提升,可以错开南海百年一遇谱峰周期,通海型FPSO满足钻井、安装干式井口的运动响应要求,系泊系统系缆张力满足规范要求。