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深部地应力探测技术理论探讨 总被引：7，自引：1，他引：6
地应力测量的研究已有几十年的历史,但是对于地下深部地应力非钻孔式测量探测技术的发展,则一直进展很慢。本文依据天然电磁波场源,利用光弹实验模型原理,研制了ＤＹＬ型地应力探测仪,并在淮南地区地庆力状态普查过程中,取得了明显的应用效果。 相似文献
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诸多研究表明我国深部资源潜力巨大,但目前的开发开采深度普遍停留在500 m以浅,开展"攻深探盲"是构建国家资源安全体系的有效途径.应用最先进的科学技术手段,提取深部地质信息,已成为我国当前地球物理科学研究的发展方向.作为地球物理学的重要分支,电磁法是矿产资源探查的主体手段之一.在分析我国现阶段航空、地面及海洋电磁探测技术进展的基础上,本文重点说明了极低频电磁法（简称WEM法）,多通道瞬变电磁法（简称MTEM）和电性源短偏移瞬变电磁法（简称SOTEM）等电磁探测新技术.WEM法建立一套包括岩石层、大气层和电离层在内的全空间电磁传播理论,通过新研制的观测系统,获取地下10 km的地电信息;MTEM方法是地下埋深4 km目标体精细勘查的有效手段;SOTEM实现地下1.5 km深度范围内目标体的精细探测.通过多种电磁探测技术组合,可实现地下10 km深度范围内多尺度探测,达到"望远镜+放大镜+显微镜"探测效果.同时,本文指出进一步研发与新方法配套的装备、资料处理技术和大数据人工智能识别等将是我国电磁法未来的发展方向. 相似文献
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随着城市化建设步伐加快,如何快速准确地确定地下管线的埋设情况及管道材质种类成为工程地质勘探重要的研究课题.本文通过时域有限差分法(FDTD),对地质雷达探测地下管线的成像进行正演模拟,分析了介电常数影响下金属管线与非金属管线的成像特征.在此基础上,进一步分析了地层与不同介电常数管线分界处的波幅特征,研究了不同介电常数情况下管-土分界面的波幅规律.在相同埋藏条件下,把不同目标体(管道)分界点的波幅与特定材质管道(介电常数为1)分界点的波幅A1的比值定义为相对波幅.根据相对波幅大小,可以分类判别地下管线材质,对于金属管线而言,相对波幅大于1.5,而对于非金属管线,相对波幅小于1.据此,提出了地质雷达探测地下管线时对金属材料与非金属材料地下管线进行分类判别的一种方法,并通过现场试验验证了该方法的有效性. 相似文献
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大容量气枪震源激发探测因具绿色环保、传播距离远和高度重复性等特点成为地下介质探测的新方法,利用其进行地下介质物性变化高精度探测,则对不同激发条件下气枪传播信号的一致性提出要求。本文选取了祁连山主动源不同枪组（4支和3支气枪）在激发环境一致情况下分别激发时各远台波形记录,通过信号叠加、互相关及频谱分析等方法,对比分析了各台站记录的不同枪组激发信号,及其与震中距的关系,并讨论了不同枪组激发对地下介质走时变化观测的影响。结果表明：（1）不同枪组的激发信号波形相关度随震中距增大而降低,信号震相随激发能量有微弱的变化,震中距超过50 km后其变化几乎分辨不出;（2）远台接收信号的能量大小随主动源激发能量变化,各台站能量变化主要体现在优势频率范围内;（3）接收台站台基越坚固不同激发能量均方根振幅比越小;（4）叠加一定数量的波形可以有效提高远台记录信号的信噪比,增加气枪激发能量则相对更容易提高信号信噪比。 相似文献
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地下管线探测是测绘和物探专业相结合的一项工作,对地下非金属管线探测目前最适用的方法是探地雷达法.为提高探地雷达探测地下管线的效率和探测准确性,使管线探测专业人士可以更好的掌握探地雷达探测地下管线技术,本文通过理论分析探地雷达探测地下管线的工作原理及在北京市近45000 km地下管线基础信息普查工作中大量实验,对不同管径、不同埋深、不同材质的管线进行雷达探测,对比分析各种管线雷达图像的特征.文章分析出管线管径的不同表现在雷达图上是抛物线水平距离跨度的不同,管径越大,水平距离跨度越大.管线埋深的不同则表现在雷达图抛物线拖尾部分水平距离不同,埋深越深则拖尾部分跨度更长.不同管径和埋深的管线在探测的时候需要采用不同中心频率的雷达天线进行探测.管线材质的不同则特征更明显,直接表现在有无多次波出现和多次波的强弱、是否屏蔽深层有效信号、同相轴相位表现形式及波形特征等各个方面.该研究成果可指导今后城市地下管线普查和管线竣工验收时的管线探测工作. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2020,(9)
人工源电磁探测技术作为地球物理电磁探测的重要分支,在过去十年中得到快速发展.中国陆续攻克电磁探测方法的基础理论、正反演方法和核心装备技术难题,在地面电磁法、航空电磁法及海洋电磁法等领域的研究中取得了突破性进展,出现空-地-井立体探测和频-时域多尺度电磁探测新技术,实现对地下10km深度范围内目标体的有效探测.为了进一步满足国家在深部地质找矿、城市地下空间探测、地质灾害探测和监测等方面的迫切需求,仍需继续推动地球物理勘探方法的技术创新,发展高效、可靠、经济的新装备. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(10)
利用人工震源主动向地下发射地震波可以实现地下结构的高精度探测.合适的震源是进行主动源探测的关键.为研究大陆地壳结构及其变化,我们从爆破、电火花、落锤、偏心振动源、重载列车行驶产生的震动、变频汽车震源(Vibroseis)、水体中气体激发等多种震源中,遴选出水体中气体激发的人工震源(以下简称气枪)作为研究大陆地壳结构的震源.这种气枪震源具有绿色、环保、安全、高效等优点,是进行大陆地壳结构探测的新型人工震源.近年来,利用气枪震源分别在云南宾川、新疆呼图壁和甘肃张掖建成了3个固定式地震信号发射台,并开展了连续数年的监测.我们发现了气枪震源产生地震波信号高度重复的特点,利用这种特点,新疆人工水体中激发的地震波,在5000次叠加之后信号则可以追踪到近1300km,可探测面积为600万km~2,深达60km的地下结构.如果把这种人工主动震源看成是一盏照亮地下结构的明灯的话,在中国大陆,建立10个激发地震波的发射台,可以对中国大陆960万km~2的国土进行长时间连续的全覆盖探查,实现"天上有北斗,地下有明灯". 相似文献
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观测应力场的变化是预报地震较直接的途径之一。由于地下岩石介质力学性质及元件受力状态的复杂性，压磁式地应力测试系统能否测到地下应力的变化，是这种测量方法的核心问题之一。涉及到它在地震探索中的观测研究价值。嵩明台电感地应力观测装置，能感受到距测孔１００米处抽水的影响。本文的分析表明，电感应力观测装置在满足规范要求时，能测到地应力场的变化，不失为一种较好的方法。最后给出了消除抽水干扰的方法。 相似文献
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基于空间自相关法从粤港澳大湾区短周期密集台阵的21个观测点记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线,并反演得到了广州市番禺区内布设的台阵下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示：台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低,介于1.17 km/s到1.59 km/s之间;0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s,表明通过空间自相关法可以有效地获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层的精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段,将在未来城市地区的浅层结构探测中发挥重要作用。 相似文献
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This paper presents all direct precise leveling measurements of elevations between permanent benchmarks that stand along two lines in the Avacha Geodynamic Test Site from 1962 to 1995. These data are of special importance for future researchers. We show that the vertical strain increases as one approaches the volcanic edifice, while at the same time being oscillatory in character. The fluctuations of benchmark elevations at distances of 6–7 km from the volcano show amplitudes of –4.2 cm to +3.0 cm relative to a benchmark that is 17.4 km distant from the crater. It is hypothesized that the oscillatory character of vertical movements around the volcano is due to the varying influence of crustal stresses on the magma chamber beneath the volcano and these stresses are subject to variation in the subduction zone of the Pacific and Eurasian plates. Under these conditions the magma chamber “operates” as a natural giant strainmeter. The leveling observations revealed subsidence on the shore of Avacha Bay in the seaport area, probably by as much as over 13 cm at the time of the large earthquake that occurred in November 1971 and whose epicenter was in the Avacha Bay at a distance of approximately 70 km from the city. 相似文献
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收集整理2007年以来延边地震台记录的113个远震数字波形资料,采用远震接收函数反演延边地震台下方地壳结构,运用H-Kappa叠加方法,计算得到台站下方地壳厚度和泊松比.采用全球平均地壳模型作为初始模型,反演台站下方0-100 km的S波速结构.反演结果表明,延边地震台下方地壳厚度为30.8 km,波速比为1.84,泊松比较高,为0.29.在台站下方15-20 km及25-30 km处存在低速层. 相似文献
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Lupei Zhu Ying Tan Donald V. Helmberger Chandan K. Saikia 《Pure and Applied Geophysics》2006,163(7):1193-1213
We use the recordings from 51 earthquakes produced by a PASSCAL deployment in Tibet to develop a two-layer crustal model for
the region. Starting with their ISC locations, we iteratively fit the P-arrival times to relocate the earthquakes and estimate mantle and crustal seismic parameters. An average crustal P velocity of 6.2–6.3 km/s is obtained for a crustal thickness of 65 km while the P velocity of the uppermost mantle is 8.1 km/s. The upper layer of the model is further fine-tuned by obtaining the best synthetic
SH waveform match to an observed waveform for a well-located event. Green's functions from this model are then used to estimate
the source parameters for those events using a grid search procedure. Average event relocation relative to the ISC locations,
excluding two poorly located earthquakes, is 16 km. All but one earthquake are determined by the waveform inversion to be
at depths between 5 and 15 km. This is 15 km shallower, on average, than depths reported by the ISC. The shallow seismicity
cut-off depth and low crustal velocities suggest high temperatures in the lower crust. Thrust faulting source mechanisms dominate
at the margins of the plateau. Within the plateau, at locations with surface elevations less than 5 km, source mechanisms
are a mixture of strike-slip and thrust. Most events occurring in the high plateau where elevations are above 5 km show normal
faulting. This indicates that a large portion of the plateau is under EW extension. 相似文献
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利用穿越区域南段为秦岭褶皱带山区,中段为渭河断陷盆地,北段为鄂尔多斯地台南缘的宽角反射/折射地震测深剖面所获得的资料对该区地壳结构进行研究.结果表明:该区地壳呈明显的分层、分区结构;上下地壳的分界是由壳内反射波较为连续可靠的P2以及P3所确定的.鄂尔多斯地台是本区M界面最深的地区,地壳厚度大,达42 km左右,结构相对简单,结晶基底浅. 秦岭褶皱带的地壳厚度约37~38 km,结晶基底浅,甚至出露.渭河断陷盆地莫霍界面相对两侧明显且不对称的上隆,地壳结构复杂;而莫霍界面相对鄂尔多斯地块突变隆起和上地幔高速物质侵入于下地壳,是该区发生中强地震的深部构造背景. 相似文献
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在云南西部,穿过红河、小江断裂带完成了一条长360 km、呈北东向的深地震宽角反射/折射剖面.通过对该测线的观测资料进行一维、二维模拟解释,得到了沿剖面的二维地壳速度模型.研究结果显示,沿测线Moho界面埋深横线变化大,其西南侧Moho埋深约35 km,东北侧Moho最大埋深可达43 km.沿剖面从西南到北东方向,地壳平均P波速度从5.9 km/s逐渐增加到6.13 km/s,但显著低于全球大陆平均值.结合以往的接收函数和面波联合反演结果,我们推算沿测线从西南到东北,其下方地壳泊松比介于0.23~0.25之间.剖面西南侧上地壳具有异常低的P波速度和泊松比,暗示其下方上地壳以α-相长英质组分为主;而剖面东北上地壳相对较高的P波速度和泊松比则暗示其物质组成以花岗岩-花岗闪长岩为主.研究区下地壳的P波速度和泊松比分别介于6.25~6.75 km/s和0.24~0.26 km/s之间,暗示其上部组成以花岗岩相的片麻岩为主,而下部组成则以角闪石类岩石为主.红河断裂两侧地壳速度显著不同,从浅到深其速度差异逐渐变弱,但红河断裂两侧地壳厚度变化较大.而小江断裂下方两侧地壳速度和地壳厚度变化并没有红河断裂那么明显. 相似文献
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西南印度洋中脊为典型的超慢速扩张洋中脊,其岩浆补给具有不均匀分布的特征.洋壳厚度是洋中脊和热点岩浆补给的综合反映,因此反演洋壳厚度是研究大尺度洋中脊和洋盆岩浆补给过程的一种有效方法.本文通过对全球公开的自由空气重力异常、水深、沉积物厚度和洋壳年龄数据处理得到剩余地幔布格重力异常,并反演西南印度洋地区洋壳厚度,定量地分析了西南印度洋的洋壳厚度分布及其岩浆补给特征.研究发现,西南印度洋洋壳平均厚度7.5 km,但变化较大,标准差可达3.5 km,洋壳厚度的频率分布具有双峰式的混合偏态分布特征.通过分离双峰统计的结果,将西南印度洋洋壳厚度分为0~4.8 km的薄洋壳、4.8~9.8 km的正常洋壳和9.8~24 km的厚洋壳三种类型,洋中脊地区按洋壳厚度变化特征可划分为7个洋脊段.西南印度洋地区薄洋壳受转换断层控制明显,转换断层位移量越大,引起的洋壳减薄厚度越大,减薄范围与转换断层位移量不存在明显相关性.厚洋壳主要受控于该区众多的热点活动,其中布维热点、马里昂热点和克洛泽热点的影响范围分别约340 km,550 km和900 km.Andrew Bain转换断层北部外角形成厚的洋壳,具有与快速扩张洋中脊相似的转换断层厚洋壳特征. 相似文献
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青藏高原东部玛多-沙马地区的重力场与深部构造 总被引：9，自引：4，他引：9
根据青藏高原东部玛多-沙马（下察隅）重力剖面的重力数据资料，对该地区的重力场和深部地壳构造特征作了分析研究，提出青藏高原东部的布格重力异常是高原边缘高，内部低，地壳厚度是边缘薄，内部厚，平均地壳厚度为60km左右，在察隅-沙马地区，为负均衡异常区，因此，该地区是属于地壳上升的地区，此项结果，填补了察隅-沙马地区的均衡重力异常的空白。 相似文献
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云南思茅—中甸宽角反射/折射地震剖面切割松潘—甘孜、扬子和华南三个构造单元的部分区域. 我们利用初至波和壳内反射波走时层析成像获得地壳纵波速度结构. 在获得新的地壳速度结构模型基础上，利用地震散射成像思想和低叠加次数的叠前深度偏移方法重建了研究区的地壳、上地幔反射结构. 综合分析研究区地壳P波速度模型和壳内地震反射剖面发现：沿测线从北至南地壳厚度从约50 km减薄至35 km左右，地壳厚度的减薄量主要体现在下地壳，剖面北段下地壳厚度约为30 km，剖面南段下地壳厚度仅为15 km左右；上地幔顶部局部位置P波速度值偏低，一般为76～78 km/s，反映出云南地区是典型的构造活动区的特点.剖面沿线地壳内地震反射发育，其中莫霍强反射出现在景云桥下方；在景云桥弧形断裂带8～10 km深处出现宽约50 km的强反射带. 相似文献
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Mian Liu 《Pure and Applied Geophysics》1996,146(3-4):447-467
This paper examines the first-order dynamic interactions between crustal shortening, extension, and volcanism in tectonic evolution in the North American Cordillera. The protracted crustal compression in the Mesozoic and early Cenozoic (110–55 Ma) contributed to the subsequent Tertiary extension by thermally weakening the lithosphere and producing an overthickened (>50 km) and gravitationally unstable crust. In addition to post-kinematic burial heating, synkinematic thermal processes including conduction are shown significantly because of the long period of crustal contraction and the slow shortening rates (<4 mm/yr). The effects of shear heating were probably limited for the same reasons. Localized delamination of the lithospheric mantle may have contributed to the abundant plutonism and high crustal temperature in the southeastern Canadian Cordillera at the end of the orogeny. Most early-stage extension in the Cordillera, characterized by formation of metamorphic core complexes, resulted from gravitational collapse of the overthickened crust. Plutionism may have facilitated strain localization, causing widespread crustal extension at relatively low stress levels. Crustal collapse, however, was unlikely the direct cause of the Basin-Range extension, because the gravitational stresses induced by crustal thickening are limited to the crust; only a small fraction of the gravitational stresses may be transmitted to the lithospheric mantle. Nor could core complex formation induce the voluminous mid-Tertiary volcanism, which requires major upwelling of the asthenosphere. While the causes of the asthenospheric upwelling are not clear, such processes could provide the necessary conditions for the Basin-Range extension: the driving force from thermally induced gravitational potential and a thermally weakened lithosphere. The complicated spatial and temporal patterns of volcanism and extension in the Basin and Range province may be partially due to the time-dependent competing effects of thermal weakening and rheological hardening associated with intrusion and underplating of mantle-derived magmas. 相似文献
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On the state of stress in the near-surface of the earth's crust 总被引：1，自引：0，他引：1
Five models for near-surface crustal stresses induced by gravity and horizontal deformation and the influence of rock property contrasts, rock strength, and stress relaxation on these stresses are presented. Three of the models—the lateral constraint model, the model for crustal stresses caused by horizontal deformation, and the model for the effects of anisotropy—are linearly elastic. The other two models assume that crustal rocks are brittle or viscoelastic in order to account for the effects of rock strength and time on near-surface stresses. It is shown that the lateral constraint model is simply a special case of the combined gravity-and deformation-induced stress field when horizontal strains vanish and that the inclusion of the effect of rock anisotropy in the solution for crustal stresses caused by gravity and horizontal deformation broadens the range for predicted stresses. It is also shown that when stress levels in the crust reach the limits of brittle rock strength, these stresses become independent of strain rates and that stress relaxation in ductile crustal rocks subject to constant horizontal strain rates causes horizontal stresses to become independent of time in the long term. 相似文献