近地表速度结构对场地强地震动特征的影响     

卢育霞  石玉成  万秀红  马林伟  卢芳琴 《地震工程学报》2014,36(4):813-819

近地表松散沉积层对地震波具有强烈的改造作用。为了揭示近地表速度结构对场地强地震动特征的影响机理,采用横波勘探和地脉动测试方法研究两个地震台站的场地条件,并对比分析场地测试结果与汶川地震记录的频谱特征。正如浅层地震勘探和地脉动数据所揭示的那样, MXT地震台的强震记录中,对应横波图像0.10 s处强反射波的地震动分量（频率5 Hz左右）在该场地占明显优势,而对0.22 s的弱反射界面（对应的基频为2.3 Hz）的反映并不明显,分析认为这一现象归因于地下10~11 m处粉土与卵石层间具有较大的波阻抗差异,因而造成地震反射图像上0.10 s附近的强振幅掩盖了0.22 s的反射波组,岷县强震记录频谱也显示为单峰值形态。横波勘探在WUD台获得的地震图像显示分别在0.22 s和0.50 s处有两组比较明显的反射波,其所对应的场地潜在响应频率分别为2.3 Hz和1.0 Hz,WUD台的强震记录频谱的形态也明显受这两个波阻抗界面的影响;通过对比地脉动与地震记录的频谱图,认为场地结构对地震信号与一般地脉动信号的影响是有差别的。研究表明：（1）剪切波的强阻抗界面深度及其平均波速是控制场地频谱主频的主要因素,近地表地层中阻抗强的界面对地震波的改造作用占主导地位;（2）近地表松散覆盖层的波速结构影响着场地地脉动频谱与地震动频谱的谱形变化;（3） 一般情况下,浅部强波阻抗界面对地脉动频谱特征的影响可能大于深部（百米以内）,强震作用下深部波阻抗界面会使场地的响应主频向比其脉动基频更低的频段发展。  相似文献   

断层土壤气CO2含量快速测定法关键问题探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

龚永俭  程立康  李越  马义山  马丽丽 《华北地震科学》2014,(1):47-52

为了提高断层土壤气CO2含量观测数据的映震效能,从测点选择、装置布设、观测方法、辅助测项4个方面对断层土壤气CO2含量快速测定法的关键问题做了全面研究,得出结论：（1）断层土壤气CO2含量测点应选择在活动断层破裂带上或紧邻破裂带的敏感地带,在测点选择时应结合地质资料和钻孔资料对预选址的地下岩石结构及其破裂程度进行研究或有效探测,不宜仅为了观测方便在现有地震台站随便选址;（2）断层土壤气CO2含量快速测定法的装置要尽可能布设得深人地下,至少应使测定孔深度超过地表以下0．5m,最好能够选择深人地表以下2．0m以上的深度,以尽量减少或不受地表生物层的影响,但在装置布设时也要充分考虑地下水位的变化情况;（3）在使用断层土壤气CO2含量快速测定法观测CO2含量变化的过程中应努力消除人为因素的影响,避免主观随意性,特别是应将CO2含量快速测定管放置到靠近测定孔的孔底位置,快速测定管底部开口应尽量保持一致且要使开口口径最大化,避免快速测定管触底;（4）测定孔内温度与断层土壤气CO2含量变化呈正相关,降雨量对断层土壤气CO2含量测值有负面的影响,同步进行测定孔内温度和降雨量辅助观测是必须的。鉴于气压变化与断层土壤气CO2含量变化有较强的负相关,建议在机理上进一步研究其影响,同时还应引入湿度作为断层土壤气CO2含量观测的辅助测项。  相似文献   

随钻地层测试压力响应数学模型及物理实验考察          下载免费PDF全文

马天寿  陈平 《地球物理学报》2014,57(7):2321-2333

基于随钻地层测试基本原理和渗流理论,建立了圆柱坐标系下压力下降和压力恢复阶段的压力扩散微分方程,确定出随钻地层压力测试定解问题,通过对定解问题的边界进行齐次化处理,并采用有限差分方法建立了四维空间下的显格式差分方程,以解析方法和有限差分方法分析了点源单相单测试室均质球形渗流问题,两种方法计算误差小于2.00%,检验了有限差分方法的正确性.采用有限差分方法定量分析了不同渗透率（0.1×10^-3μm²、1.0×10^-3μm²和10.0×10^-3μm²）地层下,表皮效应、储集效应、地层非均质性、抽吸速率、抽吸探头半径等因素对压力响应的影响,分析表明,这些因素对压力响应曲线的影响十分显著,主要表现在抽吸压降、压降速率、压力恢复速率、恢复时间等几个方面,而且不同渗透率地层的敏感程度差异比较大.建立了地层压力测试模拟实验平台,模拟了3种不同渗透率（108.81×10^-3μm²、16.10×10^-3μm²和4.79×10^-3μm²）地层的压力抽吸测试,并采用有限差分方法对实验进行了数值模拟.结果表明,数值模拟与实测压力响应一致性非常好,二者绝对误差小于1.60 MPa,相对误差低于5.00%（最大误差4.92%）,验证了有限差分数值方法的正确性和准确性.  相似文献   

近磁尾TC-1观测到伴随有高速流的ULF波及不稳定性分析   总被引：2，自引：2，他引：0       下载免费PDF全文

马玉端  曹晋滨  符慧山  杨俊英  吕浩宇  杨建  王志强 《地球物理学报》2014,57(11):3754-3765

2004年8月3日近地TC-1卫星在磁尾X_GSM~－12R_E的等离子体片内,观测到了伴随着高速流的低于离子回旋频率的波,即超低频波(ULF,Ultra Low Frequency).该波垂直分量的振幅在高速流及其振荡减速期间大致相当;而平行分量振幅在高速流时明显大于其振荡减速时. 利用一个扰动双流模型对完全磁化离子横场漂移驱动的电磁不稳定性计算后,预测结果表明:(1)对于垂直分量来说,横场漂移速度与Alfvén速度的比值影响不稳定性增长率和激发波频率,随其比值增加,增长率变大,激发波频率从负值增加到正值.(2)对于平行分量来说,温度各向异性时等离子体热速度与Alfvén速度比值只影响不稳定性增长率和激发波频率,未改变不稳定性模类别;而温度各向同性时离子横场漂移速度与Alfvén速度比值既影响不稳定性模的种类及其分支,又影响激发波频率.进一步将卫星观测到的等离子体密度、温度、整体流速和磁场代入模型方程,进行数值计算与上述预测结果对比后发现:卫星观测中垂直分量的功率谱密度(PSD,Power Spectrum Density)增强时间和频段与理论模型中由β_//、β_⊥和v_⊥/V_A引起不稳定性激发的波一致;卫星观测中平行分量的功率谱密度增强时间与理论模型基本相符,但是前者的频率明显地低于后者.因此,除了需考虑平行磁场的离子整体流速对不稳定性激发波频率的可能影响,还需要统计上进一步核实伴随有高速流的ULF波与不稳定性的相关性.  相似文献   

磁暴期间高纬顶部电离层离子上行特征——DMSP卫星观测   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

周康俊  蔡红涛  程力君  马淑英  占卫家  沈格  李飞 《地球物理学报》2014,57(11):3541-3550

本文利用DMSP F13和F15卫星观测数据,对2001—2005年58个磁暴(-472 nT≤Min.Dst≤-71 nT)期间高纬顶部电离层离子整体上行特征进行了统计研究.观测表明,磁暴期间,顶部电离层离子上行主要发生在极尖区和夜间极光椭圆区.在北半球,磁正午前,高速的离子上行(≥500 m·s^-1)多集中在65° MLat以上;午后,高速离子上行区向低纬度扩展,上行速度要略高于午前;在南半球,磁午夜前,DMSP卫星在考察区域内几乎所有的纬度上都观测到了高速上行的离子;午夜后,各纬度上观测到上行离子的速度明显降低.离子上行期间,DMSP卫星在极区顶部电离层高度上也频繁地观测到电子/离子增温,且电子增温发生的频率要远高于离子增温.O⁺密度变化分析显示,DMSP卫星磁暴期间观测到的上行离子更多地源于顶部电离层高度.这些结果表明电子增温在驱动暴时电离层离子整体上行过程中起着重要作用.  相似文献   

南水北调总干渠中线工程豫北段基础稳定性的InSAR时序分析          下载免费PDF全文

马超  屈春燕  孟秀军 《地震地质》2014,36(3)

南水北调总干渠中线工程豫北段受矿区开采沉陷、区域地质构造活动及城市地下水开采沉降等多种威胁,区域地质结构稳定性较差。为了评估干渠沿线基础稳定性,为引水工程提供安全评价保障,以南水北调中线豫北段为例,利用2009年全年共9期ENVISAT ASAR雷达数据,采用二通加外部DEM的D-InSAR数据处理算法和"相位累积式"干涉测量甄别大气影响,采用"相邻重访周期式"干涉测量减小时间退相干影响,获得了沿线126km渠段、33个监测点在2009年8个时间段的时序差分形变相位图像;提取了不同时期采矿、地下水开采造成的地面沉降区及沉降幅度信息;评价了区域活动构造及稳定性。研究表明:研究渠段全线有不均匀下沉,350d累积最小下沉量为-33mm,最大下沉量为-73mm。年下沉速率0.34~0.76m/a,年平均下沉速率0.53m/a。监测点下沉总体符合指数分布,平均相关系数R2=0.741 8。根据监测点下沉拟合曲线预测,调水干渠多数段落基础下沉趋稳;南水北调中线工程豫北段受多种因素叠加影响,总体基础稳定性较差,地质构造活动、城市地表沉降为主要影响因素,基础施工为次要影响,矿区开采沉陷对基础失稳未见直接相关性。  相似文献   

藻类腐殖化模拟中胡敏酸的红外光谱及热失重特征变化     

刘恒  刘文汇  李玉成  王杰  腾格尔  马亮帮 《高校地质学报》2012,18(4):773

用红外光谱分析和热失重分析法对从蓝藻腐殖化过程中提取的胡敏酸的元素组成及结构特征进行分析。结果表明： 蓝藻好氧厌氧发酵过程中有机碳、有机氮表现出下降的趋势,且好氧阶段大于厌氧阶段。至模拟实验结束,C/N 比由最初 的5.939 升至9.962,趋近于其中所含胡敏酸的C/N 比10.93。胡敏酸的红外光谱解析显示,不同处理阶段样品胡敏酸在波数 （2920+2850）/1630（脂肪碳/ 芳碳）处吸收峰面积比分别为1.23, 2.73, 0.78, 0.83,芳碳含量增加,表明厌氧过程有助于胡敏 酸结构的芳构化。热失重分析显示发酵生成的胡敏酸有两个明显失重峰值290℃和340℃,主要是非核部分脂肪侧链及氢键 结合OH 的裂解,说明蓝藻发酵生成的胡敏酸主要以脂肪族为主,结构相对于土壤胡敏酸较为简单。结合样品中可溶性有 机质族组分中饱和烃与芳香烃含量的比较,厌氧处理中芳香烃组分成倍增加,亦说明胡敏酸芳构化程度增高,为腐泥型干 酪根早期演化提供了实验依据。  相似文献   

深部盐岩蠕变特性研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

杜超  杨春和  马洪岭  施锡林  陈结 《岩土力学》2012,33(8):2451-2456

通过对湖北云应的盐岩和泥岩,以及江苏金坛盐岩的单轴、三轴蠕变试验结果的分析,研究了包括应力、围压等外在条件以及内部组成结构对盐岩蠕变特性的影响。发现盐岩无论在何种围压下,稳态蠕变率都随偏应力的增加而显著地增大;围压起到限制变形的作用,而随着围压增高,围压对稳态蠕变率的影响越来越小;晶粒越大和杂质含量越多,盐岩的蠕变属性越弱。盐岩的蠕变变形是应变硬化和回复效应等内部变形机制共同作用的结果,选用内应力作为内变量可用来描述这种内部微观结构的演化过程。对云应盐岩的多级加载蠕变试验数据进行拟合,确定了非线性蠕变本构方程中的参数,理论与试验结果的比较表明,两者吻合性较好。  相似文献   

非饱和黄土非线性K-G模型试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

胡再强  马素青  李宏儒  赵凯  田园 《岩土力学》2012,33(Z1):56-60

K-G模型较之E-μ模型有较好的优越性,每个参数都能与土的剪切模量或体变模量直接联系,便于岩土工程的非线性理论和计算分析。以西部甘肃永登非饱和黄土为研究对象,进行大量不同湿度下的非饱和黄土常规三轴试验,获得不同初始饱和度下的K-G模型参数,进一步研究这些参数随初始饱和度的变化规律,建立模型参数和初始饱和度的相关表达式。在实际工程中,用测得的非饱和黄土的湿度指标,就可以得到黄土的K-G模型参数进行非饱和黄土的增湿数值模拟计算分析,避免吸力的量测和计算,具有一定的工程实际应用价值。  相似文献   

滇东喀斯特地区石漠化裸露红土的表层有机质含量分析   总被引：2，自引：1，他引：1  

陈虎  王嘉学  胡灿灿  马照伦 《中国岩溶》2012,31(4):423-425

滇东石漠化地区裸露红土是近年来关注的一种特殊的类荒漠化景观。为了解红土裸露原因,在富源县、宣威市、罗平县等地石漠化裸露红土典型发育地段获取有植被覆盖红土及裸露红土表层样品进行有机质含量分析。结果表明,裸露红土表层有机质含量在0.06%~3.85%之间,平均值为1.31%,远低于同区域有植被生长的山原红壤样品及其它喀斯特地区土壤表层样品。石漠化过程中,植被破坏后土壤有机质大量流失,进而影响土壤结构、保水保肥能力等,导致红土裸露。滇东喀斯特地区成片分布的裸露红土应处在石漠化过程中植被退化但土壤尚未被完全侵蚀的阶段。   相似文献