基于地球物理场的华阳川铀矿区深部构造特征及其深部找矿潜力

华阳川铀多金属矿的勘查工作近年来取得了较大进展,基本查明了浅部矿体的分布情况。然而,由于北秦岭华阳川地区深部构造发育,地形复杂,前期缺乏对深部构造特征的研究,制约了该区深部找矿突破。笔者通过航空重、磁及地面电磁剖面工作,结合已有的地质资料,对华阳川铀多金属矿区的深部构造特征进行了全面分析。研究结果显示,华阳川韧性剪切带的深部延伸为铀源的迁移和迁出提供了重要的通道。同时,华山岩体具有铀源迁出特征,其在华阳川矿区北界面变缓,呈现出“靠椅”状的形态,这种地质结构有利于铀源的富集和就位。基于以上,认为华阳川铀矿区深部至少1500 m内仍具有寻找铀矿的巨大潜力。

提升“地球物理场论”课程教学质量的三个着力点

“地球物理场论”是地球物理类专业一门非常重要的专业基础课。笔者在近十年的教学实践中,根据课程特点和学生认知规律,分别从数学知识的应用、物理知识的教学以及与后续课程的衔接三个方面,对提升课程教学质量进行深入细致的探索。笔者认为数学知识的应用应根据专业需要进行有针对性的取舍,让学生体会到数学知识在专业上的应用,同时要注重体现数学知识中的物理思想;物理知识的教学应以恰当的方式引入新概念,在教学中适当地引入物理学史的介绍,注重让学生掌握物理思想方法、学会用物理学的视角看待问题、分析问题和解决问题;通过科学符号的统一、课后习题的渗透、叙述的一致性上做好与后续专业课程的衔接。

以学习者为中心的“地球物理场论”课程教学模式探究

“地球物理场论”课程是勘查技术与工程专业的专业基础课。本文结合课程特点及教学现状,在以学习者为中心的教学理念指导下,对课程教学模式进行了新探索。按照教学目标,对课程框架体系进行了优化;按照布卢姆教育目标分类学理论,将授课内容进行了分类,设计了多元化的教学方式;依据教学内容,设计了多方位的全过程课程评价方式。通过教学实践,发现以学习者为中心的新教学模式提升了教学效果,激发了学生的学习潜能,增强了学生的深度学习的能力、创造性思考的能力及知识迁移的能力。

拓展全球地球物理场和空间环境感知建模能力-张衡一号卫星在轨运行五周年

1跨世纪争论催生的科学计划中国是世界上地震活动十分严重的国家之一。强烈地震以其突发性、毁灭性和链生性,对人民生命财产安全和社会经济活动造成巨大影响,但地震预测至今仍然是一个世界性科学难题。20世纪末至21世纪初,国际学术界围绕地震能否预报展开了一场大讨论,困惑中的地震预报与巨大的地震灾难触动了关于地震预报方法论的思考。2003年2月18-19日,中国地震局、国家国防科技工业局、科学技术部、中国科学院等共同组织香山会议,正式启动地震卫星规划论证工作,并多种渠道支持地球物理场卫星计划科学论证和关键技术预研,积极推进空间对地观测技术在防灾减灾领域应用,并明确以推进张衡一号电磁监测试验卫星计划实施为契机,打造我国自主的地球物理场卫星系统。

“地球物理场论”课程思政的实施路径

“地球物理场论”课程思政的实施路径:转变教学观念,增强育人意识,提升育人能力,担当育人职责;深度挖掘课程中蕴含的思政元素,创建课程思想教育案例库;有机融入,自然渗透;将课程思政元素融入教学内容、教学目标和教学评价等环节,全面提升课程育人质量.

渤海地球物理场与深部潜在地幔热柱的异常构造背景

渤海是中国东部陆缘的一个裂谷型盆地，通过重力、航磁、古地磁、天然地震、地热、应力场、地壳与上地幔结构及地震层析成像等资料，对渤海湾及其周边地带的深部结构、地球物理场效应和深层物理过程进行了综合研究．这一盆地是由NNE－NE向、近EW向和NW向3组断裂组成，这3组断裂与3组地幔隆起带基本相对应，并在渤中坳陷交汇、渤海内部的现代构造运动以水平构造应力场作用下的走滑运动为主要特征，渤海区内地壳厚度仅28-29km，上地幔向上隆起，等温居里面埋深浅（为12km），并为较高区热流值区（56-77mW／m2）．该区岩石层厚度变化显著，庙岛西部中地壳中有一近似圆形的低速体，在120km深度仍为低速异常区．深大断裂可为深部热物质与气态物质上涌的通道．通过综合研究，提出渤海湾很可能是一个潜在的、尚在发展中的地幔热柱．

白云凹陷地球物理场及深部结构特征

珠江口盆地白云凹陷是南海最具代表性的第三系深水陆坡沉积区。以穿过白云凹陷中部的一条深反射地震剖面(14s)为研究基础,采用综合地球物理研究方法分析了该区地球物理场特征,根据重力异常平面等值线勾画了白云凹陷的形态,并提取该测线相对应的重磁剖面数据,利用重磁资料和地震剖面进行了综合反演。以深剖面地震资料建立了地质模型,利用所得的重力数据进行了研究深部结构的正演拟合,实测与计算值拟合较好,支持中生代俯冲洋壳存在的观点;同时结合地震资料对深部结构进行了分析,该区莫霍面由陆向海抬升,呈阶梯状变化,地壳厚度逐渐减薄,具有大陆边缘陆壳向洋壳过渡的特征。根据地质模型还进行了变密度综合反演拟合来分析基底岩性特征,该区基底主要为中酸性岩浆岩,部分为变质岩和基性火山岩,岩石密度由陆向洋逐渐减小,磁性体分布不均。

地球物理场中的煤层瓦斯渗流方程

根据煤层瓦斯在地应力场、地温场和地电场中的渗流特性,确定了在地球物理场中的煤层瓦斯渗透率k(σT,E);该渗透率与有效应力σ成负指数关系、与温度T成幂函数关系、与电场强度E成正比关系。在此基础上,通过建立煤层瓦斯运动方程、连续性方程、气体状态方程和含量方程,推导得到了地球物理场中煤层瓦斯渗流方程。该煤层瓦斯渗流方程反映了地应力场、地温场和地电场对煤层瓦斯渗流的共同影响:作为一种新理论,在一定条件下,该渗流方程将是地球物理场作用下煤层瓦斯运移规律分析的理论基础。

南海地球物理场特征与基底断裂体系研究

南海海域主体可划分为南海北缘、中西沙、南沙、南海海盆四块 ,各块具有明显不同的重磁场特征 .反演得到的莫霍面总体趋势由陆向洋抬升 ,反映陆壳、拉伸陆壳、过渡壳、洋壳的分布 .东沙高磁异常含一定的高频成份 ,与新生代玄武岩及中生代岩浆岩有关 ,而其低频成份可能反映了发育的下地壳高速层 .南海海域断裂极为发育 ,可分为北东向断裂组、东西向断裂组、北西向断裂组和南北向断裂组 .南海北缘、南缘均以北东向张性断裂与北西向张剪性、剪性断裂为主要格架 ,形成了“南北分带、东西分块”构造格局 .

中国东部及其邻域地球物理场特征与大地构造意义

在分析中国东部及其邻域海陆地区的重力场、磁场、电性结构与深地震测深资料的基础上，探讨了地球物理场的大地构造意义及大地构造演化．指出中国东部及其邻域具有东西分带、南北分块的特征，它是由不同结构性质的东北、华北、扬子和华南四大块体组成，并于不同时代碰撞、拼合到一起，经历了五幕演化史．

华北地台北缘地球物理场特征与金属矿床预测

对华北地台北缘的地球物理场特征进行了探讨 ,根据重、磁异常数据反演计算了该地区的莫霍界面、居里界面、磁性界面的起伏 .利用地球物理场资料和反演计算结果对该地区的构造格架和断裂进行了推断 ,同时预测了 9个成矿远景区 :(1 )集宁—呼和浩特金成矿区 ;(2 )张家口—赤城金、银多金属成矿区 ;(3 )密云—高岭金、铜成矿区 ;(4)青龙—马兰庄金成矿区 ;(5 )秦皇岛、金多金属成矿区 ;(6 )郝家营多金属成矿区 ;(7)承德地区金、多金属成矿区 ;(8)赤峰—喀喇沁旗金成矿区 ;(9)宁城东金、多金属成矿区 .

青藏高原腹地东西分区和界带的地球物理场特征与动力学响应

青藏高原是东亚大陆一个特殊的块体,无论是介质属性,还是构造格局在深部与浅部都是不均匀的和各向异性的,其演化进程也是非线性的.基于综合地球物理场研究发现:青藏高原在NS向挤压和EW向扩张错综力系作用下,形成了东、西分区的构造格局,它们的界带位于900±20E的范围内,即表明青藏高原基本上为由三块(西、中、东)组成.在此界带与其东、西两侧的重力场、地磁场、地热场、地震波场、深部介质与结构和其物质组成的属性均存在着显著差异,表征出分区(界)的特异深层过程和动力学响应.

大庆外围盆地地球物理场与盆地基底特征

根据收集到的大庆外围盆地的布格重力异常和航磁异常数据，对外围盆地中的8个盆地进行了地球物理场特征的分析．对各盆地的重力异常进行了由下地壳与上地慢的密度差引起的重力效应的剥离，对磁力异常进行了由居里面起伏引起的磁力效应的剥离．在此基础上应用调和级数法和遗传算法分别反演计算了这8个盆地的重力基底和磁性顶界面，并分析了其基底特征．各盆地重力基底在0．2～9．0km之间变化，磁性顶界面在1．8～9．8km之间变化，其特征反映了各盆地的基本现状．

地球物理场中煤层气渗流控制方程及其数值解

为探索地球物理场中原地煤层气运移能力对煤层气储集和富集能力的影响,以地应力场、地温场中煤层气连续性方程、气体状态方程、吸附方程、渗流方程为基础,建立了应力、温度影响下的煤层气渗流控制方程。方程体现了地应力和地温对煤层气压力、含量、渗透率和孔隙率的影响,其中,应力和温度通过影响煤层气压力影响吸附量,通过影响煤层气压力和孔隙率影响游离量;温度还通过影响吸附常数b影响吸附量;不同的应力、温度组合条件下,渗透率的变化机制不同。通过Kaiser声发射原岩应力测试实验、不同温度下煤的甲烷等温吸附实验、不同温度及有效应力下煤体中甲烷渗流实验以及煤的孔隙率、工业分析等实验,研究应力、温度影响下的煤层气渗流特征。不同温度下煤的甲烷等温吸附实验表明,吸附常数a随温度变化不明显,b随温度升高而下降;不同温度、不同有效应力条件下煤的甲烷渗流实验表明,小有效应力条件下,煤体中甲烷渗透率随温度升高而升高;大有效应力条件下,渗透率随温度升高而下降。以实验数据和原始地质资料为基础,采用有限差分法,进行了地球物理场中原地煤层气渗流运移能力的一维、二维数值模拟。计算表明:研究区现今原地煤层气渗流运移导致的煤层气散失甚微,低渗煤层具有良好的储集和富集能力,但不利于后期开采,卸除地应力和升高温度是提高煤层气抽采率的有效途径。

我国近海地震活动特征及其与地球物理场的关系

对我国近海海域有历史记载以来的地震的震级、震中参数进行了整理分析,并分析了各海域地震活动的时、空分布规律,根据历史地震资料,确定海域受历史地震影响的最大影响烈度,然后初步分析了地震活动与现代构造应力场、地球物理场的关系.研究发现:(1)近海海域历史地震资料的精度较低,中强地震存在明显的遗漏.(2)渤海、台湾海峡、南海北部地震活动性较强,黄海次之,东海最弱.(3)近海海域的震害主要来自海域地震和近岸陆地强震的影响,影响强弱依次为:渤海、黄海、东南沿海、东海.(4)现代构造应力场以水平向构造应力场作用下的走滑运动为主,最大主应力方向受印度板块和太平洋板块、菲律宾海板块的俯冲挤压方向影响.(5)海域地球物理场,特别是布格重力异常、地壳厚度分布与强震构造带的空间分布关系的相关性较好.本文的研究结果可为我国海域及滨海重要工程的抗震设防、海域地震危险性区划提供一定的基础.

冲绳海槽中段地球物理场及对其新生洋壳的认识

通过对冲绳海槽中段的磁场进行分析 ,在海槽轴部追踪到了线性磁条带异常。另外 ,在扩张轴附近也拖到了新鲜拉斑玄武岩。重力自由空气异常值较低 ,据信这是由于深部地幔大幅上升所致。地震剖面及磁力资料显示在海槽轴部有强磁性浅层侵入体及海底山 ,这些侵入体很可能来自于深部地幔。高温地幔物质上涌在海槽轴部形成高热流、强磁异常、多火山以及热液活动。上述现象说明冲绳海槽中段张裂轴部大陆岩石圈已经破裂 。

羌塘盆地及周边地带地球物理场与油气深部构造背景初探

本文对已有的地球物理场资料、地壳与上地幔结构的概略展布以及青藏高原的大地构造格局进行了综合分析。结果表明：该区沉积层巨厚，重力场表现为负异常，地壳底部与上地幔顶部相对周边造山带上隆，低速异常分布，地幔对流向生此向下聚集．这些要素提出：羌塘盆地具有构成新油气田的深部构造背景和地球物理场特征。基于这些初步认识。

三江成矿带的地球物理场与深部结构及其对成矿作用的制约

根据三江及邻区的金属与非金属矿产资源的分布资料和地球物理场与深部构造的特征,探讨了该地区的矿产资源和地球物理场及地壳深部构造的相关关系。发现它们之间具有相关性。据此,提出矿产资源聚集带的概念。并给出研究区内4条矿产资源聚集带的分布。

华北地台聊城—兰考断裂地球物理场基本特征及其构造意义

兰聊断裂位于华北地台,作为华北断拗带和鲁西断隆带的边界,它的形成演化过程控制着邻区区域构造格局的形成。它是东濮凹陷和临清坳陷最主要的控盆断层,它和太行山山前断裂共同作用,控制着东濮凹陷和临清坳陷的形成与发展。兰聊断裂的区域地球物理场的综合特征表明,它是一条重、磁异常突变的正断层,由于东西向构造的影响,兰聊断裂在南北不同区段其发育特征不同,并造成两侧的石油地质条件差异。兰聊断裂是影响整个华北地区构造格局的关键因素。

山西中南部地区地壳深部地球物理场异常与地震

对山西中南部地区的地壳结构、地球物理场异常和地震活动性进行了综合研究，结果发现：临汾北部和太原南部的灵石、介休一带，仍存在发生中强地震的深部构造背景。