基岩断层面黏滑和蠕滑时岩石表层光释光信号模拟

重建断层的黏滑(seismic slip)和蠕滑(creep)历史对于更好地了解断层活动和地震危险性评估至关重要。近年来,利用大地测量技术研究活动断层的蠕滑和黏滑过程成为一个研究热点。然而,在地质历史时期(如百年尺度以上),如何判断活动断层的滑动方式(黏滑或蠕滑),并获取其滑动速率仍然是一项挑战。文中基于近十年来发展的岩石表层光释光测年方法,结合内蒙古狼山断裂花岗岩样品的光释光晒退参数进行理论模拟,得到了基岩正断层发生黏滑、蠕滑和崩积楔侵蚀等情形的光释光晒退模型。模拟结果表明,该方法能够有效区分断层的黏滑和蠕滑,获得相应的活动期次和位移量,并且有潜力记录崩积楔侵蚀。文中还分析了该方法区分断层活动方式、期次的时间分辨率和获得位移量的空间分辨率。

煤矸石加水淬渣对稀土氨氮废水的吸附性能探究

以改性的水淬渣、煤矸石作为材料,研究了煤矸石加水淬渣在不同条件下对稀土氨氮废水中氨氮的吸附性能的研究,讨论了水淬渣添加量、不同PH值、震荡时间、不同超声波作用时间去除废水氨氮在废水中的含量。结果表明:碱改性煤矸石与铁改性水淬渣吸附剂的重量比为1:1.5时对氨氮的吸附效果最佳,去除率最高是71.81%。水淬渣与煤矸石吸附剂混合对稀土氨氮废水中的氨氮吸附中,PH值越高,废水中NH4+与OH?结合形成NH?挥发掉,因此去除氨氮的效率呈递增趋势。水淬渣加煤矸石吸附剂对稀土氨氮废水中的氨氮吸附过程中,震荡时间为60min时,吸附最佳,去除率为69.40%;超声波120min时吸附最佳,去除率为76.24%。

甘肃秦安糜子湾剖面中新世风尘堆积的磁性地层学研究

文章对西部黄土高原糜子湾黄土-古土壤剖面进行了磁性地层学研究。该剖面厚度为164.4m,记录了15个正磁极性段和15个负磁极性段,可与标准极性表中从C5r.3r到C5En之间的极性带对比。根据极性界限用平均沉积速率外推,得到该剖面顶界年龄为约11.6MaB.P.,底界年龄为约18.5MaB.P.。糜子湾剖面位于已发表的QAⅠ中新世黄土剖面以东约30km,两剖面相同时代的地层在岩性地层结构和磁化率曲线波动上具有高度的一致性,表明中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列一样,地层在空间上有很好的可对比性。文章的结果为从空间角度研究中新世环境变化行为提供了新剖面的年代地层框架。

南京市区埋藏古河道沉积物的年代

埋藏古河道沉积物年代学框架的建立对于探讨当地水系演变过程、重建气候演化历史具有重要意义。本文用光释光(OSL)测年中的简单多片再生法(SMAR)和单片再生法(SAR)对南京市区汉府街埋藏古河道堆积物钻孔样品进行了光释光测年,对岩芯中含有的植物碎片进行了AMS1C测年。光释光等效剂量(D_e)的预热坪实验表明,在200～260℃的预热温度范围内均能获得基本一致的D_e值,并得到了剂量恢复实验支持。样品的光释光年龄和树轮校正的AMS ^(14)C年龄吻合,结果显示N06S6孔秦淮河古河道沉积是不连续的,主要堆积于6.6 ka至7.9ka期间和14ka至15ka期间。末次冰盛期期间,秦淮河下切形成深达至少42m的古河谷。

龙门山映秀-北川断裂带擂鼓探槽剖面古地震事件测年

2008年5月12日四川汶川发生MS8.0大地震,形成了200多km长的地震地表破裂带。破裂带的古地震研究对于认识龙门山断裂带的活动习性和大地震的发生规律具有重要的理论和现实意义。文中用光释光(OSL)测年中的校正感量简单多片再生法(SMAR),对映秀-北川地震地表破裂带擂鼓探槽样品进行了光释光测年,并对探槽中含有的炭屑进行了AMS14C测年。样品的光释光年龄和校正的AMS14C年龄吻合,该地区与汶川地震类似规模的上一次古地震事件发生在距今约(2.1±0.2)ka至(1.1±0.2)ka间。

风尘堆积全岩和石英粒度变化对风化成壤强度的指示

已有研究表明,黄土中的石英组分在黄土区的气候条件下基本不受风化作用的影响。文章对西峰剖面新近纪风成三趾马红土和第四纪黄土-古土壤序列样品进行全岩和石英粒度测试,并计算了不同风化成壤强度样品的全岩-石英粒度中值粒径差值。结果显示,与石英粒度相比,全岩样品含有更多的细粒组分,表明全岩粒度是风尘原始粒度与后期风化成壤作用共同的产物。根据此原理,用二者中值粒径差值定义一个风化指数(Gw),风化强度愈强,Gw愈大,可作为反映风化成壤强度的有效指标。该指标在西峰剖面6.2Ma以来风成堆积序列的应用显示,晚中新世-上新世期间风化强度较强,第四纪以来风化强度呈总体减弱趋势,其趋势与不断增大的全球冰量和粉尘沉积速率相吻合。我们认为,全球变冷和亚洲内陆干旱化程度的加剧是导致风化成壤强度降低的主要原因。

新疆叶尔羌河上游全新世阶地的释光年代与河流下切速率

采用细颗粒石英简单多片再生法对新疆叶尔羌河上游阶地进行了光释光测年,并在不同实验室进行了等效剂量对比测试,结果基本一致。测年结果显示,该阶地沉积形成于距今4.3～7.3ka,自阶地形成以来,河流下切(27±5)m,下切速率(6.3±1.2)mm/a。塔什库尔干河中上游河流的快速下切可能与慕士塔格山穹窿的快速隆升或第四纪冰川作用有关。

龙门山前山断裂北段晚第四纪活动性研究

5月12日汶川8.0级地震沿龙门山断裂带中央断裂映秀—石坎段、前山断裂白鹿—汉旺段形成了典型的逆断层-褶皱地震地表形变带,两侧构筑物遭受了毁灭性的破坏。中央断裂地震地表形变带突破了以往所认识的断裂活动分段边界,向北扩展了约60km,余震亦具有从中段向北段迁移的趋势。龙门山断裂带北段在此次地震中地表有什么影响或破坏?该段晚第四纪是否有过地震活动?在前人工作的基础上,我们对前山断裂北段的地震地表特征和晚第四纪活动性进行了详细的地质地貌调查,并重点选择2个影像线性特征清晰、震害较强烈的疑似地点进行了探槽揭露,以期为解决这些问题以及灾后重建积累翔实可靠的基础资料及获得相应的初步认识。主要结论是:前山断裂北段地质地貌、构造、5月12日汶川8.0级地震的地表表现等与其南侧的灌县-安县断裂(中段)均存在显著差异,晚第四纪活动迹象不明显,前山断裂晚第四纪活动段可能终止在永安镇往南一带;永安镇一带前人认为的"活动断裂陡坎"应为侵蚀河岸。

祁连山北缘玉门砾岩的磁性地层年代与褶皱过程

在我国西部致使玉门砾岩强烈褶皱变形的构造运动是喜马拉雅运动中重要的一幕。祁连山北缘老君庙逆断裂-褶皱带前翼发育的生长地层为认识玉门砾岩褶皱的过程提供了重要证据。通过对这套生长地层及其内部渐进不整合几何形态和结构的详细填图以及磁性地层年代学研究，认为玉门砾岩的底界具有穿时性，其年龄可能由东南向西北变小，其底界年龄在牛胳套剖面约4Ma，在青草湾西剖面约3．55Ma。玉门砾岩的褶皱变形在牛胳套剖面起始于约3Ma，沉积速率由约260m／Ma变为170m／Ma，在青草湾西剖面起始于约1．2Ma。结合构造变形的样式、强度及侵蚀程度推断老君庙逆断裂-褶皱带是以约7．8km／Ma的速率由东南向西北侧向扩展生长的。发育在背斜前翼的多个退覆-超覆生长楔表明玉门砾岩的褶皱变形由3—4个活跃期和平静期组成。这反映了祁连山及其北部前陆盆地内褶皱逆冲席体向前陆方向的不断扩展生长过程，但并不能简单地以此作为整个祁连山或青藏高原多次垂直隆升的证据。

龙门山前山断裂大地震原地重复发生的地质地貌证据

龙门山前山断裂大地震是原地重复发生的吗?针对这一问题,对前山断裂的同震地表形变带进行了追踪,并选择5.12汶川地震区九龙、白鹿以及汉旺等3个地点开展了古地震探槽研究工作。调查结果是:前山断裂5.12地震地表形变带基本沿1:200000地质图上先存基岩断裂发育,但仅限于通济-安昌以南段;白鹿-八角一带同震地表形变带继承先存断层陡坎或断层沟谷发育;偏离先存断裂而被一些学者视为断裂全新世活动重要证据的永安附近T1阶地上线性陡坎实为废弃河岸;白鹿、汉旺探槽剖面揭示这两个地点5.12汶川地震之前至少有过一次古地震事件。这些研究结果表明前山断裂大地震是沿晚第四纪活动断裂原地重复发生的,此次地震是沿先存活动断裂又一次发生的大地震事件,为大地震原地复发模型提供了一个新的震例支持。在沿该断裂周边进行规划建设时应当合理避让。

汶川8.0级地震小鱼洞地表破裂带古地震事件的光释光测年

小鱼洞地震地表破裂带罗元村探槽剖面揭示了汶川8.0级大地震之前的1次同等规模的古地震事件。文中对采自小鱼洞破裂带罗元村古地震探槽的7个冲洪积物样品进行了细颗粒石英简单多片再生法和单测片再生法光释光测年研究。LED08-212样品SAR法预热坪实验表明预热温度坪区间为180～240℃,在此温度下热转移量小于等效剂量的1%,不影响测量结果。循环比、回授、剂量恢复试验也表明采用200℃预热温度、10s预热时间和SMAR法流程进行等效剂量测量是合适的,能有效地校正测量过程中的释光信号感量变化。样品LED08-113,LED08-212细颗粒石英SAR法等效剂量值与SMAR法结果的一致性,表明2种方法均适用于本批样品。整个剖面上下盘各形成1个很好的时间序列,结合该地区的历史地震记录,推测小鱼洞断层上次大地震发生的时间应该为距今1.7～2.2ka,其全新世垂直滑动速率至少为(1.0±0.08)mm/a。

水成相沉积物细颗粒石英光释光综合生长曲线的建立与应用

选择中国不同地区的冲洪积相等水成相沉积物样品,根据其简单多片再生法（SMAR）测量数据建立了细颗粒石英光释光信号的综合生长曲线（Standardised growth curves,SGC）。对未知年龄的水成相沉积物细颗粒石英样品,通过测量其天然光释光信号和试验剂量响应信号,并利用上述SGC方程可计算出其等效剂量值。将此值与简单多片再生法（SMAR）测量结果相比较,统计得出对于天然等效剂量为12~65Gy的样品,其误差可达19%;对于天然剂量〉65Gy的样品,其误差更大;对于等效剂量〈12Gy的样品,最大误差也达25%。实验表明,应用这个SGC估计未知年龄样品的等效剂量值范围,再对样品采用简单多片再生法（或单片再生法）进一步测量,可大大节省测量时间。

海原断裂带刺儿沟剖面烘烤次生黄土的光释光测年及其地质意义

选择海原活动断裂带刺儿沟剖面2个烘烤次生黄土样品LEDL0588H和LEDL0365的细颗粒石英,采用改进后的单测片再生法(SAR)和简单多测片再生剂量法(SMAR)进行了一系列实验研究。2个样品细颗粒石英的光释光信号均以快速组分为主,其等效剂量(DE)的预热坪实验表明,在180～260℃的预热温度范围内均能获得基本一致的DE值。SAR法测量不同预热温度下的释光感量变化、剂量恢复实验和LN/TN比值的关系以及SMAR法测量中LN/TN比值与预热温度的关系的研究表明,文中所采用的流程能有效地校正测量过程中释光信号感量变化。2种方法均适用于采自不同层位的2个烘烤样品细颗粒石英的OSL测年,并获得了非常接近的OSL年龄。2个样品最后一次被烘烤的时间可能代表的是同一时期的人类活动。

河套地区狼山山前断裂的古地震研究——构造及地震危险性启示

位于鄂尔多斯西北缘的、狼山和河套盆地之间的狼山山前断裂是1条全新世活动断裂。沿狼山山前断裂,从北向南开挖了3个古地震探槽,分别为东升村探槽(TC1)、青山镇探槽(TC2)和乌兰哈少探槽(TC3)。由TC1限定的3次古地震事件(ED1、ED2、ED3)的发震时间可相应地限定为(6±1. 3) ka BP、(9. 6±2) ka BP和(19. 7±4. 2) ka BP;由TC2揭露的古地震事件EQ1的发震时间可以限定为(6. 7±0. 1) ka BP;由TC3限定的3次古地震事件(EW1、EW2、EW3)的发震时间可相应地限定为(2. 3±0. 4) ka BP、(6±1) ka BP和7ka之前。结合前人的研究,可以确定狼山山前断裂晚更新世以来的古地震序列为2.3～2.43ka BP(E1)、 4.41～3.06ka BP(E2)、 6.71～6.8ka BP(E3)、 7.6～9.81ka BP(E4)和(19.7±4.2) ka BP(E5)。虽然由于事件E5可能包含了多次古地震事件,导致晚更新世以来古地震漏记的可能性仍然无法剔除,但仍可认为狼山山前断裂在全新世期间的古地震历史应该是完整的,强震平均复发周期约为2 500a。与古地震事件E1、E3和E4相关的地震同震位移值明显较其他事件更大,表明这3次古地震事件可能是震级为7. 5～8级甚至>8级的破裂断裂全段的古地震事件,而古地震事件E2可能是较小一点的、仅破裂部分断裂段的古地震事件。狼山山前断裂在乌兰哈少点自15ka BP以来的滑动速率应该大于但接近于0. 66mm/a。狼山山前断裂的古地震研究结果显示,断裂现今是1条倾向于在地表破裂事件中全段破裂的不分段断裂。假设约2 500a的强震复发周期成立,则自最近1次强震事件以来的离逝时间接近或者已经超过了强震复发周期,狼山地区再发生强震事件的危险性是非常大的。

南京长江全新世河流阶地的年代及其意义

河流阶地作为古气候和古环境的重要载体,在研究古气候、古环境变化方面有着极其重要的作用。文中对南京市长江南岸全新世河流阶地的23m厚钻孔沉积物,采用细颗粒石英单测片再生法技术进行了系统的光释光(OSL)测年,并对沉积物中的植物碎片等进行了14C测年,样品的OSL年龄和经树轮校正后的14C年龄吻合。测年结果表明,这批样品的光释光信号较强,部分层位释光测年分辨率可达百年尺度。该阶地堆积并不连续,主要堆积于距今0.26～1.9ka和7.9～9.1ka期间且沉积速率较快,而在1.9～7.9kaBP之间即全新世大暖期内存在一个明显的沉积间断期或地层缺失,这有可能是受长江河道摆动或侵蚀下切所致。钻孔的孢粉分析结果表明,古气候由7.9kaBP之前的相对温暖湿润转为1.9kaBP之后的相对温和湿润。

2008年汶川地震相关堆积物的细颗粒石英光释光测年研究

现代强震相关堆积物的释光测年研究有助于理解古地震相关沉积物释光测年的地质意义,提高古地震测年的精度和准确度,更好地认识大地震发生的规律。文中选择了若干典型的2008年汶川大地震的相关堰塞湖堆积物、泄洪堆积物和喷砂堆积物,进行了细颗粒石英光释光测年研究。结果表明,这些地震相关沉积物中的细颗粒石英灵敏度较高,但释光信号并未完全归零,等效剂量残留值有的可高达10Gy,这对百年或千年尺度复发周期地震事件的释光测年影响较大,但对万年至10万年尺度的地质事件测年影响可以忽略不计。地震前古地面附近沉积物样品细颗粒石英的光晒退程度较好,其等效剂量仅0.2Gy,因此应尽量采集古地面附近的样品来限定古地震事件发生的时间。

城市活断层探测中钻孔岩心光释光样品的采集

钻孔岩心测年样品具有较一般地质样品更为复杂的影响因素,样品特征对年龄可靠性有非常重要的影响,且主要受钻进方法和采样过程的制约。采用回转钻进取全心的方法,对光释光测年带来的不确定性影响因素主要有扰动导致软弱土层、砂层的混染;泥浆渗入对样品的污染;挤压和摩擦生热对释光信号的可能影响等。除样品特征外,含水量的变化及放射性平衡状况等对钻孔岩心样品的年龄可能存在影响。释光测年样品的基本要求、测试技术和方法是野外正确采样的依据,针对城市活断层探测工作中钻探任务的一般要求,文中提出了岩心光释光样品采集的建议,并对年代测试时需要考虑的不确定性因素进行了讨论。

新型路面发电装置的设计与初步研究

为解决机动车辆路过路面减速装置时大量压力能被消耗的问题,将液压传动技术应用到路面减速装置中。开展路面发电装置机械结构和液压系统设计的分析,建立机动车辆经过减速装置产生的机械量与液压系统产生的液压能之间的关系,设计了路面减速发电装置。通过对该装置的理论计算,结果表明:此发电装置设计合理,经济效益显著。

基于AMESim的新型路面液压减速发电装置换能器的研究

该文为确定新型路面液压减速发电装置的合适参数,将AMESim仿真技术应用到换能器的仿真测试中。开展换能器的建模分析,建立蓄能器的油液体积及流量与换能器弹簧刚度和缸筒内径之间的关系,在仿真结果上对换能器的参数进行了评价。结果表明,换能器的较优参数为弹簧刚度K=100 N/mm、缸筒内径=200 mm。