利用空间自相关法研究华北克拉通中部瑞雷面波频散特征

华北克拉通(North China Craton, NCC)是中国大陆最古老的克拉通之一,是研究大陆岩石圈形成与演化的天然实验室。利用华北地震科学台阵在2007年1月13日记录的地震微动信号的垂向分量,采用空间自相关法(spatial autocorrelation method, SPAC)获得了华北克拉通中部块体7~33 s的瑞雷波相速度频散曲线。结果表明:总体而言,研究区的频散曲线随周期增加而增大。7~12 s的相速度增加梯度较陡,可能反映了该区域地表太古宙至古生代早期的古老基岩露头的影响;13~16 s的相速度反映中地壳的速度变化,中部块体的相速度值随周期增大而逐渐减小,并在16 s时达到最小值,这与该地区中地壳发育低速层的地质背景较吻合。

地铁线路采空区微动剖面法探测研究——以广州地铁14号线二期为例

煤层开采留下大范围采空区,可能引发地面沉降和塌陷,危害地面建筑物和地下设施安全,查明采空区的空间位置与结构形态,对矿区环境治理、土地资源开发利用和确保地铁、铁路等大工程建设地质安全具有重要意义.然而,采空区探测一直是公认的行业难题,尤其是当采空区位于城镇等复杂强干扰环境下,传统的采空区物探面临诸多挑战.本文采用微动剖面探测新方法研究广州地铁14号线二期乐嘉路站—岗贝站区间的煤层采空区,介绍在城区交通要道开展地铁线路采空区微动剖面法探测的方法技术.探测查明2#、4#煤层采空区、六处岩巷与二处竖井,与钻孔揭露情况和历史记载的煤矿开采水平巷道吻合,探测结果为地铁设计建设提供了可靠的物探依据和地质安全保障.

微动探测:地层分层和隐伏断裂构造探测的新方法

微动探测作为地层分层和隐伏断裂构造探测的物探新方法,已成为盆地结构调查、地热井位选址和隐伏地质构造探测的重要物探手段。微动测深确定岩性差异较大的地质界面,如新生界地层底界、侏罗系与二叠系地层分界面、二叠系-石炭系灰岩顶界面等,深度误差可控制在5%左右。断层破碎带/隐伏断裂构造在微动视S波速度剖面上显示为低速异常或明显的速度差异,易于识别、解释。二维微动剖面技术已在探测隐伏地质构造(断层、陷落柱等)方面取得较好地质效果。本文介绍其原理、方法和应用实例。

利用微动勘察方法探测煤矿陷落柱

陷落柱是危害煤矿安全生产的主要因素之一,如何有效探测陷落柱是实现煤矿安全、高效生产的当务之急.本文首次将微动勘察方法应用于煤矿采区勘探,结果表明,该方法对陷落柱异常区反映敏感.在山西潞安漳村煤矿2002工作面测区已知陷落柱上,无论是单点反演获得的S波速度结构,还是微动视S波速度剖面,均能清晰显示陷落柱.微动剖面确定的陷落柱位置与巷道揭露位置一致,边界误差在10 m左右.微动勘察方法是探测陷落柱的一种行之有效的物探方法,由于其分辨率高、无需人工源、野外施工方法灵活便捷、不受施工场地限制等特点,对探测村庄覆盖区之下的煤层构造、圈定陷落柱等,具有得天独厚的技术优势和应用前景.

二维微动剖面探测“孤石”:以深圳地铁7号线为例

"孤石"是花岗岩不均匀风化所残留的风化核,在我国南方沿海地区普遍发育."孤石"埋藏分布随机,形状大小各异,给地铁盾构施工带来重大安全隐患,探测"孤石"一直是地铁工程勘察面临的难题.我们首次尝试利用二维微动剖面技术探测"孤石",在深圳地铁7号线车公庙—上沙段区间实测二条剖面,结合少量钻孔资料进行岩性层划分和"孤石"解释.实测结果显示,在二维微动视S波速度剖面上,素填土、粉质粘土、砾质粘性土等岩土层、全风化、强-中风化、微风化和未风化的花岗岩层,视S波速度值各不相同,剖面特征也存在较大差异,利用少量钻孔结果标定,易于划分;在强-中风化花岗岩层中,视S波速度(岩性)横向变化剧烈,局部发育"团块状"高速体,本文将其解释为未风化的花岗岩"孤石".本文结果表明,二维微动剖面技术探测"孤石"是有效的微动视S波速度剖面除能直观显示岩性的纵、横向变化,提供工程基岩面的埋深及起伏形态信息外,还可给出岩土层风化程度的判断信息,为高层建筑的桩基设计提供地球物理依据.作为一种全新的"孤石"探测手段,二维微动剖面技术尤其适用于交通繁忙、建筑物密集的、各种场源干扰严重的闹市区.

大别─苏鲁碰撞造山带的地震层析成像研究──岩石圈三维速度结构

对包含大别－苏鲁碰撞造山带在内的东经 １１２°－１２４°，北纬２８°－３９°区域进行地 震层析成像研究，重建其地壳及上部地幔的三维速度图像．结果表明：造山带岩石圈速度横 向不均匀性显著；大别造山带以商城－麻城断裂为界，东侧的大别地块与西侧红安地块在地 壳速度上是两个不同的速度块体；中地壳 １５—２５ｋｍ深度范围内存在低速带，与伸展滑脱构造 有关；南、北大别构造单元之下，莫霍面下凹，地壳内发育了速度为６．５－６．６ｋｍ／ｓ、向北倾斜的 相对高速体，与超高压变质岩体相对应；在大别－苏鲁造山带下方的上部地幔中存在向北倾 斜的板片状高速体，结合已有地质、地球化学证据推测，它是三叠纪俯冲的扬子地块的残留 体；俯冲板片在深部发生了断离．本文利用地震层析成像方法揭示的造山带岩石圈速度结构 细节，对研究与地表地质有关的地球动力学无疑是十分重要的．

利用SPAC法估算地壳S波速度结构

S波速度结构能够反映地球介质的物性差异，是地壳内低速区结构特征判别的重要依据．本文尝试利用空间自相关法（SPAC法）从地震台站微动信号的垂直分量中提取瑞利波相速度频散曲线，通过对频散曲线的反演获得地下介质的S波速度结构．以国家数字测震台网8个宽频带地震台站的实测微动数据为例，采用SPAC方法获得了首都圈地区北京附近约30km深度范围内的一维S波速度结构．结果表明，该区结晶基底埋深较浅约2km；分别在5～8km和12～16km深处发育S波低速层；8km和20km处是S波速度差异较大的速度分界面．这一结果与以往地震学及人工地震探测结果较为吻合，表明SPAC法估算地壳s波速度结构是可行、有效的．

二维地震资料三维归位的综合法及其应用效果

二维地震资料的三维归位（空间校正）是编制构造图的基础。针对采区地震勘探测网密、精度要求高的特点，本文提出一种解释成图的综合法。该法综合利用水平叠加剖面和叠偏剖面，以提高解释精度。应用表明，该法是实用和有效的。

微动多阶瑞雷波SPAC系数反演方法及应用研究

为充分利用微动信号中基阶和高阶模式瑞雷波,本文研究了基于多阶瑞雷波SPAC系数直接反演的方法.该方法首先基于地层介质响应计算多阶瑞雷波的能量占比,考虑实际观测台阵有限台站个数对SPAC系数影响,正演计算多阶瑞雷波SPAC系数,再采用快速模拟退火算法对其反演以获得地下介质横波速度结构.在此基础上,本文通过数值模拟验证该方法的可靠性,分别选取三种典型地质模型,基于模式叠加算法合成理论微动信号,采用本文方法计算其理论多阶瑞雷波SPAC系数并反演,给出反演结果与真实模型对比.我们将该方法应用于上海中心城区的地质调查中,通过与钻探结果对比,进一步验证该方法的有效性.本文理论与实际应用研究表明,基于多阶瑞雷波SPAC系数直接反演的微动探测方法有助于提高反演结果的可靠性,尤其对含软硬夹层的复杂地层介质,可提高探测精度.

耐磨球段的市场需求及应用

对广泛用于冶金矿山、建材水泥、火力发电、煤炭加工、磁性材料等物料研磨生产过程中的耐磨球段的市场需求及应用现状进行了分析,并对未来几年的市场需求进行了预测。结果表明:中国耐磨球段产品规格齐全,产品性能已经赶上国外同类产品。2012年中国耐磨球段产品预计需求量为172.82万t,至2015年将达到208.74万t,较2010年增长44.34%。从优化资源配置,建立良性市场角度分析,产业兼并整合是耐磨球段行业未来发展方向。

高分辨率地震勘探确定隐伏地质构造方法研究

对于确定埋藏较浅的煤田隐伏地质构造，近年来发展起来的高分辨率地震勘探方法，由于其分辨率高、精度高、成本相对较低而受到广泛关注本文提出了采区高分辨率地震勘探中信息采集、资料处理及解释方法的基本原则，并以某采区的实例。

大陆深俯冲带的地壳速度结构——东大别造山带深地震宽角反射/折射研究

在安徽大别山 (东大别 )进行的深地震宽角反射 折射探测获得 6条二维地壳速度结构剖面 .结果显示 ,东大别造山带地壳为一高速穹隆构造 ,在其核部中、下地壳变质岩出露于地表 ,波速高达 5 .0km s;在其翼部 ,上、中地壳发育速度约 6 .1km s的壳内低速层 (体 ) .莫霍面的起伏变化较大 ,中心部位深达 41km左右 ,周边地区则抬升到 32～ 34km .在晓天—磨子潭断裂一线下方莫霍面垂向错断 ,断距约 4km .东大别造山带具有大陆深俯冲 -碰撞造山带地壳结构的典型式样 .莫霍面错断与扬子陆块深俯冲有关 ,错断处表征扬子与华北陆块碰撞缝合的深部位置 .高速穹隆构造可能是两陆块碰撞挤压的产物 ,穹隆翼部上、中地壳发育的低速滑脱带 (面 )可能在碰撞期之后的地壳伸展、超高压变质岩从中地壳抬升出露于地表过程中起到重要作用 .

试论我省铸造专业化生产

当前我国国民经济正处在调整时期,机械工业又是调整的重点。铸造生产在机器制造业中占有十分重要的地位,但又是一个非常薄弱的环节。因此,铸造生产如何适应新的形势要求,使之现代化,乃是广大铸造工作者极为关心的问题。铸造专业化生产是社会大生产发展的客观规律和必然趋势,也是近年来的中心议题。本文试从我省铸造生产现状出发,谈谈对我省铸造专业化生产的几点看法。

微动勘查方法及其研究进展

本文简要回顾了微动的发展历史,并着重介绍了微动勘查方法的原理、方法及其最新进展.当今,城市物探中传统的地球物理勘探方法越来越受到限制,微动勘查方法以施工简单、成本低、费时短、对环境没有任何影响等优点,越发显现出其优势.由于横波速度对煤层陷落柱、采空区等速度异常区反映敏感,微动方法对探测陷落柱及解决村庄覆盖区的煤层构造问题,具有得天独厚的技术优势和应用前景.

用远震接收函数研究山西地区地壳厚度变化：“晋中坡折带＂及其地质意义探讨

利用山西数字地震台网中心6年的远震数据计算接收函数并进行H-k搜索,以获得台站下方的地壳厚度.结果表明,山西地区在平遥盆地北缘的文水晋中一线,地壳厚度存在北厚南薄差异变化的坡折带,称之为"晋中坡折带".该带呈NEE向延伸,其南部地区地壳厚度37～40 km,北部地区厚41～45 km.本文分析认为,该坡折带代表早前寒武纪基底构造,是华北克拉通内部的重要构造边界.山西地区基底构造保存完好,地壳厚度未明显减薄.

华北克拉通及东邻西太平洋活动大陆边缘地区的P波速度结构:对岩石圈减薄动力学过程的探讨

本文通过地震层析成像研究获得了华北克拉通及其东邻地区（30°N～50°N，95°E～145°E）10×1°的P波速度扰动图像．结果显示，在西太平洋俯冲带地区，上地幔中西倾的板片状高速异常体与其上方的低速异常区构成俯冲带与上覆地幔楔的典型速度结构式样．俯冲板片高速体在约300～400km深度范围内被低速物质充填，暗示俯冲板片可能发生了断离．在华北克拉通地区的上地幔中发现三个东倾排列的高速异常带．在此基础上，本文构建了华北克拉通及其东邻西太平洋活动大陆边缘地区的上地幔速度结构模式图，并据此探讨克拉通岩石圈减薄与西太平洋活动大陆边缘的深部动力学联系．本文认为，太平洋板片的俯冲（断离），触发热地幔物质上涌并在上覆地幔楔中形成对流，使克拉通岩石圈受到改造（底侵与弱化）．随着俯冲板片后撤，地幔楔中的对流场以及对岩石圈改造的影响范围均随之东移，最终导致华北克拉通岩石圈自下而上、从西向东分三个阶段依次拆沉减薄．这一模式能很好地解释现今克拉通岩石圈自西向东呈台阶状减薄的深部现象．

土石混合滑坡体微动探测:以衡阳拜殿乡滑坡体为例

土石混合滑坡体地表地形复杂,土、石混杂堆积,结构松散,探测难度大,目前尚缺乏有效的物探手段.本文首次尝试将小台阵二维微动剖面探测技术应用于衡阳市拜殿乡的土石混合滑坡体探测.探测结果揭示,该滑坡体上部为砂质黏性土层,含块石较多;下为全风化花岗岩层,岩性较为均匀,块石含量少,其顶部为该滑坡体潜在的滑动面.滑动面在滑坡体后缘较陡、中部较为平缓,从而后缘的重力失稳、滑动风险更大.滑坡体的滑床(中-强风化花岗岩、微-未风化花岗岩)埋深在10m以下,起伏变化较大,但岩体相对致密、完整,稳定性好,不易滑动.探测结果与钻探资料较为吻合,为评价滑坡体稳定性、设计合理的治理方案提供了地球物理依据.

微动勘探方法探测林南仓煤矿岩浆岩侵入体

为了在村庄覆盖、第四系地层厚度较大的测区有效探测井田岩浆岩侵入体,首次采用微动勘探方法探测,利用微动测深获得的S波速度结构,结合实测视S波速度剖面特征,综合分析解释岩浆岩侵入体情况。在林南仓煤矿西四采区实测2条剖面,各测点下方的S波速度结构相似,视S波速度剖面上未见高速异常体穿插煤系地层,分析表明该采区无大规模岩浆岩侵入体。实际应用也证明,微动探测结果与探巷验证情况吻合,微动勘探方法利用岩浆岩与煤层的S波速度差异,能有效探测煤田岩浆岩侵入体。

铸态铁素体球铁件的生产技术

本文针对生产铸态铁素体球铁出现的一些问题，提出了要稳定获得健全的铸态铁素体球铁件必须重视原材料的选择，正确设计化学成分，加强球化和孕育处理以及注意铸造工艺设计等多个环节。

微动勘探法圆形阵列台站数量和分布方式研究

对于微动勘探法常用的圆形阵列,讨论圆周上不同台站数量和分布方式对实测结果的影响。以10个台站的圆形阵列为例,对场地实测微动数据估算其空间自相关系数;并对比分析不同台站数量和分布方式情况下空间自相关系数的差别。结果表明:当圆周上只有1个台站时,难以得到准确的空间自相关系数;当等间隔分布3个台站时,能得到准确的空间自相关系数;当不等间隔分布3个台站时得到的空间自相关系数会有一定的扰动,且在第一个最小值附近有很大的偏差。结论是圆周上等间隔分布3个台站的圆形阵列最具适用性。