分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到22条相关结果,系统用时0.013秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

检索范围:

    7月底至8月初,重庆市遭遇新一轮强降雨天气过程。根据自然资源部和中国地质调查局的安排部署,中国地质调查局探矿工艺研究所(以下简称“探矿工艺所”)再次派出5名专家前往万州区、梁平区、云阳县、奉节县、黔江区、忠县等地进行地质灾害巡查,在重庆市常态驻守的3名专家也根据相关要求,前往九龙坡区对地质灾害点进行威胁范围复核。

    这样的地质灾害巡查,自重庆市进入汛期以来,已经持续了一个多月。白天顶风冒雨进行现场勘查,夜晚集中分析数据、撰写应急调查报告,这是地质灾害防御专家们在“七下八上”主汛期期间的工作常态。

    协力配合,筑牢汛期地灾安全防线

    7月上旬,重庆市遭遇了有记录以来最为猛烈的暴雨侵袭,局部地区的累计降雨量甚至刷新了历史纪录。以垫江县和忠县为例,在7月10日20时至11日8时之间,多个乡镇的气象站记录到了超过200毫米的降水量。在地质灾害防范工作的关键时期,自然资源部迅速启动重庆市地质灾害防御Ⅳ级响应,重庆市也随即启动了气象和地质灾害风险预警,多措并举全面做好重点区域地质灾害防治工作。

    探矿工艺所承担了重庆市汛期常态化的驻守任务以及机动防御工作。面对重庆地区雨势紧急且地质灾害频发的局面,探矿工艺所在第一时间组织召开2024年度汛期驻守与机动防御动员大会,制定详细的汛期防御工作方案,同时主动与重庆市规划和自然资源局对接,会商工作举措,按照重庆市统一部署成立联合专家指导组,共同开展重庆市特大型突发地质灾害隐患点的复核工作。

    深入排查,助力地灾隐患识别处置

    专家指导组一经成立即刻奔赴重庆市内10个受灾严重的区县,对地质灾害点进行现场应急处置。专家们白天冒着倾盆大雨进行实地勘查,夜晚则在各区县规划和自然资源局召开研讨会,对地质灾害的情况、现状稳定性、未来发展趋势及应对措施进行细致分析。时间紧、任务重,他们常常持续工作到凌晨。

    7月10日,在奉节县大树镇太阳丫口泥石流,专家指导组观察到泥石流形成区新发两处滑坡,泥石流拦挡坝已经淤满,建议及时疏散地质灾害危险区的9户13名居民,并开展专项治理,降低对附近居民的威胁。

    7月12日,在任家坡滑坡现场,专家指导组发现滑坡后缘出现拉张裂缝并明显加剧,建议当地政府及时撤离受影响的8户15人,并在监测设备发出警报后,迅速启动了紧急避险程序。

    7月17日,在忠县黄金镇黄金村1组的吴基坪1号滑坡现场,滑坡前缘出现整体变形,最大位移达到21厘米,专家指导组经过仔细勘查,判断该滑坡处于初始变形阶段,科学划定滑坡威胁范围,建议范围外转移的居民回家居住,区域内省道可有序恢复交通,达到即有效防控灾害风险又不过度防御的效果,得到当地政府和居民肯定。

    ……

    截至目前,专家指导组已完成了50多处地质灾害点的调查,指导完成了31处地质灾害的应急处置,针对重大地质灾害隐患提出应急处置建议30余份。

    创新赋能,着力提升科技防灾水平

    重庆市地质灾害“点多、线长、面广”。在此背景下,探矿工艺所的专家们在一线勘查,掌握一手资料的同时,积极利用人才队伍、技术理论优势,为当地地质灾害风险防控提供坚实的技术支持。

    聚焦三峡库区安全运行需求,探矿工艺所组建了云阳、奉节地质灾害专业监测预警团队,协助重庆市和云阳、奉节地质灾害防治主管部门先后建立专业监测与应急监测点120余处,构建了地质灾害监测预警综合信息平台,实现24小时自动监测。

    聚焦重庆市地质灾害防治难点,强化科学研究与技术创新。该所针对重大滑坡隐患,启动“空—天—地—深”一体化的专业监测流程,建立融合多源数据的三维地质模型,为深入研究滑坡成因机制、动态演化和防御措施奠定了基础。比如,针对库区劣化带地质演化与灾害隐患,该所研发了“岩体结构面信息智能识别技术”;针对高位崩塌等监测预警难题,研发了“一种非接触式表面变形定量监测预警方法及监测系统”。新技术充分利用无人机、人工智能深度学习等,提升了当地高位高陡地质灾害隐患识别、监测预警的智能化水平。

    为了提升地质灾害预警科学性与准确性,探矿工艺所专家团队还不断强化监测数据研究,通过大数据分析逐步探索建立数据滤噪的方法,解决数据“误差”问题,基于机器学习不断优化建立地质灾害预警模型,为科学预警探索阈值设定。

    当下,仍然是“七下八上”地质灾害汛期防治关键时期,探矿工艺所驻守专家团队将继续保持高度的责任心和紧迫感,紧密协同重庆市地质灾害防治主管部门,为安全度汛全力做好技术支撑。

    在垫江县规划和自然资源局会议室召开的会商会

    丰都县组现场调查和应急处置现场

    专家在万州现场调查

    探矿工艺所助力重庆市强降雨期地灾防御

    8月8日,由中国地质调查局武汉地质调查中心教授级高级工程师程龙牵头的海生爬行动物研究团队与中国地质大学(武汉)、湖北省地质科学研究院和英国布里斯托大学合作研究的成果“First filter feeding in the Early Triassic: cranial morphological convergence between Hupehsuchus and baleen whales(海洋滤食方式在早三叠世首现:湖北鳄与须鲸的头骨形态趋同)”在线发表于国际知名期刊《BMC Ecology and Evolution》。中国地质大学(武汉)地球科学学院与武汉地质调查中心联合培养的博士生方子晨为第一作者,程龙为唯一通讯作者。

    湖北鳄是一类史前生活在海洋中的爬行动物,与熟知的鱼龙来自同一祖先。湖北鳄是最早的海生爬行动物之一,与最早的鱼龙几乎同时在早三叠世晚期(距今约2.48亿年)出现。鱼龙在三叠纪-白垩纪晚期的海洋中广泛分布,但是湖北鳄不仅只出现在我国湖北省的南漳和远安两县交界地区的南漳-远安动物群中,而且在早三叠世末期迅速灭绝。迄今为止,湖北鳄共包括5个属种,南漳湖北鳄是其中最常见的物种。

    南漳湖北鳄的吻部细长且不长牙齿,背部生长一列骨板,肋骨肿大,腹膜肋粗壮且紧密排列。南漳湖北鳄的身体笨重,在水中游泳能力较弱。以往发现的南漳湖北鳄化石标本往往呈侧向保存,无法全面观察到头骨的特征,导致不能准确认识它的生活习性。近年来,研究团队长期从事南漳-远安动物群研究,采集到了两件呈顶面出露和一件呈腹面出露头骨的南漳湖北鳄化石标本。通过对上述化石标本研究,发现南漳湖北鳄的两侧前颌骨和鼻骨几乎不接触,在吻部中间形成一条狭长的吻中缝;上颌的两侧唇边各发育一列浅槽。在几何形态测量学研究的基础上,通过与现生的130种水生四足动物进行形态趋同对比分析,研究团队发现南漳湖北鳄的吻部结构趋同于现代海洋中的须鲸。

    须鲸体型巨大,是现代海洋食物链顶端的特殊类型,它的上颌生长梳状排列的角质须,只以小型浮游动物为食。须鲸在捕食时,借助吻中缝和下颌扩充口腔空间,尽可能张开大口一次吞下大量海水,接着闭上嘴巴将水吐出,海水中的食物便会被鲸须挡住而留在口中。所以,研究团队推测出南漳湖北鳄的上颌可能也生长类似鲸须的软组织。另外,结合南漳湖北鳄较弱的运动能力,研究团队进一步提出南漳湖北鳄可能类似须鲸中的弓头鲸或露脊鲸,采取游速较慢的持续滤食方式在海水表层小型浮游动物。

    这种现代海洋生态系统中独特的进食策略在早三叠世南漳-远安动物群中的发现,进一步说明二叠纪末生物大灭绝之后随着生物快速复苏,现代海洋生态系统的雏形在早三叠世时期已经形成。

     

    南漳湖北鳄滤食生态复原图

    全球最早滤食性海生爬行动物——2.48亿年前的“须鲸...

    近日,国际地学期刊《Geomorphology》发表了中国地质调查局青岛海洋地质研究所在海洋沉积学方面的研究成果,基于定量物源分析,估算了淮河—老黄河水系物质对东海北部陆架沉积的贡献,揭示了江苏海岸带外顺岸搬运向离岸搬运转变的现象。

    利用碎屑矿物指标,研究人员对东海西北部表层沉积物的物源进行了分析。结果显示,研究区南部为长江物源区,而北部则为混合物源区,可归为长江、老黄河与淮河物质的三端元混合。以长江三角洲和黄河三角洲重矿物组成作为端元,定量分析了研究区北部不同沉积分区的物源混合比例。长江物质是主要物源,其相对贡献在59%至71%之间,老黄河物质的相对贡献介于21%至39%之间。淮河物质的贡献少,通常在7.2%至9.4%之间,而在济州岛西南泥质区,其贡献仅为2.4%。在南部的长江物源区,可观察到两期冰后期海侵沙脊的发育,两者的分界线与80 m等深线吻合良好,对应于~14,600年前末次冰消期的冰融水事件(MWP-1A)后海平面上升过程中的停顿期。研究还揭示了全新世早期长江流路可能的后退轨迹。

    研究人员认为,江苏岸外的辐射潮流分散系统和长江三角洲北翼与长江冲淡水所引起的岬角效应,是引起顺岸搬运向离岸搬运转变的主要原因。这种转变机制降低了淮河—老黄河物质与长江物质的顺岸混合作用,而增强了沉积物的离岸搬运。苏北辐射潮流系统是江苏海岸带沉积物的捕获器和转运中心,老黄河及淮河物质在顺岸漂流裹挟之下,搬运至该分散系统的中心海域,然后在辐射潮流作用下向周边海域分散。细颗粒的老黄河物质主要富集在济州岛西南泥质区(~39%)和长江口外陆架峡谷区(~31%)。前者可以认为是该系统的一个终端叶瓣;而后者则归因于长江三角洲北翼和长江冲淡水所引起的岬角效应,该效应使得顺岸搬运向离岸方向偏移,老黄河物质因而在长江口外的陆架峡谷深水区沉积。

    该研究提出的潮流分散模式,预测了南黄海广泛存在着长江与老黄河/现代黄河物质的混合。作为一个独立的水动力系统,苏北辐射潮流系统是联结长江分散系统和现代/苏北黄河分散系统的关键枢纽。可以认为,中国东部陆架海域沉积物的搬运、分布和混合过程,主要由这三大分散系统及其相互作用来控制。

     

     

    苏北辐射潮流驱动下长江物质与淮河—老黄河物质的混合与再分布

    中国东部海域沉积物搬运方式从顺陆架向跨陆架转变的...

    海洋资源是海洋环境中可以被人类利用的物质、能量以及空间,包括生物、矿产、海水、空间资源及海洋能源。人类对海洋资源的调查、开发和利用是从近岸到远岸,再至深海。随着人们对海洋资源环境重要性认知程度的加深,海洋环境调查和影响评价成为提高海洋资源开发利用价值、维护海洋环境功能的重要方式。

    环境基线值指研究区环境参数的当前水平值,即环境现状值,它是环境影响评价工作中最基础的内容。环境基线调查需要记录包括物理海洋学、化学海洋学、地质地貌、生物群落等方面信息。其中,生物基线调查的主要内容包括:采集原生动物及后生动物群落数据——巨型动物、大型动物、小型底栖动物、微生物群落、底栖鱼类和食腐动物以及与资源直接相关的生物区系的数据;记录观察到的海洋哺乳动物,近水面大型动物和鸟群;记录和描述沉积物的生物扰动活动和混合状况;摄影记录手段建立图像背景资料档案;等等。

    近期,自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局首次依靠自身力量完成了西太平洋工区的生物和环境调查外业工作,采集了浮游生物、底栖生物、微生物样品,并利用海底摄像记录大型底栖动物与底质环境的图像资料,为建立深海环境基线打下了基础。

    合理的技术路线和科学的技术方法是航次任务顺利完成的重要保证。下面,我们来围观本航次生物与环境调查过程与方法。

    浮游生物调查取样

    浮游生物是指生活在水中缺乏有效移动能力的漂流生物,分为浮游植物和浮游动物。它们体型细小,大多肉眼不可见,且其游动速度往往比它自身所在的洋流流速慢很多,因此它们常常“随波逐流”。浮游生物种类和数量繁多,且时空变化明显,是水域中其他生物生产力的基础。浮游生物调查研究有重要的科学价值,它们有的可以作为海流指示种,有的具有富集放射性同位素的能力并可以作为污染的指示种,硅藻、有孔虫和翼足类等死后沉积在海底,成为海洋底质重要组分,能助力古海洋环境研究。

    我们使用深水浮游生物拖网(图1)来获取大洋浮游植物(藻类)、小型浮游动物和大中型浮游动物样品。

     

    图1 深水型浮游生物拖网

    采样之前,需要准备3个润洗好的广口瓶,记号笔分别标记大、中、小和站位号,对应收集浮游生物拖网中的样品,同时备好甲醛溶液、镊子,手套等工具。每次下网前检查三个网的网具是否破损,网底管是否处于闭口状态(图2)。

    样品采集时,拖网的落网和起网保持匀速和慢速,速度0.5m/s左右,钢丝绳倾角不得大于45°,直到拖网设备出水。使用水泵抽海水,从凌空的网外侧自上而下冲洗,使粘网的标本集中于网底管,确保网中样品全部收入样品瓶,采集的样品使用中性的甲醛溶液固定,最后将样品放入阴凉避光的样品库保存。

     

    图2 浮游生物拖网采样

    底栖生物调查取样

    海洋底栖生物是指栖息于海洋基底表面或沉积物中的生物。它们多为无脊椎动物,也包括以绿藻、褐藻、红藻等为主的典型植物。按生活方式,底栖动物有固着、附着、穴居、爬行、游泳、共栖、共生及寄生等多种类型,其种类多样性极其复杂,分布范围从潮间带直至万米水深的深海底。按体型大小,底栖动物可分为大型、小型和微型底栖动物。底栖生物分别处于不同的营养层次,并且与底质环境之间存在耦合关系,因此,阐明底栖生物的数量变动规律及其与本底环境、资源间的联系,对海洋环境调查研究有重要意义。

    本航次底栖生物调查对象以底栖动物为主。按体型大小,调查对象分为大型底栖、小型底栖和微生物。大型底栖和小型底栖(以能否通过0.5mm孔径的筛划分)调查工具包括箱式采样器、定量框、样品筛、PC管等。

    采样之前,准备好硅胶软管、3个广口瓶、定量框、量杯、PC管、铲子等工具,样品筛的最上和最下层孔径没有要求,可以选择粗孔径的网筛,中间三层由上至下按孔径从大到小的顺序排放。

    底栖生物调查可以使用底拖网和箱式采样器等方式,本航次以箱式采样为主。箱式采样器出水、去上覆水后,观察沉积物的表层有无大型生物体,若有可用自封袋留存,拍照记录样品位置和站位名称;挑选未扰动或扰动少的地方,将备好的定量框和PC管插入箱式采样器中;待箱式采样器中的泥样脱离箱体,拍照并记录;取出插管,处理后两头加管堵,贴好标签根据实验目的置于普通冰箱冷藏或冷冻保存,待检测小型底栖生物;取出定量框并进行过筛处理,过筛时顶层可以加盖一层筛子防止冲水时水泥溅出,同时也防止高压水枪直接冲破样品,最底部垫一层筛子,有利于泥水尽快排空;过筛后将筛子上的剩存物分别装到样品袋,处理后置于普通冰箱保存,待检测大型底栖生物(图3)。

     

    图3 底栖生物调查取样

    微生物调查取样

    海洋微生物是来自海洋环境,可在寡营养、极端环境(低温、高压、高盐等)下长期存活并能持续繁殖的微生物,主要包括真核微生物(真菌、藻类和原虫)、原核微生物(海洋细菌、海洋放线菌和海洋蓝细菌等)和无细胞生物(病毒)。海洋微生物在生物地化循环中起非常重要的作用。深海微生物由于长期处在极端环境条件,使之形成了特殊的生物结构、基因类型和代谢产物,是重要的深海生物资源,也是深海环境基线调查的内容之一。

    本航次微生物调查内容为:水体/沉积物样品中的微生物群落多样性组成及空间分布特征等。调查工具包括箱式采样器、活塞重力采样器、无菌袋、无菌注射器、无菌瓶、去离子水、缓冲液、液氮等。

    箱式取样器出水后,用软管和无菌广口瓶收集上覆水,立即冷藏和沉淀;用润洗过的花泥铲或不锈钢勺刮取表泥(未扰动,水平方向不紧挨着插管和箱式壁)装入无菌袋,由于微生物样品对光照和温度变化十分敏感,为了防止其降解,现场处理完成后可将其置于超低温冰箱(-80℃)保存;将事先冷藏的上覆水样品取出,润洗所有过滤工具,包括空瓶、镊子、滤膜夹等器具(膜除外);滤膜夹装膜并过滤,过滤过程需注意水要从膜具的中孔流出,且螺纹口处不漏水。过完膜后,用镊子将圆形滤膜折成小扇形过液氮,置于EP管中超低温保存(图4);重力柱的上覆水/泥样品以类似的方式处理。

    图4 微生物调查取样

    海底摄像影像资料采集

    如果你认为4000米水深以下的海底是一望无边的黑暗和寂静,那你就错了。利用海底摄像系统,我们能揭开海底原貌的神秘面纱。淡定摇尾的鱼、落荒而逃的芒虾、看似不动的蛇尾、海参和海葵、固着海底的海绵、一张一弛的头足类......在镜头下一览无遗。

    本航次海底摄像调查内容为:记录底质环境状况;记录大型生物多样性。深海高清摄像系统主要由甲板单元、水下拖体及光电复合缆组成,可满足最大摄像作业深度为6000米。

    通过海底摄像可以现场记录底质环境状况;现场记录摄像大型底栖生物出现的时间、数量、种类(图5,图片依次为芒虾、蛇尾、海参、鱼类、海葵、海绵、快速游动的头足类);根据班报记录情况统计底质环境状况和底栖生物多样性。

      

     

    图5 深海大型底栖生物影像

    初步认识

    本次调查收获满满,所获浮游生物样品肉眼可见桡足类、端足类(钩虾)、水母、浮游幼体等浮游动物;大型底栖生物样品肉眼可见生物栖管、海绵骨针;微生物样品从上覆水过滤和表层泥样中提取,需进一步实验室检测分析其群落结构和多样性;海底摄像拍摄到的生物超过200个,主要生物类型有:海绵、蛇尾、鱼类、虾类、海参、头足类、海葵等。

    当前,服务支撑海洋生态环境保护,实现海洋资源绿色勘探是自然资源统一管理的重要内容。新时代新职责赋予海洋调查研究工作新使命,也要求基层海洋工作者不断学习和参与实践,丰富原有知识体系,跨学科交流和融会贯通,才能提高履职尽责能力,适应职能转型的新要求。

    广州海洋局:西太平洋航次生物与环境调查手记

    4月27日,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所第50个地球日科普周活动迎来高潮,围绕“珍爱美丽地球 守护自然资源”主题,青岛海洋所联合自然资源部中国地质调查局自然资源实物地质资料中心举办了一场“探索深海、深地资源奥秘”的专题科普活动。来自青岛市南京路小学、香港路小学、德县路小学、天山小学、榉园学校、崂山育才学校等六所学校的200多名师生参加到青岛海洋地质研究所参加活动。科普活动在海洋地质科技馆、学术报告厅和阳光球场三个场地同时开展。 

    在海洋地质科技馆,科普志愿者为观众讲解岩石的分类、地球结构、地球演化、板块构造、海底扩张学说、海洋地质调查工作方法和研究内容、海底地形地貌、海洋中的矿产资源、海岸带环境等科学知识,介绍馆中收藏的各种岩石矿物标本、古生物化石,让同学们对地球演化和海洋科学有一个全面的了解。

    在学术报告厅,青岛海洋所和实物地质资料中心的科普专家分别为学生呈送了《活跃的地球:大陆漂移与板块构造》和《深入地球内部的望远镜—科学钻探》两场精彩的科普报告,青岛海洋所许明博士讲解了地球结构及构造演化,科学家提出并完善板块构造理论的过程,让学生了解了地质构造运动产生的自然现象及其与人类生活的关系;实物资料中心高建伟工程师以中国大陆最深的科学钻探井—松科二井为例,介绍了全球深海、深地钻探研究的情况,特别是钻探松科二井研究松辽盆地白垩纪环境演化、恐龙灭绝以及探寻深部矿产资源的科学目标,让学生了解地质学家探索深地深海秘密的方法及对社会发展的意义。

    在阳光球场, “探索深海、深地资源奥秘”专题科普展区,学生们可以参观深海、深地资源探测的科普展板,还可以开展可燃冰、松科二井研学体验。科学家们将“可燃冰”样品请出实验室,让观众近距离接触可燃冰,向观众展示可燃冰的分解和点燃实验,让学生通过实验了解可燃冰的物理化学性质。实物资料中心带来了我国最深的大陆科学钻探井“松科二井”的岩心样品,让青岛的同学们亲眼见到7000米地下的岩石,在这里,同学们还能通过“松科二井” VR设备了解深地钻探技术以及白垩纪地质环境演化等科学知识。在海洋地质科普VR2.0体验区,佩带上头盔就能观察到海洋独特的地形地貌,观看海底冷泉、热泉以及极端环境下生物等奇异景象,动感逼真的画面,身临其境的体验感受极大地激发了同学们探索海洋的兴趣,同学们纷纷在在签名区宣传布告上写下研学感受。

    青岛海洋所作为国家国土资源科普基地、全国海洋教育科普基地以及全国中小学生研学实践教育基地,充分发挥业务特色,联合实物资料中心科普资源优势,利用创新性科普产品,面向社会合作开展地球日科普活动,普及地球科学知识,传播科学思想,宣传地质科技成果,增加青少年对地球科学领域科研工作的认知,提高了社会公众珍爱美丽地球、守护自然资源的意识。

    科普报告

    参观石林

     

    学习记录

     

     点燃可燃冰

     

    体验VR

     

     
    青岛海洋所、实物资料中心举办“探索深海、深地资源...

    为夯实青年业务人员构造地质学方面的基础知识,提升地质调查研究能力,近日中国地质调查局成都地质调查中心举办了龙门山构造带构造地质学野外培训。

    本次野外培训考察路线为葛仙山-白鹿-小鱼洞-耿达-卧龙-映秀-八角庙一线。该路线穿越龙门山的前山、中央和后山推覆构造带,可观察到龙门山的前山断裂、中央断裂和后缘断裂带及其相关的构造岩、龙门山逆冲推覆构造相关的飞来峰和滑覆体构造、汶川地震形成的地表破裂带等构造现象。本次培训考察安排了三天时间。

    第一天上午9点从成都出发,经彭州到达葛仙山镇,沿葛仙山-白鹿-冰川镇一线,主要观察塘坝子飞来峰滑覆体及其后缘断裂作用相关的断层崖、断层角砾岩等地质现象;下午在白鹿中学参观龙门山前山断裂及“5·12”地震地表破裂带,随后沿吊索沟观察棺木岩飞来峰逆冲断裂及其相关褶皱现象,并于小鱼洞大桥地震遗址观察小鱼洞地震地表破裂带。第二天上午由青城山镇出发到达耿达镇,主要观察了与龙门山后山断裂有关的韧性剪切带及相应的糜棱岩、“S-C”组构、多期面理构造置换等现象,在卧龙镇考察了同沉积褶皱等现象;下午于映秀镇参观了漩口中学地震遗址。第三天上午到达虹口,沿深溪沟考察深溪沟-九旬坪飞来峰-滑覆体的后缘及“5·12”地震地表破裂带,并在八角庙附近观察了龙门山映秀-北川断裂(中央断裂)作用形成的宽约近100米的碳化带及其断层擦痕;下午培训会结束并返回成都。

    今年的培训会相较于去年,重点对参加培训人员在构造现象的野外观察、描述、记录等方面的能力进行了强化培训,并对素描图的绘制、定向标本的采集等进行了系统示范。参加培训会的人员纷纷表示,通过本次培训会对龙门山构造带有了进一步的认识,对逆冲推覆构造、构造变形等构造现象有了更直观的感受,并对露头尺度的构造解析方法与思路有了更深入的了解。

    此外,今年还顺利完成了“中国地质调查局成都地质调查中心龙门山野外培训基地”现场标识牌的建立工作。标识牌分别立于小鱼洞镇大南村村口和白鹿镇大垭口处,不仅进一步建实了成都地调中心龙门山野外培训基地,也对成都地调中心对外宣传起到了积极作用。

    成都地调中心27名业务人员参加了培训,李四光地质科技奖获得者潘桂棠研究员作了全程讲解。

    培训现场

    潘桂棠研究员为青年业务人员作讲解

    成都中心举办龙门山构造带构造地质学野外培训会

    近日,为夯实构造地质学基础,提升研究人员业务水平,中国地质调查局成都地质调查中心发挥“以老带新”作用,组织经验丰富的老专家针对青年业务工作者专门开展了龙门山构造带构造地质培训及野外考察现场研讨会,20余名青年业务人员参加培训。培训特邀李四光地质科技奖获得者潘桂棠先生全程讲解。

    野外考察持续3天,路线为葛仙山-白鹿-小鱼洞-大宝填-回龙沟-映秀-耿达-八角庙。沿该路线穿越龙门山的前山、中央和后山推覆构造带,能观察到龙门山的前山断裂和中央断裂、飞来峰构造和滑覆构造、龙门山高角度逆冲断裂以及汶川地震形成的破裂带等。

    第一天,考察组沿葛仙山-白鹿-冰川镇一线,主要观察了塘坝子飞来峰滑覆体及其后缘断裂作用相关的断层崖、断层角砾岩等现象,在白鹿中学参观了龙门山前山断裂及512地震地表破裂带,并沿吊索沟观察棺木岩飞来峰逆冲断裂及其相关褶皱现象,于小鱼洞大桥地震遗址观察小鱼洞地震地表破裂带。

    第二天,考察组沿回龙沟观察白水河(龙门山中央)逆冲推覆构造带及“彭灌杂岩”内发育的与脆性-韧性变形有关的构造岩及多期面理构造,沿霸王沟-大鱼洞一线观察大鱼洞飞来峰前缘部分(南边)次级逆冲小断裂及飞仙关组薄层灰岩中的褶皱现象。在耿达镇,观察了与龙门山后山断裂有关的韧性剪切带及相应的糜棱岩、“S-C”组构等现象,并于映秀镇参观了漩口中学地震遗址。

    第三天,考察组沿深溪沟考察深溪沟-九旬坪飞来峰-滑覆体的后缘及512地震地表破裂带,并在八角庙附近观察了龙门山映秀-北川断裂(中央断裂)作用形成的宽约近100米的碳化带及其断层擦痕。

    考察培训期间,老专家潘桂棠先生充分发扬“传帮带”精神,不放过任何一个知识点,耐心细致地做好全程讲解。青藏高原地质研究室主任王保弟也做了大量现场解说。参加培训的青年业务工作者纷纷表示,通过本次考察培训,对龙门山构造带有了进一步的认识,对逆冲推覆构造、构造变形等构造现象有了更直观的感受,并对露头尺度的构造解析方法与思路有了更深入的了解,达到了野外现场培训的目的。

    聆听潘桂棠先生野外讲解

    观察

     

    圆满完成培训

    成都地调中心“以老带新”夯实青年业务工作者学科基...

    追逐大海,扬帆远航,大约是每个男孩少年时都会有的梦想。“万一实现了呢?”瞧,有这样一群幸运儿,前脚刚跨出校门,后脚就扬波万里驶向茫茫大洋……

    当梦想照进现实,一年超过200天在海上度过,“海洋六号”上的这群90后,究竟是得偿所愿,还是收获了“理想丰满,现实骨感”的领悟?

    “踏浪的孩子”,是助理电机员戴文军的网络签名。这位22岁的湛江男孩,来“海洋六号”不满一年,是船上年龄最小的海员。他个头不高,黝黑精干,戴一副黑框眼镜,乍一看很像高中生。

    1231130,经过四层舷窗时,一个橙色的身影出现在我的视线上方。正午的太阳十分刺眼,我抬头努力张望,只见小戴双脚踏在五楼绞车操作间旁的栏杆上,正在修理右舷的摄像头。

    “摄像头出了点问题,驾驶台需要时刻观察到全船的情况,得抓紧时间修好。”小戴告诉记者,由于海水的盐份大,对船上电器的损害也相对更大,摄像头这些常用设备更是容易出故障。半小时后,连姿势都没变,周围的一切好似静止一般,偌大的海上,只有他和眼前的摄像头。

    “这小孩很有钻劲。”轮机长耿志爱介绍说,小戴经常将船上待修的摄像头拆下来,休息时一个人在房间“捣鼓”,修好了再装上。一般情况下,如果送到厂里维修,一个摄像头需要花费两三万元。

    助理电机员的工作主要是协助电机员,完成对船上所有电器的维护和检修。提起师傅郑正大,小戴马上变成“追星族”:“我师傅是真的厉害,跟着他,要学的东西太多!”他记得很清楚,刚上船时,师傅就告诉过自己,“看得懂图纸才是最大的本事”。走进小戴的房间,书桌上堆着关于船舶电器的专业书籍,柜子里则整整齐齐地摞着二尺高的图纸,“英文的比较多,船上主要的电机设备都是进口的”。

    换上工作服的小戴,有着和年龄不相称的沉稳。“既然是工作,就有一份责任。”谈起24小时随时待命的工作状态,小戴说,这是职责所在。比起这个,技术不过关、解决不了问题,才真正让他寝食难安,有时半夜躺在床上想到什么,马上爬起来看图纸,“不用别人说,你心里知道自己不行,都不好意思拿那份工资。”

    几次检修和抢修下来,看着这个男孩日渐精进的技艺,我忽然意识到,这或许就是一名助理电机员的正确打开方式:眼里有活儿、脑子肯琢磨、能吃苦又有定力。

    现在,翻过A——助理电机员戴文军,再来看看B——“踏浪的孩子”。94年出生的小戴,是家里最小的男孩,他笑称自己不太像“90后”,喜欢看古龙小说,不玩电子游戏,喜欢的歌曲和电影也不都是最流行的。

    然而,这绝对是一个“爱玩”的男孩。在他的房间里,有一套不算精致的音响,由4个音箱、1个低音炮和1个功放组成。“这是小戴自己做的。”同船的兄弟们介绍说,他从网上买了各种元件,从画图设计,到锯板子打孔,全部自己完成。

    就是这双自称“拿螺丝刀的手”,玩起相机来也毫不逊色。海水、飞鸟、岛屿……取材离不开大海,小戴的摄影作品中呈现的构图和张力,完全看不出是个入门不到半年的新手。 “这是你拍的?”对着电脑屏幕,记者忍不住惊叹。“必须的!”这一刻的他,既开心又得意,孩子气十足。

    “昨天又看了一遍《少年派的奇幻漂流记》。”三副李峰谈起自己喜欢的电影,声调都高了几分。这个91年的山东小伙,每天好像都有使不完的劲儿,刚刚值完班就乐呵呵地去检查消防设备,全船的每个角落,都摸得“门儿清”。

    这群年轻帅气的“90后”:耿强林、段开明、方国明、王征亮、张力中、银良明、徐兴、何能清,在日复一日地忙碌中成长着,从没听到他们抱怨干得太多。

    海洋六号这个平台太难得,没理由不珍惜。”正如他们所说,这是国内最先进的科考船,无论是设备还是团队都是顶级的,不是每个人都能有这样的机会,“年纪轻轻不累,还想什么时候好好工作呢?玩命儿学就好了!”

     大海的孩子们,好样的!

     

    戴文军和其他轮机部船员一起抢修故障电机设备

    助理电机员戴文军配合电机员郑正大对DP主机进行清洁

    助理电机员戴文军配合电机员郑正大对DP主机进行故障排查

    90后水手在给甲板“美容”

    快乐的“大力水手”

    踏浪的孩子

    7月19日,“海洋六号”船抵达太平洋预定作业站点,开展深海可视箱式作业,这是大洋41航次的首个取样站位,也是海洋六号首次进行“可视沉积物取样”。在科考队员的充分准备下,测站取样一次成功,海洋六号深海探宝再添新利器。 

    给传统箱式安双“眼睛”

    海底地质调查最大的特点是调查对象为海水覆盖,当调查人员无法接近海底调查对象、甚至不能进行直接观察时,各种取样工作都是在看不到调查对象的情况下进行的,即“盲采”。“盲采”无法对海底取样过程监控,得到的地质样品缺乏赋存状态和地质背景资料,严重影响着深海资源调查的工作效率。以海洋六号大洋36航次调查为例,传统箱式取样成功率仅达80%,单个失败测站平均耗费至少4-5个小时,且无法确认失败原因。那么如果科考人员能够在直接观察到海底的情况下进行定点采样,深海资源调查的能力及效率都将大大提高。

    如今,随着光纤铠装缆的应用,数据和动力传输能力都大大提升,传统地质取样设备得以改造升级。其中,电视抓斗配备有摄像及动力系统,可在海底辗转腾挪,选择合适点位进行多次抓取,目前已成为硫化物调查的肱股之臣。而此次“海洋六号”也尝试赋予“箱式取样器”一双眼睛,让“箱式取样”能够看得见、采得着。

    直击“可视沉积物取样”

    14:00,可视箱式布放工作开始。虽然海况良好,但整个取样器改造后重达1.6吨,任何船体的轻微摇摆都足以造成箱式在空中剧烈晃动。“拉紧绳子!”作业组长梁东红一声令下,两旁的队员开始发力,努力保持取样器平稳。终于,在大家的“护送”之下,可视箱式安然入水。之后,梁东红、绞车操控手罗洪波以及导航员陈维,三人通过对讲机保持紧密沟通,分别在缆长150m附近完成了Pinger和声速计的安装。在接下来的作业过程中,Pinger将对可视箱式离底高度进行定位,而声速计获得的数据则可用于工区内的多波束测深。

    15:00,仪器房与Pinger失联,故障原因不明。海上工作即是如此,故障常有,没有意外才真的是意外。这时候,你也许有理由失败, 但你没有理由丢失机会。调试了一段时间仍无法恢复后,生产助理胡波下令继续作业,通过缆长判断可视箱式的大概位置。15:30,可视箱式开始以50m/min速度下放,由罗红波和罗旭龙两人操控。视频监控室里,90后张旭通过电脑远程开启了可视箱式的照明灯和摄像机,水下实时画面立刻呈现在了大家眼前。据“老大洋”梁东红介绍,大洋一号也曾经进行过类似应用,但由于人员变动,之后无人接手该设备,导致实际应用很少。

    17:20,根据缆长和多波束实测水深判断,可视箱式已经接近水深5770m的海底。组长梁东红下达指令:“设备接近海底,各人员密切关注高度计数据,绞车操纵员准备设备着底,实施取样。”不出所料,组长话音刚落,高度计数据开始变化,表明设备已离底100m以内,可视箱式进入向海底冲刺阶段。17:22,屏幕上开始隐约出现海底,散落在表层的样品也迅速进入视野,说话间可视箱式取样器以迅雷之势插入海底沉积物中,海底画面变得浑浊。1分钟后,画面逐渐清晰,大家欣喜地发现箱式姿态良好,顺利闭合,取样成功!

    19:20,“大块头”可视箱式取样器在千呼万唤下顺利回归甲班,大伙立马围上前去检查成果。“好家伙,该有的都有了,真是不虚深海走一遭。”专业助理杨永带领大家,按照程序开始样品处理工作。

    可视箱式取样在海洋矿产资源调查中是一种创新,而且在提高调查质量和取样效果方面极有成效。此次成功应用,将会助力大洋41航次科考,带领海洋六号科考队员们共探深海奥秘。

    队员们在进行视频测试准备下水

    可视箱式出发

    取到样品就是这么开心

    海洋六号再添新利器——可视箱式取样

    2016年3月23日,应侯增谦研究员邀请,舒德干院士来到中国地质科学院地质研究所国土资源部地层与古生物重点实验室、中国地质调查局古生物协同研究中心进行交流访问,并做了题为“寒武纪大爆发和进化论”的精彩学术报告

    舒德干院士是我国著名的地质学家、古生物学家,国家自然科学一等奖、长江学者成就一等奖、陕西省科学技术最高成就奖的获得者。他主持翻译了《物种起源》,并撰写了“物种起源导读”和“进化论十大猜想”,受到广大读者的欢迎。舒德干院士在早期生命研究上取得系统性突破成果,在《自然》、《科学》发表论文十余篇,他发现的昆明鱼目代表着人类及整个脊椎动物大家族的始祖。他创建了一个古生物学的新门类——古虫动物门,提出了后口动物亚界演化成型和脊椎动物实证起源假说,并提出了三幕式寒武纪大爆发理论。

    在2个小时的报告中,舒德干院士引用了大量古生物化石图片、进化论图表,用逻辑严谨、通俗易懂的语言,将抽象深奥的达尔文进化论、三幕式寒武纪大爆发理论形象生动地展示给大家。他展示了在科隆岛(原名加拉帕克斯群岛)考察的视频和照片资料,介绍了达尔文当年如何根据该岛观察到的生物现象,得出生物物种可变、自然选择的生物进化论思想。报告内容包含了丰富的地质学和古生物学知识,同时充满了哲学思辨和人文精神。舒德干院士风趣幽默的讲述,引起现场的阵阵欢笑。本次报告不但使人视野得以开拓、思想受到启迪,同时给人以美的享受和熏陶。

    来自中国地质调查局、中国地质科学院、中国地质科学院地质研究所、中国地质科学院矿产资源研究所等多家单位的50余名专家学者和研究生参加了报告会。报告会由国土资源部地层与古生物重点实验室主任、中国地质调查局古生物协同研究中心秘书长、中国地质科学院地质研究所地层与古生物研究室主任纪占胜研究员主持,中国地质调查局古生物协同研究中心主任、中国地质科学院地质研究所所长侯增谦研究员致欢迎辞。报告会结束时,舒德干院士向纪占胜研究员赠送了他主持翻译的《物种起源》,借此表达对地质所老一辈地层古生物学家取得的丰硕成果的敬意,对青年地层古生物学工作者的殷切勉励,同时还将他亲手拍摄的科隆岛的照片和印有进化论知识的图片赠送给与会者。

    报告会之后,舒德干院士来到国土资源部地层与古生物重点实验室、中国地质调查局古生物协同研究中心,参观了科普宣传廊,听取了唐烽副主任关于实验室和协同研究中心建设情况的汇报,并同侯增谦所长及纪占胜主任就下一步贯彻落实国土资源部和中国地质调查局的有关精神,建强实验室和协同研究中心,就如何实现地层古生物学基础研究、地层古生物学人才成长和区域地质调查工作机密结合、相互促进展开了深入的讨论,进一步明确了实验室和协同研究中心近期的工作和未来发展方向。

     

    侯增谦所长致辞欢迎舒院士来所讲学


     

    舒院士赠送《物种起源》并勉励青年地层古生物学工作者加强学习


     

    舒院士向与会者赠送他亲手拍摄的照片和印有进化论知识的卡片


     

    舒院士到实验室和协同研究中心考察并指导建设工作


    舒德干院士应邀来地质所开展学术交流

    考察组对冒沙现象取样

    太平镇砖混房屋倒塌严重

    考察组向村民了解地表破裂情况 本版图片由地科院雅安地震野外科学考察组提供

    双石镇在地震的破坏下已成废墟

        从雅安地震发生的那一刻起,各种媒体上有关地震成因的推测、分析、判断甚至争议就非常热烈。4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会,从地质学的角度也对雅安地震的发震机制进行了分析和研讨。希望,他们的思索能够为人们带来一些启示。

      1.地震2小时后,地质科学家到达震中,判断为逆冲断裂

      中国地质科学院的专家应该是最先进入震区的科学工作者。

      4月20日8时2分,四川省雅安市芦山县发生7.0级强震,得知讯息,正在四川工作的大陆构造与动力学国家重点实验室李海兵研究团队的4名成员:司家亮、云锟、张佳佳、王焕,立即从成都奔赴雅安芦山。仅仅两个小时后——10点钟,他们就从地震现场向位于北京的实验室发回了照片。

      照片可清晰地看到地震造成的破坏,乱石满地、房屋倒塌、道路损毁。当然,科学工作者的第一反应还是尽力搜集地震破裂造成的地表显示,寻找能够反映这次地震原因的蛛丝马迹。

      据前方调查的信息,此次地震的发震断裂为天全—大川逆冲断裂,为龙门山山前断裂——“安县/灌县断裂”的南段,位于宝兴和雅安之间。安县/灌县断裂的中段曾在汶川大地震时发生80公里的破裂。

      4月20日下午,李海兵研究员与司家亮等人在雅安地震重灾区芦山双石镇集结,组成科考队沿天全—大川逆冲断裂行进。据观察,地表未发现明显的破裂,但有大量地震喷沙和冒水现象。此时已经到了晚上,他们决定,第二日再奔赴宝兴,因为逆冲断裂上盘的破坏性可能更大,能够观测到的科学现象也会更多。但问题是,当时同为地震重灾区的宝兴堪称“孤岛”——由于地震造成的山体崩塌十分严重,大量巨石滚落导致交通中断,车辆无法通行。

      等待救援人员打通道路?

      心情急切的李海兵决定徒步赶去宝兴,尽管两地相距约40公里。

      21日早上8点,他们从芦山出发,经灵关,步行10多个小时赶到了宝兴县城。虽然此时已是晚上7点,但李海兵等人还是冒着余震穿行在宝兴县城查看灾情。大家的感觉是:尽管芦山至宝兴县城沿途的山体滑坡十分严重,但宝兴县城内建筑物破坏程度并不严重。

      就在同一天下午2点,中国地质科学院由副院长董树文带队的野外科学考察组也赶到了成都,随后,他们分为三个组分头工作。按计划,他们将对灾区的灾后重建选址进行相关地壳稳定性评估工作,同时对重要活动断裂进行考察,特别是将监控并高度关注新的地应力异常。

      22日上午,科考队与国土资源部在雅安市的前线指挥部会合,并研讨了下一步工作。中午12点,董树文带领的第一组继续从雅安经芦山前往双石镇。考察发现双石镇地表破裂现象不明显,但有比较集中的串珠状沙冒现象,与房屋的挤压破裂方向基本一致,方向大约北东40°;在双石镇中心人民医院后方桥头,房屋全部损毁,房基水平右行错动2~3厘米,未垮塌的房屋墙壁上均出现两组张性的X节理,钝角方向对着垂向;再往东南方向走,直到双河村林峡组,沿途一直有沙冒现象,且多为黑沙,初步判断为深部煤系地层所致。

      与此同时,由地质力学所张岳桥研究员带队的第二组从成都出发,经邛崃市、大川镇和太平镇一线到双石镇,沿途进行了震区地面破坏情况考察工作。初步结果表明:邛崃至大川间未发现地面有明显破坏,从大川附近开始出现建筑物破坏情况;大川至太平一线,沿途可见少量滑坡和崩塌,并有水泥路面破坏与变形现象,显示出较明显的近东西向挤压变形特点;在太平乡,建筑物破坏增多,常见无框架支撑的单层砖房倒塌现象,同时,土石路面出现裂缝和路基局部垮塌现象,并有平行北东向沟谷方向的小型张裂缝发育,但未见明显的同震地表破裂标志。从太平镇至双石镇,房屋破坏情况有进一步加重趋势,并在双石镇观察到水泥桥梁发生近东西向挤压变形破坏和地裂缝发育。

      由地质力学研究所副所长侯春堂带队的第三组则直接从雅安赶往芦山前线指挥部,参加了15时国土资源部抗震救灾远程会商视频会。

      晚上,地科院运送仪器的车队从北京赶到了灾区与调查组会合。

      2.从地质角度分析,雅安地震与汶川地震存在关联

      地科院身处北京的地质专家们,热切期盼着同事们从前方传来的一切信息。同时,他们也在紧张地研究着有关雅安地震的一系列科学问题。

      4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会。十余位与地壳稳定性研究相关的院士专家围坐在一起,高悬的大屏幕上显示的是一道从东北向西南斜劈在地壳上的巨大裂痕——这次地震、也是汶川地震的祸首——龙门山断裂带。

      龙门山断裂带位于青藏高原东缘,与四川盆地相交,长约500公里,宽达70公里,由3条大断裂构成,自西向东分别是龙门山后山断裂、龙门山主中央断裂、龙门山主边界断裂。这里也是地震多发区。

      在一幅《汶川地震及其余震分布图》上,密密麻麻的红点堆积在龙门山断裂带的北部和中部——汶川地震后不到一个月时间里,这里发生的余震次数就超过了万次。专家介绍说,5年前,由于汶川地震释放的能量巨大,龙门山断裂带北部中部近300公里的地方都发生了破裂,但是西南段的约100公里却没有破裂。

      这次破裂的恰好是当年比较稳定的地段。专家们根据现有资料初步判断,雅安地震与汶川地震的发生机理很相近,但汶川地震西南段以逆冲为主、东北端为右旋走滑断裂,雅安地震则为逆冲断裂。由于震级的差异,汶川地震的持续时间约90秒,雅安地震的持续时间约27秒,当然,两者的地表显示也差异较大。

      国家地震局拥有我国地震研究的主要科技力量,院士专家们对他们的观点十分重视。恰好当天上午,地科院的多位专家参加了国家地震局组织的一次紧急会商会,并带回了一些地震专家对雅安地震的解读。

      中国科学院院士、中国著名地球物理学家陈运泰认为,从震源位置、机制和震级大小看,雅安芦山地震是汶川地震强余震,是汶川地震破裂向西南方向的发展。而且,他5年前曾在一份政府内参中特别提到汶川西南100公里左右的宝兴一带可能发生七级左右强余震。

      雅安地震发生后,陈运泰院士研究团队根据现有数据资料对这次地震的破裂过程做了动力学模拟,推测的结论是:雅安地震破裂沿走向30公里,沿断裂层面40公里,最大错距离为1.6米,由于地震能量靠近地表基本消耗完毕,因而地表不会产生明显的同震破裂。

      这样的推测与地科院地质科学家在现场的观测情况基本一致,不过专家们也提出,由于地震现场科考的许多信息还没有充分采集和传递,判断模型与实际情况的吻合程度还需要更多的时间以便获得较多的详细的一手资料。

      现在地震科学界对于雅安地震是否为汶川余震的争议比较突出。对于陈运泰院士的观点,也有一些人持反对意见。理由主要为:两次地震之间的时间间隔较长,且这次地震与汶川地震的余震区有一定距离,两地之间有个中间段是没有地震的。

      据地震专家的判断,在这两次发震断裂的中间存在着一个地震障碍体。

      地科院的院士专家对此也进行了讨论。有专家提出,汶川大地震的方向是从汶川向东北方向展开,主要沿龙门山断裂带中央断裂的中—北段以及前山断裂的中段展布,而芦山地震则位于龙门山断裂带南端,在靠东侧的另一条断裂带上,是不是可以考虑雅安地震是龙门山断裂带上一次新的主震。

      院士专家们认为,是否为余震可能需要进一步的研究,但有一点是肯定的,两次地震在地质上具有明显的相关性,受力条件、孕育过程非常相似。他们还特别提出,研究地震的一大关键是对地震构造背景的准确认知,应该把活断层特别是发震的是哪条断裂搞清楚,要把地块是如何运动的搞清楚,最好建立地质模型。

      3.地应力监测数据,能够在一定程度上反映地震孕育发展

      说起地震研究,许多人都会想起一个名词——地应力。

      地质力学认为,地壳内的应力活动是使地壳克服阻力、不断运动发展的原因;地壳各处发生的一切形变,如褶皱、断裂等都是地应力作用的结果。

      我们从过往专家对龙门山断裂带地震多发的解释中很容易就能找到地应力的“影子”:青藏高原以每年10~15毫米的速度向东流动,在龙门山一带受到坚硬的四川地块的阻挡,积聚了大量的构造应力,形成了断层。该断层在不断受到青藏高原挤压的情况下,成为逆冲运动的多发区,因而易于发生地震。

      地应力监测首次与地震联系起来应该是在2001年。2001年11月14日昆仑山发生8.1级地震,当时正在昆仑山活动断裂带中段西大滩附近进行两个测点地应力监测的中国地质科学院地质力学研究所廖椿庭研究员,获得了一组珍贵的震前震后地应力数据。数据显示,昆仑山大地震前后断裂附近地应力大小和方向均发生较大变化,震前地应力高度集中,而震后地应力大小降低约2/3。

      从此,地应力监测走上了地震监测和研究的舞台。

      现在,人们普遍认为:地震的过程也是地应力释放的过程。正是根据这样的思路,许多人认为汶川特大地震应该已经把龙门山断裂带积蓄的能量释放得差不多了,并推测汶川地震后四川百年内都不会再有强震。

      其实这样的推测与地质工作者的地应力监测结果恰恰相反。

      据参会的廖椿庭介绍,他曾在几年前进行一个名为“龙门山地质构造断裂带及其与汶川蕴震动力条件分析”的课题时,选择了三个点作为地应力测量点:一个在鲜水河断裂与龙门山断裂交界处的康定,一个在发震的映秀,还有一个就在宝兴县城。然而,测出的结果让廖椿庭都大感意外——原本估计最不稳定的康定测点,地应力值最低,而应该“平稳”的宝兴测点,最大水平主应力值却最高。当时,廖椿庭研究团队曾在科研报告中对这一现象进行了描述,并建议继续关注。随后,地质力学所在雅安宝兴建立了长期地应力实时监测台站。

      那么,我们在雅安的地应力监测台站是否记录下了雅安芦山地震的信息?

      据专家介绍,雅安地震发震前不久监测曲线显示出跳跃,这引起了监测人员的注意,随即他们进行了跟踪分析,遗憾的是,由于缺乏确切的实例参考,综合分析尚未完成就发生了雅安地震。地震导致断电,数据也一度中断。但震后搜集的数据显示,发震时有两个方向的地应力值大幅增加。

      院士专家们研究了来自宝兴等处的地应力应变监测台站的实时监测数据,认为地应力测量数据在一定程度上反映出地震的发生和发展,这一点非常重要,但现在的问题是:一是,许多重要的数据还没能上升为科学的认识和规律,还需要加强资料分析和综合研究;二是,当前已有的各个台站的监测资料还比较分散,数据的共享和集成还很薄弱;三是,由于地应力监测工作与其他地震监测手段还没能密切结合,发挥的作用还十分有限。

      4.数值精确预报地震需要多部门多学科的通力合作

      地震预报是地震研究一个重要内容,更是一个人类期待解决的目标。

      就在雅安地震的前几日,深部探测技术与实验研究专项“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”项目负责人、中科院院士石耀霖在深部专项成果交流会上,谈到了地震预报的问题。当时他说,地震预报也应该像气象预报那样,从基于前兆的经验预报逐渐转变为基于物理机制的数值预报,而其中的关键物理量就是——应力。

      地震发生后不久,他又很快发表了自己对雅安芦山地震的一些认识。

      他谈到,汶川地震强烈,断裂带长达近300公里,几乎整个龙门山断裂带都发生了破裂,但是西南段却有约100公里没有破裂。于是很多人都提出疑问:这一段落会破裂吗?破裂规模会有多大?什么时候破裂?

      他引用了地质力学研究所秦向辉等人的观测结果:“对比分析2003、2008和2010年在宝兴、康定地区4个钻孔的水压致裂应力测量资料,初步揭示汶川地震后断裂西南段现今地应力环境与地震危险性。研究结果表明:龙门山断裂西南段,尤其是康定地区,地震后仍然积累有较高的地应力,震后应力调整以积累为主;龙门山断裂西南端的最大水平主应力已经达到断层活动应力临界下限值,断裂活动进入临界状态,未来具有发生逆断层活动的可能性;结合地应力测量结果、地震地质等资料认为,龙门山断裂西南端具有潜在大震危险性,值得重点关注和研究。”

      显然,地应力监测显示,西南端一段没有地震破裂,但这一段落也是主应力积累率最高的部位之一。而且,汶川地震的发生,使从映秀西南到雅安这一段的龙门山断层发生类似机制的逆掩断层的地震危险增加。

      然而问题是,对于地震什么时候会发生,现有资料还难以回答,因为只有少量不深的钻孔应力测量资料,我们在数值预报探讨中还无法在雅安芦山地震前作出确切的预报。至少我们应该能回答另外两个问题:该段落现今地应力的绝对值究竟是多少?是否已经临近了岩石的强度?

      石耀霖院士说,雅安接近7级地震的发生,对于我们来说,不是什么意外的事情。但是,在没有地壳深部(10-20公里)基于观测应力(包含孔隙流体压力)的实测资料、断层强度的资料的情况下,我们仍然没有充分的定量的力学根据判断地震发生的时间——几年?几十年?几百年?就这两天见到的余震目录资料,目前的雅安芦山地震似乎还没有释放出这100公里断裂带内积蓄的能量,但是下一次接近7级地震发生在何时,尚缺乏资料作出估计。

      最后他谈到,作为数值地震预报的探讨,目前还不在于我们是否做了预报,更重要的是预报的根据。其中,地应力绝对值的测量和相对变化的可靠测量,具有非常重要的意义。

      这是一位地球物理学家对地应力的认识。参加本次雅安地震院士专家研讨会的三位院士同样对地应力研究颇为推崇,他们认为:地质学家在地震观测和预报方面具有自身的特点,特别是采用地应力测量的手段对地质体进行监测,但地应力只是地震研究中诸多方法中的一项,加强是一方面,但更重要的还是要与其他手段相结合,这需要我们的科学界打破部门界线、学科界线,通力合作。

      面对地震后令人心痛的雅安,面对电视中无数双饱含痛楚和期待的眼睛,我们衷心地希望,有一天人类能攻克地震预报的难关,让人们远离地震的魔影。 

     

     

    用科学解剖地震 用合作赢得希望

    近日,约翰威立(Wiley)出版集团旗下的地球科学领域期刊《Geological Journal》(地质期刊)以“Geologically controlled intermittent gas eruption and its impact on bottom water temperature and chemosynthetic communities—A case study in the “HaiMa” cold seeps, South China Sea”(构造地质对“海马冷泉”区间断性甲烷渗漏及海底温度和化能自养微生物的控制作用)为题发表了中国地质调查局广州海洋地质调查局尉建功博士等人关于“海马冷泉”活动规律及其影响的最新研究成果。

    2018年广州海洋局、中科院深海所和同济大学研究人员搭乘“探索一号”科考船,利用“深海勇士”载人潜器在我国南海北部陆坡西部海域“海马冷泉”实施联合作业,获得大量调查数据。本文以海底观测数据为基础,结合多波束水体数据和地震剖面,对“海马冷泉”进行了系统研究,以了解流体迁移、积累和喷发及其对生态系统的影响。2016年和2018年获得的多波束水体数据中观察到的气体羽状流的位置是不同的,表明冷泉流体渗漏活动在年尺度上的时空变化。海底观察显示,HM-1和HM-5中存在大量碳酸盐,指示两个长期存在的冷泉渗漏点(图1)。贻贝覆盖了HM-2大部分区域,HM-3和HM-6表现为年轻活跃的冷泉渗漏。在多个区域遇到了海底断裂、泥锥、粘土堆和突然增加的海底水浊度和温度,推断与浅层气体聚集和喷发有关。HM-2浅层沉积物顶空气体的甲烷含量高于99.5%,δ13C-CH4为-71.5~72.3‰,表明生物成因气体来源。据推断,气体来自储层~1280 mbsf,其特征是地震剖面中的低频特征。气体沿着斜坡从储层迁移到构造隆起的顶部。高角度断层在800至240 mbsf之间广泛发育,促进了气体从构造隆起顶部向浅层沉积物中迁移。大多数断层没有到达海底,因此,气体在浅层积聚并在地震剖面中出现亮点。当孔隙水压力克服上覆盖层静水压力时,将产生有利于气体运移的通道,气体排放提供了压力释放机制。因此,地震剖面显示大多数裂缝没有到达海底(图2)。推测随着天然气水合物和自生碳酸盐的生长,气体渗漏将停止,这会不断降低原始裂缝的渗透率。随后将建立新的压力体系并产生新的裂缝,从而形成新的流体渗漏。推断这种机制导致冷泉渗透活动的时空变化,并影响冷泉生态系统的发育。

    图1 “海马冷泉”海底影响资料与潜器轨迹

      

    图2 “海马冷泉”地震剖面与冷泉系统发育

    论文第一作者为广州海洋局高级工程师尉建功,通讯作者为广州海洋局高级工程师张伟、吴婷婷,合作作者为李季伟、李江涛、王吉亮、陶军、陈宗恒、吴自军、陈万利、程思海、曹珺等。该项研究由科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委项目和中国地质调查局项目联合资助。

    《Geological Journal》位于汤森路透JCR三区,中科院地球科学四区,影响因子为1.595,CiteScore为3.10。论文相关信息如下:

    Wei, J., Li, J., Wu, T., Zhang, W., Li, J., Wang, J., Tao, J., Chen, Z., Wu, Z., and Chen, W., 2020a, Geologically controlled intermittent gas eruption and its impact on bottom water temperature and chemosynthetic communities—A case study in the “HaiMa” cold seeps, South China Sea: Geological Journal, v. 55, no. 9, p. 6066-6078.

    广州海洋局发表“海马冷泉”研究成果