آنالیز روند گسیختگی سطحی زمین لرزه های شدید بر اساس آزمایش های سانتریفیوژ

Analysis of the surface rupture process of strong earthquakes based on centrifuge tests

چکیده

1. مقدمه

2. تجهیزات و روش آزمایش

2.1. مقدمه ای بر سانتریفیوژ و چیدمان ابزار

2.2. روش آزمایش سانتریفیوژ

3. طراحی مدل و آماده سازی خاک

4. تکامل تغییر شکل و خرابی لایه سنگین بار ناشی از گسلش

4.1. استقرار سیستم مختصات مدل خاک

4.2. تکمیل تغییر شکل و خرابی خاک

5. تحلیل خصوصیات تغییر شکل خاک و گسلش

5.1. خصوصیات تغییر شکل سطح

5.2. مشخصات انتشاری نوک لغزش فوقانی صفحه گسل

5.3. خصوصیات تغییر ناحیه برشی

6. نتیجه گیری

چکیده

گسیختگی های سطحی ناشی از زمین لرزه های شدید، یکی از مهمترین مباحث برای پروژه های سازه است. در این مقاله، آزمایش های مدل سانتریفیوژ ژئوتکنیک انجام می شوند تا به صورت موفقیت آمیزی فرایند گسل معکوس را شبیه سازی کنند. با استفاده از یک حسگر جابجایی لیزر خطی (LLDS) و روش سرعت سنجی تصویر ذره (PIV)، فرایند تغییر شکل سطح و رفتارهای گسلش در ماسه خشک و مرطوب با ضخامت 40 میلی لیتر دربالای سطح یک سنگ بستر مورد مطالعه قرار می گیرند. براساس یک تحلیل از داده های نظارت سطحی با دقت بالا، فرایند گسیختگی خاک به چهار مرحله تقسیم می شود: دوره برآمدگی کلی، دوره تغییر شکل انحراف، دوره رشد دیواره، و کند شدن تغییر شکل و دوره تاخیر. علاوه بر این، ویژگی های تغییر شکل خاک و رفتار انتشاری نوک لغزشی گسل فوقانی بدست می آیند. این آزمایش و دستاوردهای مرتبط می تواند منابعی برای درک بیشتر تغییر شکل لایه های ضخیم خاک ناشی از گسلش معکوس ارائه کنند. 

1. مقدمه

فعالیت نو زمین ساختی در چین، شدید است و زمین لرزه های شدید می تواند این سطح را از هم بگسلد؛ علاوه بر این، زمانی که گسل های فعال به شدت توزیع می یابند، پروژه های مختلف مهندسی خطی از راه دور در حال ساخت در سراسر گسل ها هستند [1]. حرکت در امتداد یک گسل مرتبط با یک زمین لرزه شدید می تواند این سطح را بگسلد و تغییر شکل دهد، و باعث آسیب بزرگ به سازه ها (مانند ساختمان های رو سطح)، خطوط لوله زیر زمینی و تونل ها شود و تهدید جدی برای اموال و زندگی افراد باشد [2]. بعنوان مثال، زمین لرزه چی-چی به بزرگی 7.6 ریشتر در سال 1999 و زمین لرزه ونچوآن به بزرگی 8.0 ریشتر در سال 2008 باعث ایجاد گسیختگی های وسیع سطح شدند، و پِی های زیاد سد، پل های جاده ای و خطوط لوله زیرزمینی آسیب دیدند [3].

6. نتیجه گیری

در این مقاله، تغییر شکل خاک در 40 متری یک گسل معکوس توسط یک آزمون مدل سانتریفیوژ در 100 g شبیه سازی می شود، و مشخصات تغییر شکل ماسه خشک و مرطوب از یک گسل بستر سنگ با یک زاویه شیب 60 درجه بدست می آید. این نتایج می توانند منابعی را برای درک بیشتر مکانیسم خرابی خاک پوشیده شده یک گسل معکوس پنهان ارائه کنند. نتایج تحقیقاتی اصلی زیر ترسیم می شوند.

(1) در ابتدا، این سطح یک مرحله کلی بالابری است، و یک اسکارپ (پرتگاه) به ندرت قابل مشاهده است. در این لحظه، خاک شامل سه ناحیه مشخص است: ناحیه بالابری دیواره معلق، ناحیه ساکن فرو دیواره و ناحیه برشی میانی. این سطح زمانی شروع به تغییر شکل می کند که میزان آفست تحمیلی تقریبا 2.2% ضخامت خاک در نظر گرفته می شود. 

Abstract

Surface ruptures caused by strong earthquakes are one of the most concerning issues for construction projects. In this paper, geotechnical centrifuge model tests is performed to successfully simulate the reverse faulting process. Using a linear laser displacement sensor (LLDS) and the particle image velocimetry (PIV) technique, the surface deformation process and faulting behaviours are studied in dry and wet sand with a thickness of 40 m above a bedrock surface. Based on an analysis of high-precision surface monitoring data, the soil rupture process is divided into four stages: the overall uplift period, inclination deformation period, scarp growth period, and deformation slowdown and lag period. In addition, the characteristics of the soil deformation and the propagation behaviour of the upper fault tip are obtained. This experiment and related achievements can provide references for further understanding the deformation of thick soil layers caused by reverse faulting.

1. Introduction

The neotectonic activity in China is strong, and strong earthquakes can rupture the surface; moreover, as active faults are widely distributed, various long-distance linear engineering projects are being constructed across faults [1]. Movement along a fault associated with a strong earthquake can rupture and deform the surface, causing great damage to structures (such as buildings on the surface), underground pipelines and tunnels and seriously threatening people’s lives and property [2]. As examples, the magnitude 7.6 Chi-Chi earthquake in 1999 and the magnitude 8.0 Wenchuan earthquake in 2008 caused large-scale surface ruptures, and numerous dam foundations, road bridges and underground pipelines were damaged [3].

6. Conclusion

In this paper, the deformation of soil within 40 m of a reverse fault is simulated by a centrifuge model test at 100g, and the deformation characteristics of dry and wet sand resulting from a bedrock fault with a dip angle of 60 are obtained. The results can provide references for further understanding the failure mechanism of soil overlying a concealed reverse fault. The following main research conclusions are drawn.

(1) At the beginning, the surface is in an overall uplift stage, and a scarcely obvious scarp is observed. At this moment, the soil comprises three distinct zones: the hanging wall uplift zone, foot wall quiescent zone and intermediate shear zone. The surface begins to deform when the amount of imposed offset accounts for approximately 2.2% of the thickness of the soil.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

آنالیز روند گسیختگی سطحی زمین لرزه های شدید بر اساس آزمایش های سانتریفیوژ

Analysis of the surface rupture process of strong earthquakes based on centrifuge tests

هندسه پیچیدگی و جنبش گسل های فرعی در سطح شیبدار منطقه کربنات

Complex geometry and kinematics of subsidiary faults within a carbonate-hosted relay ramp

چکیده
1- مقدمه
2- موقعیت زمین شناسی
3- روشها
3-1 بدست آوردن تصاویر مجازی
3-2 نقشه گسل های کوچک در نمایش مجازی
3-2 تحلیل شیب گسل
4- نتایج
4-1 هندسه گسل های کوچک
4-2 جنبش گسل های کوچک
5- بحث
5-1 هندسه گسل های کوچک
5-2 جنبش و دینامیک گسل های کوچک
6- نتیجه گیری

چکیده

هندسه و جنبش گسل های کوچک ارتباط تنگاتنگی با پراکندگی در میدان فشار دارد که زمانی می تواند تولید شود که دو بخش از گسل اصلی با هم همپوشانی داشته باشند. در این تحقیق، چار چوب کلاسیک و تفسیر نمایش مجازی با هم ادغام شده اند تا هندسه و جنبش گسل های کوچک در سطح شیبدار در امتداد گسل طبیعی تری مونت در منطقه سنترال آپنین مورد بررسی قرار بگیرد. اگر چه شکاف های گسل تری مونتی به موازات گسترش منطقه ای(NE-SW) قرار گرفته اند و جنبش قابل توجهی در شیب های تند نشان داده اند، اما نشان دهنده گسترش در جهتNW-SE هستند که در معیار منطقه ای کوچک عمل می کنند (1تا 10 کیلومتر). بر عکس، شیب های تند گردآوری شده در بخش جلویی سطوح شیبدار مقاوم دلالت بر جنبش جانبی – راست دارد. گسل های کوچک در سطوح شیبدار مقاوم نشان دهنده هندسه پیچیده هستند (رفتار متغیر) و سطوح دارای سیب یکنواخت دلالت بر جنبش های متعدد دارند (جانبی – چپ، نیمه شیبدار، جانبی – راست) که مستقل از جهت گیری ها هستند. تحلیل شیب گسل دلالت بر این دارد که میدان فشار منطقه ای حاصل از وارونگی جنبشی در شیب های یکنواخت گردآوری شده بر قسمت جلو ایجاد می شود و احتمالا بر اثر برخورد بین بخش های گسل همپوش افزایش می یابد و منطقه مقاوم را محدود می کند. این ویژگی می تواند بخش عمده ای از هندسه و جنبش گسل های کوچک را تشریح کند. پیچیدگی بیشتر از واکنش با میدان های فشار منطقه ای و نیمه منطقه ای حاصل می شود.

1- مقدمه

سطوح شیبدار مقاوم باعث انتقال جابجایی در بین دو بخش گسل همپوش می شوند و در حالت های ساختاری بسط یافته رایج هستند (برای نمونه، لارسن 1988 – پیکاک و ساندرسون 1991 -1994). این سطوح در واکنش به واکنش مکانیکی بین گسل های همپوش شکل می گیرند و باعث ایجاد شیب در بستر، تولید خسارات سنگین و در نهایت ارتباط بین بخش های گسل می شوند (پیکاک و ساندرسون 1994 – فوسن و راتوان 2016 و منابع مرتبط با آنها). سطوح شیبدار مقاوم (و واکنش های آنها در مجموع باعث خسارت در منطقه می شوند) (پیکاک و همکاران 2017) با توجه به خسارت های سنگین تر و از طریق گسل های کوچک و شکاف های دارای جهت گیری گسترده در مقایسه با بخش های گسل مجزا توصیف می شوند (کاتنهورن و همکاران 2000 – پیکاک و همکاران 2000- پیکاک و پاتریفی 2002 – فاسن و همکاران 2012 – لانگ و ایمبر 2012). خسارت سنگین و پیچیدگی ساختاری در منطقه واکنش گسل ها می توانند عواقب مهمی بر جریان مایع داشته باشند و منجر به افزایش نفوذ پذیری (برای نمونه، برکویتز 1995) و انتقال چند جهتی مایعاتی چون هیدروکربن ها، دی اکسید کربن ، آب های زیر زمینی و مایعات هیدرو حرارتی شوند (سیبسون 1996، کرویتز و کارسون 1997، راولند و سیبسون 2004، راتوان و همکاران 2009، داکریل و شیپنون 2010، فوسن و روتوان 2016). چون حدود نیمی از مخازن هیدرو کربن داخل کربنات نگه داشته می شوند، سطوح شیبدار کربناتی نشانگر یک مطالعه موردی جالب هستند.

6- نتیجه گیری

با استفاده از فناوری های نمایش مجازی، به بررسی هندسه گسل ها و انرژی جنبشی در یک سطح شیبدار کربناتی پرداختیم. نقشه ساختاری و برش مقطعی در این تحقیق بازسازی شده اند (معیار 1:2000 و 1:1000)که امکان توصیف تابع هندسه گسل را فراهم می آورند. بزرگترین گسل های تابع نشان دهنده جهت گیری موازی یا بخش های گسل اصلی است که در گسل های کوچکتر با طول جغرافیایی مختلف مشاهده شده اند و معمولا در راستای گسل اصلی به صورت عمود هستند. همچنین، در گسل ها دامنه وسیعی از انرژی جنبشی مشاهده می شود (سمت چپ – جانبی، سرازیری – شیبدار، سمت راست – جانبی) که این انرژی ها مستقل از جهت گیری ها هستند. بر اساس تحلیل شیب گسل و با در نظر گرفتن هندسه گسل و انرژی جنبشی، می توان بیان کرد کرد هندسه پیچیده و انرژی جنبشی می توانند با گسترش پراکندگی فشار در منطقه تقویت شده تشریح شوند که از واکنش بخش های همپوشانی حاصل می شوند. پیچیدگیهای هندسی و جنبشی بیشتر می توانند به دلیل موقعیت منطقه فشار در ارتباط با شیب گسل تری مونتی یا گسترش فعال منطقه بیان شود. نتایج بدست آمده بیانگر این است که هندسه و جنبش گسل های کوچک در منطقه تقویت شده بستگی به واکنش های منطقه فشار معیارهای مختلف دارد.

Abstract

Minor fault geometry and kinematics within relay ramps is strongly related to the stress field perturbations that can be produced when two major fault segments overlap and interact. Here we integrate classical fieldwork and interpretation of a virtual outcrop to investigate the geometry and kinematics of subsidiary faults within a relay ramp along the Tre Monti normal fault in the Central Apennines. Although the Tre Monti fault strikes parallel to the regional extension (NE-SW) it shows predominant dip-slip kinematics, suggesting a NW-SE oriented extension acting at sub-regional scale (1–10 km). Conversely, the slickenlines collected on the front segment of the relay ramp highlight right-lateral kinematics. The subsidiary faults in the relay ramp show a complex geometry (variable attitudes) and slickenlines describe multiple kinematics (left-lateral, dip-slip, right-lateral), independently of their orientation. Our fault slip analysis indicates that a local stress field retrieved from the kinematic inversion of the slickenlines collected on the front segment, and likely promoted by the interaction between the overlapping fault segments that bound the relay zone, can explain most of the geometry and kinematics of the subsidiary faults. Further complexity is added by the temporal interaction with both the regional and sub-regional stress fields.

1- Introduction

Relay ramps transfer displacement between two overlapping fault segments and are common in extensional tectonic regimes (e.g., Larsen, 1988; Peacock and Sanderson, 1991, 1994). They form in response to the mechanical interaction between the overlapping faults causing the tilting of beds, producing strong damage and, eventually, the linkage between the fault segments (Peacock and Sanderson, 1994; Fossen and Rotevatn, 2016 and references therein). Relay ramps (and interaction damage zones in general; e.g., Peacock et al., 2017) are characterized by stronger damage and by subsidiary faults and fractures having a wider range of orientations than isolated fault segments (Kattenhorn et al., 2000; Peacock et al., 2000; Peacock and Parfitt, 2002; Fossen et al., 2005; Çiftci and Bozkurt, 2007; Bastesen and Rotevatn, 2012; Long and Imber, 2012). The strong damage and the structural complexity in zones of fault interaction can have important consequences on fluid flow, leading to enhanced permeability (e.g., Berkowitz, 1995) and to a multi-directional migration of fluids, including hydrocarbons, CO2, ground water, and hydrothermal fluids (Sibson, 1996; Curewitz and Karson, 1997; Rowland and Sibson, 2004; Rotevatn et al., 2009; Dockrill and Shipton, 2010; Fossen and Rotevatn, 2016). Since about the half of the current hydrocarbon reserves are held within carbonates, carbonate-hosted relay ramps represent a very interesting case study.

6- Conclusions

Using fieldwork and virtual outcrop technologies, we investigated the subsidiary faults geometry and kinematics within a carbonatehosted relay ramp. The structural map and cross section reconstructed in our study (scale 1: 2,000 and 1:1,000 respectively) allow for a detailed characterization of the subsidiary fault geometry. The largest subsidiary faults show an orientation that is sub-parallel to the main fault segments accompanied by smaller faults with different attitudes and often striking orthogonally to the main fault. Faults also show a wide range of kinematics (left-lateral, dip-slip, right-lateral) independently of their orientation. Based on fault slip analysis, accounting for both fault geometry and kinematics, we suggest that the complex minor fault geometry and kinematics can be mostly explained by the development of a stress perturbation within the relay zone, resulting from the interaction of the overlapping segments. Further geometrical and kinematic complexity may be interpreted as due to the temporary superposition of either the stress field associated with the slip of the entire Tre Monti Fault or the regional active extension. Our results highlight that the geometry and kinematics of minor faults within relay zones are dependent on stress field interactions across the scales.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

هندسه پیچیدگی و جنبش گسل های فرعی در سطح شیبدار منطقه کربنات

Complex geometry and kinematics of subsidiary faults within a carbonate-hosted relay ramp

تاثیر آماده سازی نمونه بر نشانه های ریزساختاری گسلش در گوژ گسل دارای خاک رس

Effects of sample preparation on the microstructural signatures of faulting in clay-bearing fault gouge

چکیده
1- مقدمه
2- نیروهای بین دانه ای (بین ذرات) همراه با آب زدایی: زمینه نظری
3- روشها
3-1- جایگزین سازی اتانول
3-2- روش خشکاندن انجمادی الکل بوتیل تی برای مشاهدات میکروسوپ الکترونی پویشی
3-3- اثرات روشهای «خشکاندن انجمادی الکل بوتیل تی و خشک کردن توسط هوا» بر روی نمونه های اسمکتیت خالص
4- گسل ایتوزاوا
5- نتایج و بحث
6- خلاصه و نتیجه گیری ها
منابع

چکیده

گوژ گسل غنی از خاک رس، در مناطق لغزش اصلی گسل ها، آب فراوانی را در حفره ها و در بین لایه های میانی (لایه بین دو لایه) خاک رس ذخیره میکنند. در طی آماده سازی برش های نازک و تراشه های سنگ برای مشاهدات ریزساختاری، نمونه های گوژ گسل معمولاً در یک تنور و یا در دمای هوای اتاق توسط هوا خشک می شوند. با اینحال در طی فرآیند خشک کردن، بقایای مایع آب بین دانه های گوژ، یک نیروی کشش سطحی (نیروی پل مایع) ایجاد میکند که ساختار دانه به دانه را نوآرایی میکند و احتمالاً منجر به اختلال در فابریک اولیه می گردد. ما برای مطالعه حاضر نمونه های گوژ را از گسل ایتوزاوا واقع در شمال شرقی ژاپن آماده کرده ایم؛ این نمونه گیری با استفاده از روش «خشکاندن انجمادی الکل بوتیل تی» انجام شد که «اختلال در فابریک تحریک شده با خشکاندن» را کاهش میدهد. ما سپس ریزساختار نمونه های خود را با ریزساختار نمونه های آماده شده با روش متعارف «خشک کردن در هوا» مقایسه کردیم. موارد روبرو در نمونه های خشک شده انجمادی حفظ می شود: یک صفحه گسل صاف، نانوذرات تعیین شده بصورت واضح، و شاخص های شاهد ساختاری توسعه یافته (همچون خطوط گسل و صفحات برشی ریدل ). برعکس، نمونه های خشک شده با هوا در حین خشک شدن دچار انقباض (افت حجمی) شدند و این انقباض سبب تغییر دادن شکل هندسه صفحه گسل شد. این نمونه های خشک شده با هوا فقدات نانوذرات بودند و فقط یک فابریک برشی ضعیف را نشان می دادند. ما نتیجه گیری کردیم که مشاهدات ریزساختاری بر روی نمونه های آماده شده با روش خشکاندن انجمادی الکل بوتیل تی در مقایسه با روش متعارف خشکاندن با هوا، میتواند شواهد بیشتری را برای بازیابی اطلاعات گسل حفظ کند، که عبارتند از: جنبش شناسی، پایداری لغزش، و مکانیزم تضعیف پویای یک گسل.

6- خلاصه و نتیجه گیری ها

ما از آزمایشات SEM نمونه های گوژ گسل غنی از خاک رس و غنی از آب از گسل ایتوزاوا در شمال شرقی ژاپن استفاده کردیم تا تأثیرات دو روش مختلف آب زدایی نمونه ها (خشک کردن توسط هوا و خشکاندن انجمادی الکل بوتیل تی) بر روی میکرو فابریک ها (فابریک های ریز) را مقایسه کنیم. ما می توانیم نتیجه گیری های زیر را استنباط کنیم. (1) نمونه های گوژ خشک شده توسط هوا، صفحات گسل تحریف شده (تغییر شکل یافته) و زبر را حفظ میکنند که فقط دارای خطوط گسل ضعیفی هستند و هیچ شاخص یا نانو ذرات شاهد ساختاری واضحی ندارند. ما نتیجه گیری می کنیم که علائم ریزساختاری گسلش در اثر تراکم ذرات در حین «فرآیند خشک کردن توسط هوا» مختل شدند. (2) نمونه های آماده شده با استفاده از روش خشکاندن انجمادی الکل بوتیل تی بر خلاف نمونه های خشک شده توسط هوا، علائم گسلش زیرساختاری همچون «یک صفحه گسل هموار برای میزبانی نانو ذرات، خطوط گسل، و صفحات برشی ریدل» را حفظ می کنند.

Abstract

Clay-rich fault gouge in the principal slip zones of faults stores abundant water within pores and between clay interlayers. During the preparation of thin-sections and rock chips for microstructural observations, fault-gouge samples are commonly air-dried at room temperature or in an oven. However, during the drying process, remnant liquid water between gouge grains produces an inter-particle adhesion force (liquid-bridge force), which rearranges the grain-to-grain structure, likely resulting in a disturbance of the original fabric. For this study, we prepared gouge samples from the Itozawa fault, northeastern Japan, using a t-butyl alcohol freeze-drying method that mitigates drying-induced fabric disturbance. We then compared the microstructure of our samples with those prepared using the conventional air-drying method. The freeze-dried samples preserve a smooth fault plane, clearly defined nanoparticles, and well-developed shear-sense indicators, including slickenlines and Riedel shear planes. In contrast, the air-dried samples underwent shrinkage during drying, which distorted the geometry of the fault plane. These air-dried samples lack nanoparticles and display only a weak shear fabric. We conclude that microstructural observations on samples prepared using the t-butyl alcohol freeze-drying method, compared with conventional air-drying, could preserve more evidence for the retrieval of fault information, including the kinematics, slip stability, and dynamic weakening mechanism of a fault.

6- Summary and conclusions

We used SEM examinations of clay- and water-rich fault-gouge samples from the Itozawa fault in northeastern Japan to compare the effects of two different sample dehydration methods (air-drying and tbutyl alcohol freeze-drying) on microfabrics. We are able to draw the following conclusions. (1) Air-dried gouge samples preserve distorted and rough fault planes with only weak slickenlines and no clear shear-sense indicators or nanoparticles. We conclude that the microstructural signatures of faulting were disturbed as a result of particle aggregation during air-drying. (2) In contrast to the air-dried samples, samples prepared using the tbutyl alcohol freeze-drying method preserved microstructural faulting signatures, such as a smooth fault plane hosting nanoparticles, slickenlines, and Riedel shear planes.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تاثیر آماده سازی نمونه بر نشانه های ریزساختاری گسلش در گوژ گسل دارای خاک رس

Effects of sample preparation on the microstructural signatures of faulting in clay-bearing fault gouge

بررسی تعامل بین سطوح سخت با روش فیشر شانون: پیامدهای تعامل بین صفحات تکتونیکی

Investigating the interaction between rough surfaces by using the Fisher–Shannon method: Implications on interaction between tectonic plates

چکیده

مقدمه

روش

نتایج و بحث

نتیجه گیری

چکیده

ما با استفاده از تحلیل و آنالیز سری های زمانی ولتاژ، که طی یک روش آزمایشگاهی لغزش چسبنده یا پر اصطکاک (stick-slip) حاصل شده بود به بررسی خصوصیات مربوط به کنش و واکنش سطوح دارای زبری یا همان ناهمواری پرداختیم. ما دریافتیم که: 1) انحراف استاندارد سری های زمانی ولتاژ همزمان با تعداد دفعات متوالی آن کاهش پیدا می کند که بازگو کننده کاهش اختلاف در جابجایی به واسطه کاهش اصطکاک بین دو سطح درگیر می باشد. آنتروپی شانن (مقیاس اطلاعاتی فیشر) در رابطه با سری های زمانی ولتاژ با دفعات متوالی انجام آزمایش کاهش (افزایش) پیدا می کند، که بیان کننده کاهش تصادفی بودن سیستم می باشد. 3) این مدل آزمایشگاهی تابع زمانی که مشخص کننده تقابل بین صفحات تکتونیکی می باشد را بازسازی می کند.

نتیجه گیری:

این مقاله به تحلیل و بررسی سری های زمانی ولتاژ که طی آزمایشات متوالی در یک آزمایش لغزش چسبنده (stick-slip) و بر روی یک بلوک ناهموار که روی یک سطح ناهموار می لغزد (هر دو سطح دارای درجه سختی مشخص هستند) می پردازد؛ بطوریکه یک موتور DC با سرعتی مشخص بلوک ناهموار را می کشد. هدف آزمایش تعیین خصوصیات مربوط به تقابل بین سطوح ناهموار بوده است چنانکه چنین سطوحی می توانند بخوبی گسل تکتونیکی را تقلید کنند و نیز دفعات انجام آزمایش میتواند سن گسل تکتونیکی را بازسازی نماید و این به این مفهوم است که آخرین مرحله آزمایش همان وضعیتی از گسل را به تصویر می کشد که در آن گسل قدیمی تر بوده و مرحله اول آزمایش گسل جوانتر است. با استفاده از روش فیشر – شانن ما توانستیم خصوصیات مربوط به نظم/ سازماندهی(چیدمان) (order/organization) در رابطه با سری های زمانی ولتاژ بررسی کنیم و یافته های ما نیز نشان می دهند که نظم و سازماندهی در سیستم لغزش چسبنده (stick-slip) همچنان که زبری و ناهمواری سطوح درگیر کاهش می یابد، بالاتر می رود.

Abstract

We investigated the properties of the interaction between surfaces with asperities by the analysis of voltage time series recorded by an experimental stick–slip model. We found that: (1) the standard deviation of the voltage time series decreases with the number of consecutive runs, reflecting the decrease of the displacements’ variation due to the decrease of friction between the two interacting surfaces; (2) the Shannon entropy (the Fisher Information Measure) of the voltage time series decreases (increases) with the number of consecutive runs, suggesting a decrease of the randomness of the system; (3) this experimental model mimics the aging effect that characterizes the interaction between tectonic faults.

Conclusions

This study presents the analysis of voltage time series recorded during consecutive runs of a stick-slip experiment consisting in a rough block sliding on a rough surface (both characterized by identical roughness degree) pulled by a DC motor with a constant velocity. The aim of the experiment was to characterize the properties of the interaction between rough surfaces; such rough surfaces can mimic quite well a tectonic fault, and the number of consecutive runs can model the age of the tectonic fault, so that the last run models a status of the fault which is older than that modeled by the first run of the experiment. We employed the Fisher-Shannon method to investigate the order/organization properties of the voltage time series and our findings indicate a tendency toward a state of higher order and organization of the stick-slip system as the roughness of the interacting surfaces decreases.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی تعامل بین سطوح سخت با روش فیشر شانون: پیامدهای تعامل بین صفحات تکتونیکی

Investigating the interaction between rough surfaces by using the Fisher–Shannon method: Implications on interaction between tectonic plates

پویایی ساحلی صخره های مرجانی نزدیک به ساحل پلیستوسن پشته و ظهور در باله (شرق ساحلی عمان، خلیج عمان)

Coastal dynamics of uplifted and emerged late Pleistocene near-shore coral patch reefs at fins (eastern coastal Oman, Gulf of Oman)

1- مقدمه
2- ناحیه ی مطالعه و تنظیمات زمین شناسی
3- روش ها
4- نتایج
5- تفسیر اطلاعات
6- خلاصه / جمع بندی

1- مقدمه
تپه های دریایی ارزیابی شده نزدیک به فینز ( شکل 1A) اخیرا به صورت دقیق بررسی نشده است . آن ها به عنوان بخشی از چهار قسمت از واحد های سنگ آهک قدیمی با نام Qmy نقشه برداری شده اند ( شکل 1B) که به سمت اقیانوس ادامه پیدا می کنند که صخره ای را در این قسمت ایجاد کرده است. ( شکل 1B). توصیف های جغرافیایی مرتبط با این واحد بسیار خلاصه می باشد. تمام چیزی که توسط وینز و همکارانش بیان شده است که این واحد های Qmy متشکل از قسمت های تقسیم شونده ی زیستی و همچنین سنگ آهک های دریایی می باشند. قسمت دوم شامل جلبک های آهکی و مرجانی می باشد و روی آن ها یک لایه کنگلومرات قرار گرفته است. این کنگلومرات ها توسط ال حدابی در دوره ی مطالعه ی صخره های ساحلی در نواحی فینز / تیوی بررسی شده است. تنها اخیرا، این صخره های دریایی در قسمت های آهکی به صورت دقیق توسط ال شوکالی توصیف شده است. نتایج او و دیگر داده ها ، سوژه ی این مقاله می باشند. مونوگراف های این مرجان های دریایی و تپه های مرجانی در خلیج عمان توسط کلیربودت ، گرایش های بسیار مهمی را در توصیف این تپه های دریایی و تقسیم بندی تپه های مرجانی ایجاد کرده است.
بر اساس وینز و همکارانش، واحد های Qmy یک مسیر دریایی با ارتفاع افزایش یافته ی 10 تا 20 متر ایجاد کرده است. آن ها ردیف از صخره ها را به رسوب های دریایی نسبت می دهند که در ارتفاع 12 تا 15 متر نزدیک به راس الجیبش ایجاد شده است ( شکل 1A) در شرق صحرای وحیبا قرار گرفته است که با استفاده از روش 14C به صورت سال پیش و بر اساس پوسته های حلزونی نیز توسط گاردنر و همکارانش ، با سن تقریبی قبل از میلاد تخمین زده شده است. علاوه بر این، وینز و همکارانش هم این واحد های Qmy را به رسوب های چاه گمانه ای از موتراه نزدیک مسقط نسبت می دهند. این هسته ، یک سطح مرتفع نسبت به دریا متعلق به قبل از میلاد را نشان میدهند. بر اساس این تخمین های زمانی به دست آمده، وینز و همکارانش یک سن ویچسلی را برای این رسوب های دریایی در نظر گرفته اند. بر اساس این روش ویچسلی ، آخرین دوره ی یخبندان از یخبندان در عهد چهارم زمین شناسی را برای این رسوب های دریایی در نظر می گیرد که در این زمان سطح جهانی دریا ها نزدیک به 120m بود ( بر اساس بیشتر تخمین های موجود ) که در سال قبل از میلاد، این سطح از امروز کمتر بوده است.
بالا آمدن این ردیف های چهارگانه ی دریایی بالاتر از سطح دریا در قسمت های تیوی / فینز به حدود 190m می رسد. قسمت شمالی عمان نیز دارای یک سیستم گسل فعال ی باشد که مطابق با این افزایش ارتفاع می باشد. این موضوع که صفحه ی عربی در قسمت شمالی زیر صفحه ی اوراسیا قرار دارد ( قسمت ایرانی) ، ممکن است یک برآمدگی رو به جلو ایجاد شود که منطقه های فینز / تیوی در همان قسمت قرار دارد و همین برآمدگی ممکن است مسئول همین افزایش ارتفاع باشد. برای اطلاعات بیشتر در رابطه با زمین شناسی این ردیف سنگ های دریایی در قسمت فینز و تیوی، شما می توانید به مطالعه های منطقه ای انجام شده توسط کوسکی و همکارانش، هافمن و همکارانش و یوان و همکارانش مراجعه کنید.

به دلیل این که هیچ گونه جزییاتی در رابطه با تپه های دریایی واحد های Qmy وجود ندارد، ما قصد داریم تا با توصیف اطلاعات شکلی و زمین شناسی دو تپه کوچک، سهمی در این قضیه داشته باشیم ( شکل 1) و بتوانیم گونه های مرجانی را مشخص کرده و شکل و علت رشد آن ها را دریابیم. این موضوع بر خلاف پیش زمینه ی افزایش توسعه های ساختمانی رخ می دهد که بر روی ردیف های دریایی نواحی تیوی/ فینز تاثیر دارد زیرا آن ها نشان دهنده ی جستجو بعد از مکان های ساخت و ساز با ملاحظه ی خاص از نزدیکی نسبت به اجتماع رو به افزایش فینز ( شکل 1 ) می باشد. این ابعاد می توانند به سرعت منجر به از بین رفتن این تپه های دریایی شوند. ازین رو، باید ویژگی های این تپه های دریایی قبل از این که این تپه ها از بین بروند را به خوبی مورد مطالعه قرار داده و آن ها را مستند کرد. به دلیل این که این تپه های دریایی بر روی یک ردیف دریایی هستند، باید مقدار ارتفاع دقیق آن ها که آن را ما مشخص کرده ایم، معلوم شود.

1- Introduction

The investigated reefs near Fins (Fig. 1A) have previously not been studied in detail. They have been mapped as part of the Quaternary, “subrecent” marine limestone unit “Qmy” (Fig. 1B) that extends to the ocean (Fig. 1B) where it forms a cliff. The related geological description of this unit is very brief. All that is mentioned by (Wyns et al., 1992a) is that the “Qmy unit” comprises bioclastic as well as reefal limestone. The latter contains corals and calcareous algae and is overlain by a marine conglomerate (Wyns et al., 1992a). The conglomerate has been analyzed by Al Haddabi (2015) in the course of a beachrock study of the Fins/Tiwi area. Only recently, the reefs of the reefal limestone have been described in detail by Al Shukaili (2015). Her results and other data are the subject of this article. The monograph on “Reef corals and coral reefs of the Gulf of Oman” by Claereboudt (2006) provided significant orientation in describing the reefs and in classifying the corals.

According to Wyns et al. (1992a), the “Qmy unit” forms a marine terrace at an elevation between 10 and 20 m. They correlated this terrace with marine deposits occurring at an elevation of 12e15 m close to Ras al Jibsh (Fig. 1A), east of the Wahiba Sands, which have been dated by the 14C method as 21,280 ± 280 yr B.P and 31,110 ± 530 yr B.P. on mollusk shells by Gardner (1988). Moreover, Wyns et al. (1992a) also correlate the “Qmy unit” with deposits of a drillhole core from Muttrah near Muscat. This core revealed a high sea-level at 31,890 ± 765 yr B.P. (Hannss, 1991, in Wyns et al., 1992a). Based on these ages, Wyns et al. (1992a) assigned a Weichselian age to these marine deposits. The Weichselian designates the last glacial period of the Pleistocene glaciation, when the global sea-level was 120 m (±20 m, according to most estimates) lower than today, approximately 21,000 yr B.P. (Pirazzoli and Pluet, 1991; see also Siddall et al., 2003).

Uplift of Quaternary marine terraces above sea-level may measure 190 m in the Tiwi/Fins area (Kusky et al., 2005). Northern Oman has active fault systems that accommodate uplift (Kusky et al., 2005). The fact that the Arabian Plate underrides Eurasia in the north (Iranian sector) may create a forebulge where the Fins/ Tiwi area is located and bulging may be responsible for the uplift (Kusky et al., 2005). For more details on the geology of the marine terraces of the Fins/Tiwi area the reader is referred to the regional studies of Kusky et al. (2005), Hoffmann et al. (2013) and Yuan et al. (2016).

Since there are no details on the reefs of the “Qmy unit” available, we intend to contribute to their understanding by a geomorphological characterization of two small reefs (Fig. 1), determination of the coral species, the description of their growth forms and ecology. This takes place against the backdrop of increasing building development which is affecting the marine terraces of the Fins/Tiwi area as they represent sought after building sites with special consideration of the proximity of the rapidly expanding community of Fins (Fig. 1). These aspects could very soon lead to the disappearance of the reefs. Thus, there is some urgency to document the above mentioned reef features before the reefs will be lost. Since the reefs are situated on a marine terrace it is of interest to know their exact elevation which we determined..

مدل سازی مولکولی انتقال Co2 در مونت موریلونیت؛ انتشار و جذب

Molecular modeling on transportation of CO2 in montmorillonite: Diffusion and permeation

چکیده

1- مقدمه

2- روش ها

2-1- جنبه های نظری

2-2- جزئیات شبیه سازی دینامیک

3- نتایج و بحث

3-1- SDC

3-2- MDC و FDC

3-3- قابلیت نفوذ

4- نتیجه گیری

چکیده

ذخیره‌سازی Co2 در سفره‌های زیر زمینی آب شور برای کاهش انتشار Co2 در اتمسفر موثر است که در آن پخش و نفوذ گاز یا مایع در کانی رسی، نقش کلیدی در نشت Co2 و مهاجرت زیرزمینی دارد. قابلیت نفوذ CO2 و قابلیت پخش سیالات مختلف در کانی رسی (مونت‌موریلونیت، Mt) با روش دینامیک مولکولی (MD) مورد بررسی قرار می‌گیرد. قابلیت خود پخشی هر دو ترکیب CO2 و H2O همراه با غلظت و دمای آب افزایش می‌یابد، اما بیشینه غلظت CO2 را به صورت نامتعارف 2 مولکول/واحد-سلول نشان می‌دهند . حجم آزاد کسری مونت‌موریلونیت همراه با غلظت CO2افزایش می‌یابد، اما اگر این غلظت بیشتر از ۲ باشد، سیر کاهشی پیدا کرده و در نتیجه باعث می‌شود قابلیت خود پخشی CO2 فراتر از حد غیرمعمول تغییر کند. یافته‌ها نشان می‌دهد که توزیع جابجایی مولکول‌های CO2 براساس توزیع عادی لگاریتمی مشخص می‌شود. مقدار میانگین این‌نوع توزیع، بیشتر مؤید وابستگی قابلیت خود پخشی در غلظت CO2 است. قابلیت‌های پخش مکسول-استفان (M-S) و فیک (Fick) رابطه مثبتی با غلظت و دمای CO2 دارد . قابلیت نفوذ CO2 برای اولین بار با روش دینامیک مولکولی محاسبه می‌شود؛ بدین صورت که قابلیت نفوذ CO2 همراه با فشار CO2 و غلظت H2O افزایش می‌یابد، اما به علت حلالیت پایین CO2 در دمای بالا، نقطه گردش را در دمای ۳۶۰ کلوین نشان می‌دهد.

مقدمه

ذخیره‌سازی CO2 در سفره‌های زیرزمینی آب شور امکان ذخیره‌ CO2 را در مقیاس گسترده و به صورت بلندمدت فراهم می‌کند که به نوبه‌ی خود روشی نویدبخش برای کاهش انتشار گاز CO2 در اتمسفر است. در این فرآیند، کانی‌های رسی مانند ایلیت، کلوریت، کائولینیت و مونت‌موریلونیت (Mt) (ژوزف و همکاران، 2012) عناصر اصلی پوش سنگ‌ها را تشکیل می‌دهند. این کانی‌های رسی به واسطه ساختار متخلل (لایه لایه) شان ظرفیت قابل ملاحظه‌ای در جذب CO2 دارند (فو و همکاران، 1990؛ خسروخاور و همکاران، 2014). از طرفی، قابلیت نفوذ پایین کانی رسی موجب شده است که پوش سنگ‌های رسی، قابلیت آب‌بندی فوق العاده‌ای برای نگهداری CO2 تزریق‌شده از خود نشان ‌دهند (عبدو و احمد، 2010؛ گاوس، 2010؛ گرنوت و همکاران، 2013). نشت گاز و اثرات زیست محیطی آن، مسائل بسیار نگران‌کننده‌ای در ارزیابی‌ خطر ذخیره‌سازی CO2 هستند و رابطه تنگاتنگی نیز با حمل و نقل (پخش و نفوذ) سیال (گاز) در کانی رسی دارند.

نتیجه گیری

پخش و نفوذ CO2 در مونت‌موریلونیت تحت شرایط متخلف با روش دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی حاکی از آن است که با این‌که حجم و دمای آب هر دو رابطه مثبتی با ضریب خودپخشی سیالات دارند، ضرایب خودپخشی CO2 و H2O یک نقطه اوج را به همراه افزایش غلظت CO2 به نمایش می‌گذارند. برای تشریح هر چه بیشتر یافته‌های غیرمعمول ضریب خودپخشی، FFV مونت‌موریلونیت و توزیع جابه‌جایی CO2 مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج این تحلیل نشان داد که FFV تأثیر مهمی بر پخش مولکول‌های گاز در مونت‌موریلونیت دارد. افزایش غلظت CO2 باعث می‌شود مونت موریلونیت انبساط یابد، FFV داخلی مونت موریلونیت افزایش پیدا کند و فضای بیشتری برای پخش در اختیار مولکول‌های گاز قرار گیرد. این قضیه، علت افزایش اولیه ضریب خودپخشی سیالات در مونت موریلونیت را تبیین می‌کند. FFV با رسیدن غلظت CO2 به بالای 2 مولکول/سلول واحد کاهش می‌یابد که باعث می‌شود پخش گاز به تعویق بیفتد و در نتیجه ضریب خودپخشی کاهش پیدا کند. بدین ترتیب، افزایش حجم آب نیز باعث انبساط مونت‌موریلونیت می‌شود و فضای آزاد بیشتری برای غلظت CO2 ایجاد می‌کند که افزایش ضریب خودپخشی را در پی دارد. از این رو می‌توان چنین استنباط کرد که ضریب خودپخشی سیال در مونت‌موریلونیت به FFV مونت‌موریلونیت بستگی دارد. علاوه بر این، توزیع جابه‌جایی CO2 از توزیع لگاریتمی عادی پیروی می‌کند و میانگین توزیع نیز روندی همانند روند ضریب خودپخشی را نشان می‌دهد که از یک منظر دیگر، توصیف مناسبی درباره اثرات غلظت CO2، رطوبت و دما در ضریب خودپخشی ارائه می‌دهد.

Abstract

CO2 storage in underground saline aquifers is helpful to reduce CO2 emission in the atmosphere, where gas/fluid diffusion and permeation in clay mineral plays a key role in CO2 leakage and underground migration. CO2 Permeability and different fluid diffusivities in clay mineral (montmorillonite, Mt) interlayers are investigated by molecular dynamics (MD). Both CO2 and H2O self-diffusivities increase with water concentration and temperature but show a maximum at the CO2 concentration of 2 molecule/unit-cell unconventionally. The fractional free volume of Mt increases with CO2 concentration but begins to decrease if CO2 concentration exceeds 2, thus giving the reason for the above unusual CO2 self-diffusivity variation. Displacement distribution of CO2 molecules is found to be characterized by logarithmic normal distribution. The mean value of such distribution further supports the self-diffusivity dependence on CO2 concentration. M-S and Fick diffusivities of CO2 are positively related to CO2, H2O concentration and temperature. CO2 permeability is calculated by MD for the first time, which increases with CO2 pressure and H2O concentration but exhibits a turning point at temperature 360 K due to low CO2 solubility at high temperature.

Introduction

CO2 storage in underground saline aquifers provides long-term and large-scale storage of CO2, which is a promising way to reduce CO2 emission in the atmosphere. In this process, clay minerals, such as illite, chlorite, kaolinite, and montmorillonite (Mt) (Josh et al., 2012), are the main components of caprocks. Owing to their porous (layered) structure, the clay minerals have remarkable capacity of adsorbing CO2 (Fu et al., 1990; Khosrokhavar et al., 2014). On the other hand, clay mineral has a low permeability and therefore the clay-enriched caprocks show excellent sealing ability to retain injected CO2 (Abdou and Ahmaed, 2010; Gaus, 2010; Gernot et al., 2013). Gas leakage and environmental impacts are the most concerned problems for risk assessments of CO2 storage, which are closely related to fluid (gas) transportation (diffusion and permeation) in clay mineral.

Conclusions

CO2 diffusion and permeation in Mt under varying conditions is investigated by MD. The results show that while both water content and temperature are positively correlated to the SDC, the SDCs of CO2 and H2O display a peak with the increase of CO2 concentration. To explain the unusual findings of the SDC further, FFV within Mt and the displacement distribution of CO2 is analyzed. It is found that FFV has an important effect on the diffusion of gas molecules in Mt. The increase of CO2 concentration causes the Mt to expand, increasing the internal FFV of Mt and providing gas molecules with more space for diffusion. This explains the initial increase of the fluid SDC in Mt. FFV begins to decrease when the CO2 concentration rises above 2 molecules/unit cell, which hinders the gas diffusion and therefore leads to decreasing SDC. Similarly, the increase of water content also causes the Mt to expand and creates more free space for CO2 diffusion, resulting in increasing CO2 SDC. It can be drawn that SDC of the fluid in Mt depends on the FFV of Mt. Furthermore, the displacement distribution of CO2 follows log-normal distribution, and the mean of the distribution shows the same trend as the SDC, which provides a good explanation of the effects of CO2 concentration, moisture and temperature on SDC from another perspective.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدل سازی مولکولی انتقال Co2 در مونت موریلونیت؛ انتشار و جذب

Molecular modeling on transportation of CO2 in montmorillonite: Diffusion and permeation

 تولید غلظت ‌های بسیار متغیر و بالای فلزات سنگین در رودخانه Red Deer در پی فرسایش زمین های سنگلاخی آلبرتا

Erosion of the Alberta badlands produces highly variable and elevated heavy metal concentrations in the Red Deer River, Alberta

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

 تولید غلظت های متغیر و بالای فلزات سنگین در رودخانه Red Deer به دنبال فرسایش زمین های سنگلاخی آلبرتا

Erosion of the Alberta badlands produces highly variable and elevated heavy metal concentrations in the Red Deer River, Alberta

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

سنجش خصوصیات مکانی و زمانی نشست زمین، تخلیه آب زیرزمینی و ضخامت لایه تراکم پذیر در دشت پکن، چین

Measuring Spatiotemporal Features of Land Subsidence, Groundwater Drawdown, and Compressible Layer Thickness in Beijing Plain, China

چکیده

1- مقدمه

2- مواد و روش‌ها

2-1 مطالعه موردی

2-2 مجموعه داده‌های موجود

2-3 تحلیل مرکز ثقل

2-4 تحلیل بیضی انحرافی استاندارد

3- نتایج

3-1 تحلیل تغییرات مرکز ثقل

3-1-1 مرکز ثقل فرونشست زمین

3-1-2 مرکز ثقل افت آب زیر زمینی و ضخامت لایه تراکم پذیر

3-1-1 تحلیل مزدوج مرکز ثقل

3-2 تحلیل قیاسی جهت توسعه

3-2 تحلیل قیاسی روند توزیع و پراکنش

4-3 تحلیل قیاسی ضریب تمایز مکانی

4- بحث

5- نتیجه گیری

چکیده

پکن بر روی چندین مخروط افکنه آبرفتی و کوهرفتی با رسوبات تحکیم نیافته کواترنری ضخیم واقع شده است. این شهر به دلیل بهره برداری از آب زیر زمینی به شدت در معرض فرونشست زمین و افت جدی آب زیر زمینی می‌باشد. هدف این مطالعه معرفی روش‌های اندازه گیری توزیع جغرافیایی در تحقیقات فرونشست زمین برای سنجش ویژگی‌های جغرافیایی، فرونشست زمین، افت زیرزمینی و ضخامت لایه تراکم پذیر است. بنابراین، ما از تحلیل مرکز ثقل و روش‌های بیضی استاندارد (SDE) در GIS به منظور تحلیل آماری تمایل غلظت، جهت اصلی، روند پراکنش و تفاوت‌های توزیعی در 1995(1999)،2007، 2009، 2011 و 2013 استفاده کردیم. نتایج نشان می‌دهد که آن‌ها همگی در منطقه چائویانگ پکن متمرکز هستند. روند تمرکز فرونشست زمین با روند افت آب زیر زمینی متمرکز بود. جهت اصلی فرونشست زمین جنوب غربی- شمال شرقی بود که بیشتر مشابه با توزیع مکانی استاتیک لایه تراکم پذیر بود. روند انتشار و پراکنش فرونشست زمین نزدیک به لایه تراکم پذیر با افزایش شدت آن بود. اختلاف توزیع مکانی بین فرونشست زمین و افت آب زیر زمینی حدود 0.2 بود و اختلاف بین فرونشست زمین و ضخامت لایه تراکم پذیر از 0.22 تا 0.07 کاهش یافت و این نشان می‌دهد که الگوی توزیع مکانی فرونشست زمین به شدت نزدیک به الگوی لایه تراکم پذیر بود. نتایج این مطالعه برای ارزیابی توزیع توسعه فرونشست زمین و مدیریت منابع آب زیر زمینی مفید است.

5- نتیجه گیری
این مقاله یک روش اندازه گیری جغرافیایی جامع را برای بهبود درک ویژگی‌های توزیع مکانی زمانی فرونشست زمین، افت آب زیر زمینی و ضخامت لایه تراکم پذیر در دشت پکن پیشنهاد کرد.
فرونشست زمین، افت آب زیر زمینی و ضخامت لایه تراکم پذیر در منطقه چایانگ متمرکز بود. تمرکز فرونشست زمین از جنوب غرب به شمال شرق متغیر بود که اساساً با افت آب زیر زمینی متناسب است. ضخامت لایه تراکم پذیر در منطقه شرقی مرکزی چایانگ یا نزدیک مناطق مخروط افکنه کوهرفتی آبرفتی با رسوبات متراکم توده‌ای متمرکز بوده است.
جهت اصلی فرونشست زمین جنوب شرقی شمال شرقی بود. این جهت با افت آب زیر زمینی تغییر یافت ولی نزدیک به لایه تراکم پذیر بود. نسبت طولی بین محورهای اصلی و فرعی نشان می‌دهد که تمایل فرونشست زمین نزدیک به لایه تراکم پذیر با افزایش شدت توسعه بود. انقباض مکانی بیضی نشان داد که منطقه چایانگ در منطقه مرکزی یک فرونشست جدی‌تر را نسبت به مناطق اطراف تجربه کرده است.

Abstract

Beijing is located on multiple alluvial-pluvial fans with thick Quaternary unconsolidated sediments. It has suffered serious groundwater drawdown and land subsidence due to groundwater exploitation. This study aimed to introduce geographical distribution measure methods into land subsidence research characterizing, geographically, land subsidence, groundwater drawdown, and compressible layer thickness. Therefore, we used gravity center analysis and standard deviational ellipse (SDE) methods in GIS to statistically analyze their concentration tendency, principle orientation, dispersion trend, and distribution differences in 1995 (1999), 2007, 2009, 2011, and 2013. Results show that they were all concentrated in Chaoyang District of Urban Beijing. The concentration trend of land subsidence was consistent with that of groundwater drawdown. The principle orientation of land subsidence was SW–NE, which was more similar with that of the static spatial distribution of the compressible layer. The dispersion tendency of land subsidence got closer to that of the compressible layer with its increasing intensity. The spatial distribution difference between land subsidence and groundwater drawdown was about 0.2, and that between land subsidence and compressible layer thickness it decreased from 0.22 to 0.07, reflecting that the spatial distribution pattern of land subsidence was increasingly close to that of the compressible layer. Results of this study are useful for assessing the distribution of land subsidence development and managing groundwater resources.

5- Conclusions

This paper proposed a comprehensive geographic measurement to improve the understanding of spatiotemporal distribution features of land subsidence, groundwater drawdown, and compressible layer thickness in Beijing Plain.

Land subsidence, groundwater drawdown, and compressible layer thickness were all concentrated in Chaoyang District. The concentration of land subsidence moved from southwest to northeast, which was basically consistent with groundwater drawdown. The compressible layer thickness was concentrated in the east-central Chaoyang District on, or close to, the alluvial-pluvial fan-fringe areas with mass compressible deposits.

The principle direction of land subsidence was SE–NE. It changed with that of the groundwater drawdown, but was getting closer to that of the compressible layer. The length ratio between the major and minor axes suggested that the dispersion tendency of the land subsidence became closer to that of the compressible layer with its increasing development intensity. The spatial contraction of the ellipse suggested the Chaoyang District, in the central region of the study area, experienced more serious subsidence than that in the surrounding areas most of the time.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

سنجش خصوصیات مکانی و زمانی نشست زمین، تخلیه آب زیرزمینی و ضخامت لایه تراکم پذیر در دشت پکن، چین

Measuring Spatiotemporal Features of Land Subsidence, Groundwater Drawdown, and Compressible Layer Thickness in Beijing Plain, China

مطالعات آزمایشگاهی شکست هیدرولیکی ناشی از تزریق تناوبی

Laboratory studies of hydraulic fracturing by cyclic injection

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی آزمایشگاهی شکستگی هیدرولیکی توسط تزریق چرخه ای

Laboratory studies of hydraulic fracturing by cyclic injection

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

افزایش آمونیاک جوی در سراسر مناطق کشاورزی اصلی جهان شناسایی شده از فضا

Increased atmospheric ammonia over the world’s major agricultural areas detected from space

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

افزایش آمونیاک جوی در سراسر مناطق کشاورزی اصلی جهان شناسایی شده از فضا

Increased atmospheric ammonia over the world’s major agricultural areas detected from space

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.