新星云假说下地球扁率变化上限及影响因素

地球的形状变化是地球演化研究的基本问题之一。为了确定地球形状的变化需要了解各个地质历史时期地球扁率的变化。根据位场球函数理论导出地球的扁率公式,研究扁率与地球的半径、质量和角速度的关系。基于新星云假说推测地球的半径、质量和角速度的变化量,计算出地球在各个时期的扁率并作为上限并画出曲线,各地质历史时期中地球扁率的真实值应该小于计算的扁率值。地球的扁率自地球形成以来脉动变化的情况下总体趋势在减小。影响地球扁率的因素有平均半径、质量和角速度,分析发现地球形成后5亿年为时间起点计算,到现在(共41亿年)为止平均半径变化对扁率的总影响约为3%,质量变化的总影响没有超过百万分之三。而角速度的减小对扁率变化的贡献超过97%。地球扁率共减少了74.3%。     

全球5.0级以上地震活动与地球自转变化的Granger因果关系检验

采用国际地球自转服务中心(IERS)发布的日长变化(Length of the Day,LOD)数据和美国国家地震信息中心(NEIC)公布的地震目录中的震级在5.0级(含5.0级)以上的地震数据,对1973年以来的每日地球自转变化时间序列与地震时间序列之间的Granger因果关系进行检验,结果表明:地球自转变化与地震之间存在着双向Granger因果关系,即地球自转变化可能导致地震发生,地震也会对地球自转变化产生影响,检验结果暗示了两者之间可能存在着复杂的动力机制。     

甲玛铜多金属矿床夕卡岩形成及矿化过程中元素活动性定量讨论

地球化学开放系统是在地球化学过程中存在物质带入带出的系统,其质量平衡研究不仅可以定量考察物质的带入带出和体积变化,而且能够限定地球化学过程的机制,指示元素的地球化学行为,为成矿作用过程研究提供线索和背景信息。质量平衡方法已被国内外许多学者用来研究各种系统中的质量变化和体积变化,并取得了     

黑龙江省扎龙湿地土壤地球化学特征及生态环境意义

根据松嫩平原南部多目标地球化学调查成果,以扎龙湿地为研究对象,通过土壤元素含量变化和元素间的相关关系,探讨了湿地土壤元素分布分配的地球化学规律。通过湿地的环境变化对土壤元素含量变化的影响,以及表层土壤有机碳储量计算,从地球化学角度,分析了湿地的生态环境作用。     

地球环境与生命过程

生物圈是地球系统中唯一具有生命活动的圈层,生物圈及其与各圈层之间的相互作用对地球环境变化起着巨大的推动作用。因此,有关生命过程与地球环境相互关系的知识对于人类理解地球系统以及利用地圈、水圈和大气圈资源至关重要。地球环境与生命过程研究的内涵就是研究地球环境与生命过程相互作用中的各种化学、物理、生物过程,以及其在地圈、水圈、大气圈、生物圈各子系统之间发生的相互作用,增进对地球系统的理解和认识,区分人类活动与自然过程在全球变化中的作用,评估气候与环境变化对生命过程的影响及其反馈作用,揭示生命过程对于地球环境的适应性及其调控机理,为科学地管理地球,确保地球系统的可持续发展提供依据。其核心目标就是通过理解生命过程与地球环境相互作用的过程,评估人类对自然平衡和自然循环造成的影响,进而实施地球管理,确保地球生命支持系统的可持续发展。基于当前地球系统科学研究前沿,提出了未来关于地球环境与生命过程研究需 要重视的方面,尤其是关于生态系统对全球变化响应的阈值研究应引起高度重视。     

NASA地球科学事业（ESE）计划中的科学问题

作为NASA地球科学事业（ESE）分计划之一的ESE研究战略，在未来10年中，将主要关注以下 5个科学问题：①全球地球系统是怎样变化的？②地球系统的主要驱动力是什么？③地球系统如何响应自然和人为引起的变化？④地球系统的变化对人类文明造成的后果是什么？⑤如何更好地预测地球系统未来的变化？这 5个问题都是大范围的跨学科问题，涉及到地球系统科学的各个方面。在这 5个大的科学问题之下，又具体细化为23个二级问题，并对这些问题 进行了极其详尽的讨论。     

1994年度国家自然科学基金项目指南

地球科学的任务在于揭示地球本身和其他天体对地球影响的基本规律,揭示人类活动与地球环境相互作用的效应,从而为优化开发、利用地球资源、防治自然灾害、保护和优化生态环境提供理论基础;为国土整治、大型工程建设及制定国家经济发展规划提供基础知识和资料;为探索地球与天体起源、生命与人类起源、人与环境相互关系的演变等重大基础理论问题提供科学依据。 本节指南所涉及的范围,包括地理学和土壤学、地质科学、地球化学、地球物理学、空间物理学、大气科学、海洋科学。 近三十年来人类的地球观发生了深刻的变化。突出的代表是以“活动论”为特征的板块构造学说的出现,引起了固体地球科学的革命性变化。在学科分工日趋细化的发展趋势的同时,增强了地学各分支学科综合化的趋势,出现了以全球变化为对象的地球系统科学,成为     

一维地球动力系统温度模拟

概述了模拟地球内部温度结构对研究地球动力系统的重要意义,提出一个切实可行的一维热演化模型。根据该模型计算出地表幕式能量释放及其随时间的演化和地球内部温度梯度随时间的变化规律,据此探讨了地球内部能量传输机理与地质演化节律的关系,地球内部温度梯度变化和圈层分异的情况。     

国际地球科学发展态势

从学科发展的角度综述了20世纪80年代以来地球科学研究在思维方式、研究对象的时空尺度、研究内容、研究形式、组织形式、信息交流、方法手段等方面所发生的深刻变化，指出地球科学已经进入地球系统科学时代和为人类社会经济可持续发展服务的时代。进入21世纪，地球科学研究的主要趋向、热点与重点问题是：①突出地球系统科学，关注全球变化与地球各圈层相互作用及其变化的研究，以及人类活动引发的重大环境变化研究；②突出地球演化的动力过程研究，关注地球内部深层过程与岩石圈动力学、气候系统动力学与气候预测、生态系统动力学与生态环境的保护和建设；③突出地球信息科学，关注数字地球、3S（GIS、DIS和GPS）一体化和地球科学定量化的研究趋势；④突出地球管理科学，关注减灾防灾、环境保护治理、资源合理开发利用以及碳循环、水资源、食物与纤维、能源战略等问题；⑤突出地球科学跨学科研究进展与创新，关注经济社会发展对地球科学的影响与需求，重视地球科学在自然科学内部与其他学科的交叉融合以及高新技术在地球科学中的应用。     

地球表面积的计算

严格地说,地球是一个三轴椭球体。由k=2的近似计算公式,可以得到精确数字为8位的地球表面积数值。三轴椭球体表面积公式建立了地球三个半轴与地表面积之间的函数关系。对于已测得的三个半轴的任何微小变化,由微分近似计算公式可以得到相应的地表面积的变化。这就为研究地球形变和地壳运动之间的关系提供了一个数量化的有力工具。     

考虑挡墙位移非线性影响的土压力计算模型

针对传统土压力理论不能考虑挡墙位移对土压力计算影响的事实,建立了一个能考虑挡墙位移非线性影响的土压力计算模型,并讨论了模型中参数的影响和计算方法。离心模型试验表明,应用提出的模型的计算成果与试验实测值符合,该模型能较准确地考虑挡墙位移对土压力的非线性影响,从而为基坑开挖中的土压力计算提供了一种新的计算方法。     

大陆褶皱造山运动的星地碰撞成因

大陆褶皱造山运动具有突发性、全球同步性,以水平运动为主,主要表现在地壳上部且具有上强下弱等特征,除水平运动一项外,与基于地幔对流的板块构造理论缺少共同之处.想用板块构造理论解释遍布大陆地块内部的褶皱构造,在形位特征与动力机制上都有难以解决的矛盾.基于地球自转速度变化的地质力学理论,对之所做的定性解释颇为合理,但因其只靠地球收缩及潮汐引力等缓变力作为引起地球自转速度变化的动力来源,力量强度太小,不足以引发强大的褶皱造山运动,且有被海水运动取代的难题.揭示了星地碰撞可以为大陆造山运动提供足够强大的突发性动力来源,并简要阐明了其作用机制,可以解决地质力学所遇到的力源不足和被海水运动取代的两大难题,从而为大陆构造研究开辟了一个新境界.      

应用Rankine理论的主动土压力计算

应用应力圆将Rankine理论计算主动土压力的方法延伸至坡面具有倾斜角的粘性填土，得出主动土压力强度沿墙背呈非线性分布的规律。根据填土倾斜角对填土内摩擦角的相对关系，导出土压力大小及作用点深度的计算公式，并绘制出曲线，以备查用。     

全球构造研究的思考

“板块构造”并不直接等价于全球构造。将各板块同一构造力学属性和特征的边界分别连接起来 ,可以建立起环太平洋深俯冲构造系、南半球为主体的洋脊构造系和北半球为主体的陆 /陆浅俯冲构造系 ,它们空间展布的分区 ,揭示了全球表层构造格架具有N/S半球与 0°/ 180°半球双棕胀缩耦合非对称性。这一认识获得全球地热与地幔质量分布非均一性的初步证明。此全球构造格局和运动 ,可作为启发和约束地幔运动和动力学分析的表层边界条件。全球板块内部的次级构造 ,在大陆型板内有两种 ,一是以盆、山、原 (高、低 )作为次级构造单元 ,重点是研究它们的演化耦合关系 ;二是以次板块、地块、块体之类的概念作为次级、再次级构造单元 ,重点是研究块体以及多块体之间的应力、应变和运动的相互关系。两种研究方式的不同 ,也可能与研究的目的和时间尺度要求不同有关。两者能否融合 ,应不应该融合 ,需深入思考。地球多圈层相互作用的科学目的是建立地球大系统科学。流体地球部分与固体地球部分以往因研究的时间尺度很难匹配而分立。但地球一系列“微动态”行为 ,如地震、火山、洋脊涌流等 ,其时间尺度和多级的动态韵律与地球流体的动态韵律是可以比较的。固体地球微动态行为对地下流体的运动有重要影响。     

地裂缝灾害研究现状与展望

1927年美国首先发现地裂缝以来，各国学者对地裂缝的发生、发展进行了细致的研究。美国学者首先从地震研究入手，认为地裂缝的形成受构造因素影响。后逐渐加强研究地下水超采对地裂缝的影响，形成了构造与地下水开采复合成因观点。我国学者重点对汾渭地堑地裂缝成因问题进行了较系统的研究，提出几种成因机理模型，并用GIS技术建立简单的预测预报系统。文章在详细介绍国内、外对地裂缝成因机理和水文特性的研究以及预测、预报工作的同时，对今后研究趋势进行了展望。目前，地裂缝的研究正从以往的定性静态描述转向以过程为目标的精确定量动力学研究。利用相似材料模拟地裂缝的形成与发展，以非线性理论（如分形）对地裂缝系统进行定量的数学描述，建立准确的预测、预报模型（如人工神经网络模型），并与GIS相结合，建立完善的预测、预报系统，减少地裂缝灾害对环境的影响，进而对它加以利用，是今后地裂缝研究的主要方向。     

山东郗山-龙宝山地区与碱性岩有关的稀土矿床地质特征及成因

郗山和龙宝山稀土矿具有相似的成矿地质背景、控矿岩体特征及矿床地质特征。燕山早期碱性侵入岩与稀土矿关系密切,稀土矿体主要赋存于杂岩体内及其附近围岩中;稀土元素和同位素研究表明,含矿质的富碱岩浆可能属壳幔混源型,碱性岩浆及成矿物质最初可能都来源于上地幔同一部位,而在岩浆上侵过程中同化混染了地壳物质。郗山稀土矿为单一富轻稀土矿床,矿脉类型以含稀土石英重晶石碳酸盐脉为主,含稀土矿物以氟碳铈矿和氟碳钙铈矿为主,碳酸铈钠矿和菱钙锶铈矿属国内首次发现。龙宝山稀土矿为稀土、金共生矿,矿脉类型主要为石英脉和硅化角砾岩;含稀土矿物主要有氟碳铈矿、氟碳铈镧矿、氟碳钙铈矿;金矿物有自然金、银金矿等。成矿时代稍晚于岩浆岩形成时代,属中生代燕山晚期;矿床成因类型为碱性岩浆期后中-低温热液稀土矿床。     

库仑土压力的变分法研究

以滑动体静力平衡的两个力平衡方程为基础,引入拉氏乘子,将土压力问题以变分学观点来描述,转化为确定含有两个函数自变量的泛函极值问题。依据泛函取极值时必须满足的欧拉方程,得出了主动土压力和被动土压力在取极值时,墙后土体的破坏是沿平面滑动。然后,将土压力的泛函极值问题进一步转化为带有约束的函数极值问题。这种函数极值可利用M atlab6.1优化工具箱提供的fm incon函数进行求解。当土体的粘聚力等于0时,土压力计算结果与库仑土压力理论解完全一致;而当土体的粘聚力不等于0时,归纳给出了相应的土压力计算公式。     

悬臂抗滑桩静、动力学性能试验的全过程

基于悬臂抗滑桩治理堆积型滑坡的静、动力离心模型试验,利用土压力传感器、应变片以及加速度传感器采集到的试验数据,研究了静、动力条件下抗滑桩的受力特性,分析了被治理滑坡的地震响应特征。结果表明：静、动力条件下桩后土压力以及桩身弯矩的分布规律均不同;桩后静土压力大于地震动引起的动土压力,但桩身静弯矩远小于地震动引起的动弯矩;桩后动土压力和动弯矩随峰值地震动的增大而增大;地震作用时土压力和桩身弯矩最大值的作用点低于静力的;滑体加速度响应存在浅表放大效应和高程放大效应,坡肩附近的波型转化现象显著,抗震设计时应予以重视。     

高填方输煤暗道周边土压力试验研究

高填方暗道在西部沟壑地区得到越来越广泛的应用,但有关高填方暗道周边土压力分布的计算尚不十分清楚,需要进一步研究。通过对山西平朔东露天煤矿输煤暗道周边土压力现场测试资料分析,得出了高填方输煤暗道周边土压力分布和变化规律,对暗道周边的应力状态有了更为清晰地了解。试验结果表明,高填方暗道结构顶部存在竖向土压力集中现象,高填方暗道侧部竖向土压力分布呈现如下规律：当填土高度较低时,土压力随填土高度增加较快;当填土高度较大时变化缓慢。高填方暗道竖向土压力计算时,当填土高度较低时,宜采用土柱法;填土高度较大时宜选用顾安全公式法。与暗道结构相比,公路桥涵与地下埋管尺寸和刚度较大,建议计算侧向土压力系数采用静止土压力系数。