微束分析测试技术十年(2011~2020)进展与展望

现代地球科学研究的重大突破在很大程度上取决于观测和分析技术的创新。新世纪以来,我国地球科学领域引进了一批高性能新型微束分析仪器设备,建立了一批高规格的实验室。本文回顾了近十年来微束分析技术与方法的主要进展及其在地球科学研究中的应用实例,包括电子探针、扫描电镜、透射电镜、大型离子探针、纳米离子探针、飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀等离子体质谱、激光诱导原子探针、原子探针技术、显微红外光谱、同步辐射等,这些分析技术的进步和广泛应用极大地提高了我们对地球和行星演化历史及许多地质过程的理解。今后,应加快微束分析的新技术、新方法和新标准的开发,特别是高水平人才队伍建设,提高创新能力并在国际学术舞台上发挥重要作用。     

基于EMD组合模型的径流多尺度预测

受全球气候变化与人类活动影响,径流序列愈发呈现出非稳态与非线性特征,为降低由此而引发的预报误差,充分发挥不同模型对提高径流预测精度的优势,针对传统径流预报模型的单一性,以干旱区典型内陆河玛纳斯河为例,采用经验模态分解(EMD)提取径流序列中具有物理含义的信号,得到不同时间尺度的多个固有模态函数(IMF)及1个趋势项,利用 ARIMA模型与GRNN模型分别对不同时间尺度的IMF分量进行模拟,分析径流未来变化趋势。运用多元线性回归法、Spearman相关系数法、平均影响值法筛选大气环流因子作为神经网络模型的输入项,根据子序列的局部频率特点构建组合模型。最后将各IMF分量的预测结果重构,得到径流的最终预测值。单一评价指标无法全面评价模型精度,本文通过构建TOPSIS评价模型对径流预测模型进行定量评估,客观评价模型优度。结果表明:EMD分解能有效提取径流序列中隐含的多时间尺度信号,由趋势项可知玛纳斯河径流量总体呈上升趋势;EMD分解可提高ARIMA模型25%的合格率,但对于高频率分量IMF1、IMF2、IMF3,ARIMA模型的相对误差达到70%以上,预测结果不理想;经过筛选预报因子可有效提高GRNN模型精度,其中MIV法筛选的预报因子最适合玛纳斯河,与EMD-ARIMA组合后的GRNN模型的合格率最高,TOPSIS模型得分也最高。预测结果可作为水资源规划与调度的科学依据,建模思路也可为优化径流预测模型提供新途径。     

未来我国气体能源发展动向研究

"十四五"期间我国能源需求增速将有所放缓,但仍将处于高位,随着经济社会的不断恢复以及环境问题的显现,未来能源安全形势仍然严峻,及早建立清洁、高效、安全、多元化的现代能源体系,调整优化我国能源供给结构迫在眉睫.本文通过判断我国气体能源发展现状,构建气体能源优先发展评价指标体系,运用层次分析法与灰色关联度评价法对各气体能源进行对比分析得出,消耗排放、燃料热值、国际合作、政策扶持、生产成本、资源潜力、生产排放等因素对各气体能源发展影响最大;未来应优先发展致密气、页岩气、煤层气,理性发展煤制气,科学布局可燃冰开发规划;建议加大气体能源勘探投入,提高天然气供能比例,摸清页岩气资源家底,突破核心技术,提升环保监督、安全生产意识,优化统一现有政策.     

石墨、萤石等战略非金属矿产发展趋势研究

战略性新兴产业几乎或多或少都与非金属矿及其制品有关,随着战略性新兴产业的发展,我国战略性矿产资源消费将迎来快速增长期.本文选取石墨、萤石、高纯石英、叶蜡石四种非金属矿产为战略非金属矿产,收集其产量、消费量、贸易情况等资料,对其重要性及用途、供需情况等进行研究,并对其未来需求趋势进行预测.本文认为石墨、高纯石英、萤石、叶蜡石在战略性新兴产业中有重要应用,未来需求将呈快速增长趋势,其中石墨、萤石2030年需求量分别为138.7万t、567.9万t.为国家制定勘查投入及产业发展政策提供参考.     

The glacial topography in the area of the middle-lower reaches of the Yangtze river

The Quaternary glacial landforms, such as cirques, glacial troughs, rockdrumlins and lateral moraines are discovered in the area of the middle-lower reaches of the Yangtze river. The isograms of gravels in the moraines reveal that the a-axes of the gravels are mostly parallel to the trends of the valleys. The inclinations of the a-axes of the gravels are 18°–23°. The tendency of the ab-pianes is varied. The inclinations of ab-planes are 15°–20°. The fine grains in the moraines are of bimodal form in the size-frequency curves. The surface of the quartz grains of the moraines possess typical characteristics of glacial sands. Based on the feature of glacial landforms and the data of analysis of the experiment in the laboratory, authors divide the climatic period of Quaternary in this area into four glacial stages.     

Late Weichselian glaciation history of the northern North Sea

Based on new data from the Fladen, Sleipner and Troll areas, combined with earlier published results, a glaciation curve for the Late Weichselian in the northern North Sea is constructed. The youngest date on marine sedimentation prior to the late Weichselian maximum ice extent is 29.4 ka BP. At this time the North Sea and probably large parts of southern Norway were deglaciated (corresponding to the Alesund interstadial in western Norway). In a period between 29.4 and c. 22 ka BP, the northern North Sea experienced its maximum Weichselian glaciation with a coalescing British and Scandinavian ice sheet. The first recorded marine inundation is found in the Fladen area where marine sedimentation started close to 22 ka BP. After this the ice fronts receded both to the east and west. The North Sea Plateau, and possibly parts of the Norwegian Trench, were ice-free close to 19.0 ka, and after this a short readvance occurred in this area. This event is correlated with the advance recorded at Dimlington, Yorkshire, and the corresponding climatostratigraphic unit is denoted the Dimlington Stadial (18.5 ka to 15.1 ka). The Norwegian Trench was deglaciated at 15.1 ka in the Troll area. The data from the North Sea, together with the results from Andwa, northern Norway (Vorren et al . 1988; Møller et al . 1992), suggest that the maximum extent of the last glaciation along the NW-European seaboard from the British Isles to northern Norway was prior to c . 22 ka BP.     

漫湾水库蓄水前后库区地震活动性与构造应力场分析

对漫湾水库蓄水诱发地震作了分析，结果表明，蓄水后库区小震频次明显增加，近距离地震明显增多，在蓄水首次达到高水位和由高水位突降至低水位时，诱发了最强地震。表明蓄水对库区构造应力场产生了影响，使得局部应力场较区域构造应力场作用方向出现明显偏转，作用方式发生改变，呈现较大的垂直作用效应，节面错动出现较大正倾滑动分量。     

复合土钉支护结构中土钉设置的合理型式

采用非线性有限元方法,并借助正交试验原理,以支护最大水平位移为衡量目标,对复合土钉墙设计中的关键技术———土钉设置型式,包括倾角、间距、长度分布规律进行了合理性方面的研究。研究表明:将最长的土钉放于基坑中下部、保持较小的土钉间距和增大基坑中下部土钉倾角是复合土钉支护中土钉设置的最佳型式;在影响基坑变形敏感性程度上,土钉长度分布规律、间距、倾角依次降低。     

钾质斑脱岩的研究进展

从矿物学、地球化学两个方面对钾质斑脱岩的研究进展进行综合评述。矿物学研究表明，钾质斑脱岩为岩浆成因，由粘土矿物与非粘土矿物组成，粘土矿物以伊．蒙混层矿物和伊利石为主，非粘土矿物包括原生斑晶矿物和次生矿物。钾质斑脱岩的矿物学研究有助于地层对比难题的解决，亦将促进古大陆再造研究。钾质斑脱岩及斑脱岩的主量元素数据统计结果显示，钾质斑脱岩以相对富钾为特征，K2O含量一般大于3．5％。微量元素数据统计表明，钾质斑脱岩的微量元素以，Th、U的明显富集为特征，同时均具有负Eu异常并缺乏负Ce异常。通过对早寒武世、奥陶纪及志留纪的钾质斑脱岩的微量元素特征进行对比研究，认为不同时期钾质斑脱岩的微量元素与REE的配分模式表现出不同的特征，尤其是Nb／Y、Th／U等微量元素比值及（Ia/Yb）N、（Ia／Sm）N、（G/Yb）N、δEu和δCe等稀土元素参数的差异明显。经对比，初步判定滇东石岩头组底部钾质斑脱岩与遵义石岩头组钾质斑脱岩可能不属于同一期火山活动的产物。     

快速工业化区域土地利用变迁机制研究:发展模式视角——以佛山市南海区为例

从发展模式及其变迁的全新视角研究快速工业化区域土地利用变迁,有利于深刻揭示发展模式对区域土地利用变迁的重要影响机制,从而为制定合理有效的调控对策提供理论依据。文中利用历史普查、更新调查和逐年统计数据,结合卫星影像资料和实地调研,在简要分析典型案例区域佛山市南海区耕地变化和建设用地扩张时空特征的基础上,重点从发展模式及其变迁的视角,综合研究快速工业化区域土地利用变迁的动力机制与过程,并进一步探讨新形势下区域发展与土地利用的耦合调控对策。