基于多波束地形测量的上荆江典型河段沙波形态特征分析

沙波形态影响水流结构、泥沙输移及动床阻力。本研究采用多波束测深系统首次精细测量了上荆江典型河段的床面地形,采用改进后的沙波形态量化算法统计了各类沙波形态参数,分析了不同水流强度下沙波形态的变化特征。计算结果表明:(1)测量河段小型与大型沙波的平均波高分别为0.16～0.81和0.96～2.31 m,波长分别为13～27和16～41m;沙波尺度相较于水深较小,小型与大型沙波的波高分别不超过水深的0.045和0.150倍;(2)沙波背流面坡度基本不超过14°,小于泥沙水下休止角,其与陡度之间的关系可以用线性方程描述;(3)中洪水流量对沙波形态尺度的塑造作用强于枯水流量,且对浅水区大型沙波形态尺度的塑造作用强于深水区。本研究量化了天然河流的沙波形态,较好地反映了沙波形态特征,能为大型冲积河流沙波形态的量化及特征参数的统计分析提供参考。     

基于城市工程建设的福建莆田城区地质环境承载力评价

摘要: 为了研究福建莆田城区人类工程建设活动与地质环境承载力之间的关系,选取软土埋深、软土厚度、砂土液化、卵石及砂卵石层埋深、基岩埋深、地下水咸水与淡水分界、地下水腐蚀性、地震(场地类别)和推测断层9个评价因子,以500 m×500 m网格为评价单元,利用GIS软件和模糊数学评价方法评价福建莆田城区地质环境承载力。福建莆田城区地质环境承载力属于中等—高的区域占全区面积的90.18%,地质环境承载力属于低的区域占全区面积的9.82%,主要位于木兰溪入海口附近。地质环境承载力低的区域,不适合规划、布置大型建筑。建议对已完成的重大工程实时监测,掌握工程动态,避免因地质环境问题造成损失。     

青藏高原风火山流域坡面尺度活动层土壤水热时空变化特征

以风火山流域某阴坡坡顶、 坡底和阳坡坡底活动层土壤水热及气象资料为基础, 对青藏高原多年冻土区不同地形条件下的土壤水热时空变化特征进行了分析。结果表明： 在融化阶段, 除表层5 cm外, 阴坡坡底各深度土壤开始融化日期均比坡顶早, 比阳坡坡底晚; 阴坡坡脚各深度土壤含水量均大于坡顶和阳坡坡底。在冻结阶段, 开始冻结日期在阴坡坡底均比坡顶早, 但比阳坡坡底晚; 阴坡坡底各深度土壤含水量均高于坡顶相应土层的含水量, 在20 cm、 100 cm、 160 cm深处高于阳坡相应土层的含水量, 但在5 cm、 50 cm深处, 稳定冻结后两者的含水量差异较小。在整个冻融过程中, 阴坡坡底土壤温度对气温变化的响应弱于坡顶及阳坡坡底, 但其土壤水分对降水的响应强于坡顶及阳坡坡底。植被生长发育受水分和热量条件的制约, 不同地形条件下水热时空变化差异将影响植被空间分布特征。在未来气候变暖情况下, 上坡位植被可能因为水分胁迫而退化, 出现荒漠化现象, 而下坡位由于受侧向流的影响, 土壤水分对降水的响应强烈, 植被不会发生显著退化; 在不同坡向之间, 同一坡位阳坡植被退化程度可能大于阴坡。     

宜居黄河科学构想

黄河问题表象于河,形成于域,根植于地。针对于黄河流域高质量发展面临的地球科学问题特点及挑战,本文提出了“宜居黄河”科学构想,旨在构建一个包括“安全黄河”、“绿色黄河”、“生态黄河”、“和谐黄河”和“智慧黄河”5大核心内容的体系完善的宜居黄河研究科学架构,并对这5个方面的科学内涵和关键研究内容进行了阐述。其中,(1)安全黄河立足于工程地质学,研究黄河流域地质地表过程及其灾害效应,以保障地质安全需求,构建安全黄河体系;(2)绿色黄河立足于水文地质学,研究黄河流域水循环过程及其水土环境变化效应,构建绿色黄河体系;(3)生态黄河立足于环境地质学,研究黄河流域生态系统演化规律及其生态屏障效应,构建生态黄河体系;(4)和谐黄河立足于资源地质学,研究黄河流域资源开发与人地协调的发展模式,构建和谐黄河体系;(5)智慧黄河立足于大数据及信息科学,研究黄河流域地学信息集成与智慧决策平台,构建智慧黄河体系。这5个部分相互支撑融合,共同解决宜居黄河的核心关键问题,从而为保障黄河长治久安、促进全流域高质量发展,最终形成造福中华民族的“幸福黄河”起到科技支撑作用。     

安徽沙溪斑岩铜（金）矿区闪长斑岩形成机制

沙溪铜（金）矿床是目前长江中下游成矿带中已探明储量最大的斑岩型铜矿床。文章通过对沙溪矿区内闪长斑岩的年代学、全岩化学成分、同位素地球化学等综合研究,探讨了闪长斑岩的形成机制。闪长斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为128.3±1.5 Ma,属于早白垩世岩浆活动产物。岩石具有富碱（ALK=6.12~7.53 wt%）、富钾、富镁（Mg#=38.99~51.53）、准铝质（A/CNK=0.90~0.99）等特征,属于钙碱性—高钾钙碱性系列岩石;岩石轻稀土元素富集,重稀土元素亏损（LaN/YbN=12.63~17.63）,无明显的Eu异常（δEu=0.84~1.14）;大离子亲石元素（Ba、Sr）和Pb等富集,高场强元素（Nb、Ta、Ti等）亏损。闪长斑岩的全岩(87Sr/86Sr)t值为0.7052~0.7056,εNd(t )值为-6.09~-3.42,(206Pb/204Pb)t值为17.51~18.16、(207Pb/204Pb)t值为15.49~15.63、(208Pb/204Pb)t值为37.57~38.45,表明成岩物质源于壳幔混合。130 Ma左右,平移的郯庐断裂的伸展引发了大规模岩浆作用,来自深部的岩浆沿着郯庐断裂带上侵,并混染了大量的地壳物质,形成了沙溪闪长斑岩及与铜矿有关的石英闪长斑岩。     

水下机器人-机械臂系统的滑模自抗扰控制

针对水下机器人机械臂系统的强耦合、强非线性、复杂海洋多源干扰等因素影响，提出了滑模自抗扰控制器，将复杂系统模型转变为简单的积分串联系统，将内部参数不确定性、测量误差、建模误差和海洋多源干扰等扰动归结为总扰动，并采用线性扩张观测器对其进行估计并抵消。利用滑模控制器提高系统对参数摄动的不敏感性，增强控制系统的抗干扰性能，通过李雅普诺夫理论分析了控制系统的有界稳定性。仿真结果表明滑模自抗扰与传统滑模控制和自抗扰控制相比，能使水下机器人机械臂实现更好的轨迹跟踪，且系统具有更好的抗干扰能力。     

渤海湾盆地黄骅坳陷应力场的三维数值模拟分析

采用有限元方法模拟了渤海湾盆地黄骅坳陷的现今应力场特征.模型的构建主要基于黄骅坳陷精细三维地震数据体,包括了七个主要层序底面及近真实的断层产状.根据模拟结果,对比已知油气藏的分布位置和断裂的展布方向,定量分析了黄骅坳陷第一主应力、第三主应力、应力强度以及主应力方向的分布特征,并探讨了影响黄骅坳陷构造特征的主要因素.据此,得出以下认识:1)通过改变模型的边界条件发现,在右旋剪切作用下模型中压性应力场低值区的分布特征及主应力方向分别与黄骅坳陷中已知油藏的分布及断裂展布方向具有较好的对应关系.2)黄骅坳陷内构造样式及其构造应力场方向自北向南存在一定的差异,而造成这种差异的原因与地形的变化、沧东断层空间形态的变化、断层组合样式的变化以及滑脱面的变化密切相关.     

基于光谱增强的自动阈值水库面积聚类统计方法

以快速精准提取水库面积为研究目的,提出一种基于光谱增强的自动阈值水库面积聚类统计方法,方法具有光谱增强水体、自动阈值水体聚类分割、水体像元面积自动统计以及去除小微水体噪声等功能.经过实验证明,本文方法提取水库面积准确率在90％以上,kappa系数在0.9以上,且效率较高,较传统方法更具有针对性与适用性.能够监测与快速分...     

东亚原特提斯洋(Ⅱ):早古生代微陆块亲缘性与聚合

原特提斯洋内存在塔里木、中祁连、柴达木、扬子、华夏、印支、兰坪-思茅等诸多陆块/微陆块,多数陆块之间在早古生代晚期发育有蛇绿岩带或高压-超高压带。原特提斯域形成于从Rodinia裂解到Pangea超大陆集结期间,存在复杂的洋-陆格局和聚散过程。原特提斯洋不同陆块/微陆块属性和关系及其拼合过程是恢复重建Pangea超大陆聚合前构造背景的关键,但对其认识迄今还存在争论。因此,本文采用综合对比方法,以期建立原特提斯洋陆块/微陆块的亲缘性和海-陆格局,厘定原特提斯微陆块拼合时序与方式。结果表明,早古生代早期除华北陆块不具有亲冈瓦纳大陆的特征外,扬子、华夏、塔里木、柴达木、阿拉善、北秦岭-中祁连-中阿尔金、欧龙布鲁克、北羌塘、南羌塘、拉萨、兰坪-思茅、印支等陆块/微陆块都具有亲冈瓦纳的特征。在450~400Ma左右这一系列陆块/微陆块都向南俯冲-增生,并逐步拼合于冈瓦纳大陆北缘东段,原特提斯洋关闭,并形成了原潘吉亚(Proto-Pangea)超大陆;原潘吉亚于380Ma以后裂离出塔里木-华北陆块和大华南陆块,分别出现勉略洋和古特提斯洋,直到240~220Ma逐步向北聚合,形成最终的劳亚古陆,此时才形成潘吉亚超大陆。     

山东省海洋经济高质量发展水平评价与影响因素探讨

实现海洋经济高质量发展、打造海洋强省是山东省“十四五”规划的重要战略方向。文章基于创新、协调、绿色、开放和共享的新发展理念构建山东省海洋经济高质量发展水平评价指标体系,运用熵值法测算和分析2010-2019年山东省海洋经济高质量发展水平及其演化规律,并采用随机效应模型对可能影响山东省海洋经济高质量发展水平的相关因素展开进一步检验和剖析。研究结果表明：山东省海洋经济高质量发展水平存在较大波动,但总体呈上升趋势,且具有较大提升空间;协调水平是影响海洋经济发展质量的首要因素,创新水平居于第二位,绿色、开放和共享水平在一定程度上制约海洋经济高质量发展。针对研究结论,就促进山东省海洋经济高质量发展提出发展建议。