北京大石坡-黑山坨复式岩体地球化学特征、岩石成因及其地质意义

北京早侏罗世大石坡–黑山坨复式岩体出露于华北克拉通东部燕山造山带西段,由大石坡角闪黑云正长岩和黑山坨花岗岩组成。正长岩为富Mg钾质中性岩,微量元素具有富集Rb、Ba、Sr、Pb、LREE等大离子亲石元素,相对亏损高场强元素Nb、Ta、U、Th、Zr、Hf以及P、Ti的特征,εNd(t)为-12.1~-12.2,ISr值为0.70506~0.70464;而花岗岩属于弱过铝质Mg质高K钙碱性岩石系列,具有LREE富集、HREE亏损,富集Rb、Ba、Th、U、Pb等大离子亲石元素和放射性元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf以及Sr、P、Ti的特征,εNd(t)为-15.5~-18.0,ISr值为0.70516~0.70593。大石坡正长岩岩浆起源于富集地幔,是幔源K质基性岩浆在高压下分离结晶的产物。幔源岩浆底侵加热并交代下地壳,促使其部分熔融产生花岗质岩浆,侵位于尚未固结的正长岩,形成黑山坨花岗岩,二者组成同心环状复式岩体。大石坡角闪黑云正长岩的岩石学和地球化学特征暗示水的弱化作用在华北地块内部岩石圈地幔破坏过程中扮演了重要角色。幔源岩浆与地壳岩石之间能量和化学成分双扩散作用所导致的部分熔融是形成华北克拉通内部中生代高钾钙碱性长英质岩浆活动的一种重要成岩机制。     

羟基磷灰石对水溶性Fe~(3+)的去除机理

利用天然磷矿粉为原料制备的羟基磷灰石(HAP)研究其去除水溶性Fe3+作用机理。结果表明:HAP对水溶液中Fe3+离子的去除过程是一个复杂的非均相固-液反应,分为两个阶段:初期阶段(t≤20 min)反应速度快,动力学过程复杂;后期阶段(t20min)反应速度较慢,符合一级反应动力学方程。HAP去除水溶性Fe3+离子的主要作用机理是溶解-沉淀和表面吸附作用。     

峨眉山大火成岩省地壳密度结构及岩浆规模约束

峨眉山大火成岩省(ELIP)出露于扬子板块西缘,其形成以后经历了多期构造运动的破坏,掩盖了峨眉山玄武岩的原始分布状况,导致对ELIP岩浆活动规模的低估。近来一些研究者基于天然地震层析成像反演的研究认为ELIP出露区地壳不显示高速特征,据此推断ELIP岩浆活动规模有限,是下地壳拆沉作用而非地幔柱活动的产物。本文根据横穿峨眉山大火成岩省的丽江-清镇地震剖面所获地壳P波波速,依据P波波速与密度的线性关系计算ELIP内带核心、外围区域和中带、外带的地壳密度结构。结果显示:内带核心区域与中带相比,上地壳密度高79kg/m~3、下地壳上部和下部的密度值分别高出68 kg/m~3和101 kg/m~3;与外带相比,内带核心区域上地壳密度高92kg/m~3、下地壳上部和下部分别高出99 kg/m~3和126 kg/m~3。峨眉山地幔柱活动形成的镁铁质-超镁铁质深成岩在ELIP内带核心区域的侵位和堆积,是ELIP各带之间地壳密度存在显著差异的原因。根据ELIP不同区域的地壳密度差估算得到内带核心区域地壳内的高密度镁铁质侵入岩和超镁铁质侵入岩总体积约为(45~120)×10~4km~3。此结果与峨眉山玄武岩体积[(25~60)×10~4km~3]之和,给出ELIP岩浆活动的规模为(0.7~1.8)×10~6km~3。这一结果支持ELIP的形成与地幔柱活动有关的认识。     

贵州遵义—水城地区二叠纪锰矿成矿区带划分及找矿潜力分析

贵州遵义-水城地区二叠纪锰矿已先后发现锰矿床(点) 29个,累计提交锰矿资源储量达1. 76亿吨,所有锰矿床均位于黔北裂谷盆地分布范围内,据其特征可分为"遵义式"锰矿和"水城式"锰矿,典型矿床分别为铜锣井-深溪锰矿床和徐家寨锰矿床。结合锰矿成矿地质背景,本文将贵州遵义-水城地区二叠纪锰矿成矿带划分为遵义-黔西、水城-宣威2个锰矿成矿亚带、5个矿带和18个锰矿预测区。通过总结提取贵州二叠纪锰矿"古天然气渗漏沉积型锰矿床预测要素",根据预测要素、成矿规律开展找矿潜力分析,预测遵义-水城二叠纪锰矿成矿带资源潜力2. 45亿吨,找矿潜力巨大。     

基于空间建模语言的普氏原羚生存能力模型的构建

为揭示青海湖地区普氏原羚的生存能力,建立普氏原羚生存能力空间模型,分为狼捕食模块、普氏原羚生存模块、人类活动及政策模块、食物丰富度模块和羊生长模块。普氏原羚生存能力模型基于空间建模语言实现,采用SME中的SML语言标准。利用空间建模语言直观反映模型的层级关系、模型与空间的关系、空间数据与时间数据的融合以及模型的可视化模拟和预测。     

2010/2011年中部型La Nia事件形成机理及其垂直环流异常

应用TAO(Tropical Atmosphere Ocean project)热带太平洋实测海温和风场资料,分析研究了2010/2011年La Nia事件的变化特征,讨论了此次过程中赤道太平洋次表层异常海温的变化特征及其传播过程,以及上层海温场的异常变化机理。结果表明,2010/2011年的La Nia事件与传统事件不同,是一次明显的中部型La Nia事件(简称CPP La Nia),其爆发过程主要存在两个不同机制的响应过程:一是西太平洋暖池(WPWP)区域次表层异常冷海温通过赤道潜流的作用沿温跃层东传,导致赤道东太平洋上层海洋温度场出现异常降温:二是赤道中东太平洋出现强的距平东风,通过上升流作用,导致冷海温上传影响中太平洋上层异常海温场。前者是导致La Nia事件的必要条件,后者则是形成此次中部型La Nia事件的关键过程。由分析结果还表明,日界线以东赤道太平洋纬向风变化对中西太平洋上层海温场变化有重要影响,是导致此次中部型事件爆发的重要机制。文章进一步分析了此次中部型La Nia事件过程中热带垂直环流的变化,结果表明经向和纬向大气环流都表现出明显的异常。     

社会经济系统空间结构分析的GEO-INFO模式——重庆市实证研究

以遥感数据及相关空间信息为数据源,通过地理信息系统空间建模的方式来分析重庆市社会经济系统空间结构。采用了表征区域社会经济发展状况的七大社会经济指标,并以空间趋势面的方式构建了各指标的空间数据模型。以此为基础采用空间聚类算法进行聚类分析,划定了重庆市的基本空间类型区。借助空间分形维数、类型优势度等空间结构分析指标,对重庆市市域及其三大经济分区的空间结构进行了分析,明晰了重庆市社会经济系统空间结构的基本特征及区域经济发展基本态势。     

基于GIS技术多源信息集成的三峡水库库首区诱发地震危险性动态评价

将数值模拟成果与监测数据集成,对三峡水库库首区诱发地震危险性进行了动态评价。在GIS (geographic information system) 平台上将数值模拟结果用专业地震模型进行评价,其成果作为评价背景数据库。用实时的地震监测数据、地下水位监测数据、地壳形变监测数据对背景数据库进行更新。选用FLAC 3D为数值模拟工具,MAPGIS为GIS基础平台,VC＋＋为开发工具,研发了水库诱发地震危险性动态评价系统。系统提供在一定蓄水位条件下、一定评价范围、一定深度内的水库诱发地震灾害危险性区划。研究结果表明,在GIS平台上,利用信息融合技术,可以将水库诱发地震的数值模拟评估、监测数据评估进行集成,实现水库诱发地震危险性动态评价。     

云岭隧道底鼓机理分析

结合十漫高速公路云岭隧道建设,分析了隧道底鼓的形式和发展过程,研究了影响隧道底鼓的多个因素,在分析隧道仰拱稳定性的基础上,推导了隧道底鼓的表达式,并通过现场监测对其进行了验证。通过对隧道底鼓机制进行分析,正确认识了围岩的变形破坏机制,提出了隧道底鼓的治理措施。其研究结果不仅为优化隧道的支护体系提供了依据,同时对指导隧道现场施工,确保施工安全具有重要意义。     

环形单圈管冻结稳态温度场解析解

人工地层冻结技术被广泛应用于地下工程施工中。冻结温度场的计算是人工冻结法理论研究的基础,也是冻结施工设计的重要依据。人工地层冻结施工常使用环形单圈冻结管冻结,而至今尚无关于其温度场的解析解。基于水-热异类相似原理,根据传热过程与地下水流动相似的特点,利用保角映射、汇源反映和势函数叠加原理,类比推导了环形单圈冻结管稳态温度场解析解,并用热学数值模拟方法加以验证,同时提出了简化的解析公式。结果表明,解析解计算结果与数值模拟结果较吻合,其简化公式得到的结果与原解析公式基本一致。在解析公式的基础上,经过简化,反推得到外部冻结壁厚度公式。解析解、简化公式以及厚度公式可为环形单圈冻结施工与设计提供理论的依据与指导。