土地覆被变化过程中叶面积指数与降水量对地表能量平衡的贡献——基于SiB2的模拟结果

土地覆被变化过程中,叶面积指数（LAI）是地表能量平衡重要的影响因素,且与降水等多种因素存在交互作用。以2003 年中国东北地区农田、森林和草地三种覆被类型和三种LAI月变化过程为研究对象,着重分离出土地覆被变化过程中LAI对地表能量平衡的作用,认清覆被和LAI 变化对地表能量平衡的相对作用。利用SiB2 模型研究不同降水条件下土地覆被和LAI 变化对地表能量平衡的影响。结果表明：① 覆被变化对净辐射的影响最大,年均14.5W·m^-2左右。② LAI 主要改变净辐射对潜热和显热的分配,对农田和草地而言,LAI 增加明显提高（减小）潜热（显热）分配比例;对森林而言,LAI对潜热和显热分配的影响较弱。③ 降水对净辐射的分配起重要作用,降水增加,潜热增加。④ 表层土壤水分受降水和LAI 调控,与潜热有相反的变化趋势。     

西北太平洋边缘海热流特征研究

西北太平洋各边缘海及其相应俯冲系统受深部构造活动等地质条件的控制,热流变化较大。在收集整理该区域最新的热流数据基础上,重点探讨西北太平洋俯冲带热结构相关理论、边缘海大洋岩石圈热演化理论模型和局部高异常热流的影响因素,总结了西北太平洋边缘海热流所反映的地质意义。研究结果表明,在西北太平洋“沟-弧-海”体系中,从“沟”到“弧”再到“边缘海”,热流密度呈“低-高-较高”的变化趋势,弧后地区整体表现为“均一高热”特征;千岛海沟、日本海沟和琉球海沟热流密度值在30.0 mW/m²左右,而对应的岛弧值为其2~3倍。弧后热流大小受到汇聚型俯冲带热结构的影响,俯冲带脱水作用导致的弧后上地幔黏度变化,地震速度降低,岩石圈弹性厚度减薄,引起小尺度地幔对流,形成弧后“均一高热”的热状态。热流的时空分布与岩石圈年龄也有关,随着岩石圈年龄增大,地表热流密度值会随之降低,热流密度值大小和离散性与其形成时间大致呈负相关。鄂霍次克海形成时代(30~65 Ma)较早,其热流密度值(86.8 mW/m²)和离散性(标准差3.727)相对较低;冲绳海槽目前还处于扩张阶段,其热流密度值(139.0 mW/m²)和离散性(标准差7.001)较高。浅层的地下水循环、断裂活动,深层的地幔部分熔融岩浆活动、弧后小尺度地幔对流、俯冲带拐角流等对局部异常热流起到一定程度的控制作用。     

新疆阿吾拉勒山奴拉赛铜矿床流体包裹体和稳定同位素研究

阿吾拉勒铜矿成矿带是西天山重要的铜矿产地,奴拉赛铜矿床是成矿带内典型的铜矿床。在对奴拉赛铜矿床的地质特征研究的基础上,对流体包裹体和稳定同位素进行了研究。结果表明,流体包裹体均一温度变化于107~332℃,盐度介于0.7%~19.5%,密度范围是0.94 g/cm3~1.13 g/cm3。矿石中金属硫化物δ34SV-CDT变化范围较大,在-4.1‰~+8.5‰之间;重晶石δ34SV-CDT在+13.9‰~+17.0‰之间。矿石中方解石的δ18OSMOW变化于+12.6‰~+16.3‰,δ13CV-PDB在-10.1‰~-2.3‰之间。认为奴拉赛铜矿床属于中低温热液成因,而非次生富集成矿,成矿过程为一期多阶段。流体混合是金属沉淀的主要机制,随着热液的演化,温度降低和氧逸度升高等多种因素耦合导致铜-硫络合物失稳而在断裂构造中沉淀出大量铜矿物。奴拉赛铜矿床与莫斯早特岩体在时间和空间上紧密相关,推测莫斯早特岩体为成矿提供了热源和主要物源。     

基于GPS的海冰实时监测系统及其应用研究

海冰是高纬度海区特有的海洋现象。运动的海冰具有巨大的能量,对冰区的石油平台、港口堤坝、船只等构成了巨大的威胁,因此实时获取准确的海冰运动信息对于海冰灾害的防治有重要的现实意义。我国海冰为一年海冰,冰体较薄,用于极地的海冰跟踪设备并不适用于我国北方海域。设计并提出了一种基于GPS的海冰定位跟踪系统,系统包含冰上定位发射和接收两个部分。冰上部分质量较轻且外形增加了防滑设计,接收端接收到数据后自动入库,并与地图匹配显示。监测系统于2015-2016年冬季在辽东湾海域进行了应用测试,应用试验表明,该方法能够较好地进行海冰定位与跟踪,定位误差在5 m以内,运行时间较久,较适用于我国薄冰海域。     

新西兰兄弟潜火山中“蓝黏土”的呈色机理研究及地质意义

新西兰克马德克弧上发育一热液活动极为活跃的海底潜火山——兄弟火山,为了研究该地区热液成矿模式,IODP376科学家于2018年5~7月在火山口选取了5个位置进行了钻探工作,并获得数百米岩芯。其中U1530A号钻孔采样深度为453.1 mbsf（meter below sea floor）,共揭露76.77 m岩芯,部分呈现出一种蓝色调,被前人称作“蓝黏土”。为了查明其致色矿物、研究呈色机理及其地质意义,笔者等利用XRD、DR-UV-Vis、SEM、TEM对16.97-309.22 mbsf的11个样品进行了分析测试。根据测试结果可以将样品的矿物组合大致分为两类：①伊利石+绿泥石+殴泊-C+黄铁矿+硬石膏+石英±蓝铁矿;②叶蜡石+伊利石+石英±蓝铁矿。SEM和TEM形貌观察结果显示,蓝铁矿并不具有完好的晶形,甚至未发现微米级及以上尺寸的单颗粒,而仅以基质或胶结物形式均匀分布在样品中,最终导致样品被染色而呈现出不同色调的蓝色。蓝铁矿在IODP样品中的发现指示着研究区热液流体具有低温及还原性特征,且在蓝铁矿形成后也仍然保持着相对还原的环境而使得蓝铁矿能够稳定存在。     

IAP AGCM-4动力框架的积分方案及模式检验

以灵活性跳点格式和时间分解算法为重点, 介绍了IAP (中国科学院大气物理研究所) AGCM-4的动力框架, 并用R-H (Rossby-Haurwitz) 波和Held-Suarez方案对框架进行了检验。结果表明: 高纬灵活性跳点格式很好地保持了普通跳点格式的各种性质, 未产生计算紊乱现象, 可在一定程度上增大时间步长, 在未采用滤波处理时增大时间步长的效果更为显著; 时间分解算法, 即将平流过程与适应过程分开计算, 二者都采用3次非线性迭代积分方案, 在N=5和N=10 (N为平流过程时间步长与适应过程时间步长的比值) 的情况下, 可分别节省CPU时间10.7%和19.9%; R－H波检验表明, 在积分的前80天, 框架较好地保持了R－H 4波的波形, 总有效能量仅衰减0.1%, 从第80天开始, 风场波形开始变形和破碎, 对应的动能和总能量也开始急剧衰减, 至第365天, 总有效能量衰减约8%, 此时, 风场和高度场亦变得较平直。经分析, 第80天R－H波破碎的主要原因是平流项的计算误差使R－H波失稳, 而其后的高度场和风场的变平直是典型的旋转适应机制; Held－Suarez方案检验也证明该框架是可靠的。     

辽西医巫闾山变质核杂岩构造特征及其岩石组构的动力学分析

通过研究将辽西医巫闾山变质核杂岩构造要素划分为:变质核、拆离断层、中间过渡层、盖层和医巫闾山背形,并简述了其地质特征.采用X射线衍射法对医巫闾山花岗岩及周围不同时代岩石的不同层次变形构造开展了岩石组构特征研究,确定了韧-脆性构造变形时的力学性质和主应力方位,对变质核杂岩的形成演化进行了运动学和动力学分析.     

青岛胶州湾口海底隧道火成岩岩石地球化学及成因

胶州湾是位于新华夏隆起带次级构造单元胶南隆起区和胶莱凹陷的交接部的断陷盆地,团岛——薛家岛海底隧道开挖段有大量火成岩出露。本文对采集于海底隧道的8件岩石样品进行了岩石学和地球化学研究,按岩性将其分为偏基性岩类和偏酸性岩类两类。其中除样品F4-5(辉绿岩)外,偏基性岩类均落入岛弧型钙碱性玄武岩区域内;而偏酸性样品均落入火山弧花岗岩区域,显示其原岩起源于同一种火山弧的环境。稀土元素标准化曲线表明,其岩石轻重稀土元素分馏比较明显,其LREE/HREE也显示样品的分异作用较强。岩石样品的地球化学特征研究证明,研究区域的玄武质岩体为遭受地壳混染的岛弧型性玄武岩,应为在燕山晚期花岗质脉岩沿着青山群中构造薄弱带侵入,与地壳物质发生混染作用形成的。     

测绘计算网站的搭建

针对目前测绘程序重复开发、缺乏共享以及更新不便等现状,笔者从技术角度进行研究分析,并在目前现有技术的基础上,提出相应的解决方案,以便大家参考和探讨。     

青岛仰口榴辉岩及其围岩的岩石地球化学特征和成因机制

青岛仰口地区保存了完整的从变辉长岩到榴辉岩的超高压变质岩石组合。地球化学特征表明,榴辉岩、变辉长岩和片麻岩属钙碱性系列,超基性岩属拉斑系列;CIPW标准矿物计算显示榴辉岩和变辉长岩中长石以钠长石为主,超基性岩主要标准矿物为橄榄石、紫苏辉石和锥辉石,片麻岩中出现标准矿物刚玉;榴辉岩、变辉长岩和片麻岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,超基性岩的微量元素相对于N-MORB亏损;榴辉岩和变辉长岩轻稀土明显富集,配分型式与岛弧玄武岩相似,片麻岩具明显的Eu的负异常,配分型式与后造山A型花岗岩相似,超基性岩稀土总量较球粒陨石偏高,具强烈的Ce的负异常。微量元素比值及地球化学图解表明榴辉岩与变辉长岩的原岩为辉长岩,片麻岩的原岩为造山后A型花岗岩,原岩的岩浆源区位于下地壳,超基性岩的岩浆源区位于上地幔,原岩均形成于岛弧环境。