2001年春季东中国海三维环流的数值模拟

本文基于2001年4月东中国海区域实测水文资料,应用三维有限元模式FEOM(Finite Element Ocean Model)对东中国海三维环流系统进行了数值计算分析。模式水平网格系统采用单节点线性三角形网格,垂向使用z坐标,观测温、盐度场通过客观分析法插值得到初始条件,分别进行了诊断计算和强诊断计算,计算结果表明:(1)改进逆方法可以很好地反演研究区域流函数和流量分布,为数值模拟提供优质可靠的开边界条件。(2)有限元模式在网格自由度方面和对研究区域的完整覆盖方面优势明显,高分辨率的垂向z坐标也可以较好地拟合海底地形,从而得到较高分辨率的三维数值模拟结果。(3)通过诊断计算,模拟再现了东中国海春季环流的多涡结构,分辨出了台湾暖流、黄海沿岸流、黄海暖流等流系。(4)比较诊断与强诊断两个计算结果,它们在定性上较为一致,在定量上有些差别,总体分布强诊断计算结果更为合理。     

鄂北大洪山地区~817 Ma洋岛玄武岩的发现及意义

最新地质调查发现鄂北大洪山地区存在晋宁期的俯冲增生杂岩,其主体以一套弧前碎屑岩(复理石)为基质,夹大量白云岩、砾岩、硅泥质岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩等岩块,岩块与基质、岩块与岩块之间以断层接触。杂岩中大量的镁铁质岩岩块可能形成于洋中脊、洋内弧、洋岛等不同类型与洋盆演化相关的构造环境,首次报道绿林地区杂岩中一套呈岩块产出的洋岛碱性玄武岩。地球化学方面,绿林地区玄武岩具低K₂O、高TiO₂、 Nb/Y=0.88~1.06、轻稀土元素强烈富集、重稀土元素明显亏损等特点,整体与夏威夷洋岛碱性玄武岩的地球化学特征基本一致。绿林玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,17个测点加权平均年龄为(817.1±7.2) Ma (MSWD=3.3),代表绿林玄武岩的形成年龄。因此绿林玄武岩可能代表晋宁期的洋岛碱性玄武岩残块,成岩岩浆来源于富集地幔。绿林洋岛碱性玄武岩与大洪山地区其他洋岛玄武岩类岩石组合可能同是洋盆消减过程中的洋壳物质残余,不同类型洋岛玄武岩的出现是洋盆演化阶段性、复杂性的体现,这些岩石建造的厘定为大洪山存在晋宁期缝合带的观点提供了强有力的证据。      

应用弹塑性反应谱对IDA方法的改进研究

针对传统IDA方法中结构的加速度反应远高于SPO分析结果的现象,采用弹塑性反应谱作为IDA的烈度度量,同时给出随地震烈度改变而不断变化的屈服强度系数,提出了改进的IDA方法,更有效地考虑了结构的非线性地震反应特征。实际工程分析表明,改进的IDA方法能够体现结构的非线性受力反应,同时兼顾结构的动力反应特征,与SPO曲线和由规范计算得到的结构承载力有更好的可比较性。     

新型扇形盘式消能器的设计原理与减震性能分析

提出了新型扇形盘式消能器(FDED),阐明其设计原理、特点及关键力学参数的计算理论,设计传动头构造方案不同的FDED模型,运用数值仿真方法对FDED模型在循环加载作用下的受力性能及位移和应力分布等进行分析,探究FDED的减震性能及其传动头构造的影响,结果表明:FDED设计原理可行,减震机理明确,其转盘式的构造可起到有效的位移放大效果,使得消能器在小激励位移下即可发挥耗能作用;FDED耗能性能稳定,耗能能力强,等效黏滞阻尼系数可达54%以上;FDED的恢复力特性具有明显的双线性特性,屈服后刚度主要由叠层橡胶提供,较初始刚度显著降低;传动头的构造方案对FDED的受力和工作机制的实现有重要影响。带过渡块圆形截面传动头构造方案可显著缓解应力集中现象,同时避免方形截面传动头构造方案对转盘转动造成卡停的不良情况,为较优的传动头构造方案。     

北京地区4月一次罕见暴雪的形成机制分析

利用雨滴谱仪、多普勒天气雷达、微波辐射计、地面加密自动站、EC再分析资料及气候整编资料等多源观测资料,分析了2018年4月4—5日,北京地区罕见暴雪过程的极端性及形成机制。结果表明:(1)此次过程是北京地区4月首次出现纯雪日,降雪量和积雪深度均突破历史同期记录,1000～850 hPa温度标准化异常SD值均小于-3,日降雪量排在整个冷季的前5%,是一次极端天气过程。(2)低层强冷空气入侵形成冷垫,700 hPa强西南低空急流输送充沛水汽,使北京地区上空800～500 hPa产生条件性对称不稳定,暖空气在锋区以上的强上升运动触发不稳定能量,产生高架对流,局地雷达回波具有夏季对流单体的倾斜结构特征,有利于暴雪增幅。(3)降雪过程先后受到两次冷空气叠加影响,前期强冷空气持续剧烈降温导致低层温度偏低,使得温度达到降雪阈值,是此次极端降雪过程产生的主要原因。(4)微波辐射计监测显示,降雪的起止时间与逆温具有良好的对应关系,降水相态主要取决于1 km以下的温度变化。     

西藏班戈地区侵入岩年代学和地球化学: 对班公湖-怒江洋盆演化时限的制约

详细的野外地质调查、室内锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究显示,班戈地区侵入岩可以分为4期:早白垩世早期石英闪长岩和英云闪长岩(138Ma±),早白垩世中期花岗闪长岩(132~128Ma),早白垩世中晚期二云二长花岗岩(130~114Ma),晚白垩世二长花岗岩(80Ma±),从北到南各期次侵入岩具有成岩年龄逐渐变新,形成环境由岛弧环境→同碰撞造山环境→后碰撞环境演变。这一成果为确定班公湖-怒江洋盆的俯冲极性及演化时限提供了新的资料。班戈地区班公湖-怒江洋盆在中侏罗世之前已开始向南俯冲消减,这种俯冲消减活动一直持续至早白垩世中期最终闭合(130~125Ma),拉萨地体与羌塘地体开始发生碰撞作用,这种碰撞作用大约持续了20~30Myr,在晚白垩世早期进入后碰撞阶段(100~80Ma)。     

汶川地震后龙门山断裂带活动特征

利用地震后2009 ～ 2011年GPS监测数据,获得了龙门山断裂带所在地区2009～2010年、2010～2011年以及2009～2011年GPS测站运动速度场,分析了区域地壳运动总体趋势及形变特征;通过分析龙门山断裂带北段、中段、南段横切剖面的测站运动速度变化,探讨了汶川地震后龙门山断裂带运动特征.分析表明:汶川地震前后,地壳运动总体趋势未变,作顺时旋转;断裂带西侧GPS测站运动速度变大,东侧运动速度变小;龙门山断裂带的断裂性质地震前后都为右旋走滑挤压,断裂带运动速率受汶川地震影响较大,震后运动速率较震前有显著的增加.龙门山断裂带震后各段次级断裂活动不同,中南段以前山断裂运动为主,其它各段以后山断裂运动为主.地震后龙门山断裂带表现出的运动特征主要与地震活动有关.受汶川地震的影响,区域动力学、运动学平衡被打破,龙门山断裂带东侧震后初期弹性回返,表现为低速反向运动.龙门山断裂带西侧震后松弛为拉张区,运动速度加大.地震对断裂带的影响不同,导致断裂带各段及次级断裂表现出不同的运动特征.     

南秦岭竹山地区粗面质火山岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其大地构造意义

南秦岭竹山地区广泛分布的北西—南东向展布的基性岩-粗面岩带,主要赋存于志留纪地层中。竹山地区粗面质火山岩地球化学研究表明,该区粗面质火山岩全碱Na_2O+K_2O含量较高,为碱性岩系列;大离子亲石元素(Ba、Th、U)和高场强元素(Nb、Ta等)相对富集,Sr、Ti、Yb等元素相对亏损;稀土元素总量(∑REE)较高,明显富集轻稀土元素,亏损重稀土元素;结合微量元素构造环境判别分析认为,该区粗面质火山岩形成于大陆裂谷环境。采用LA-ICP-MS方法测得该区粗面质火山碎屑岩中锆石的U-Pb年龄为430.6±2.7Ma,该年龄应代表粗面质火山岩主体的结晶年龄。研究结果表明,南秦岭竹山地区在早志留世发生了强烈的裂解活动,并形成一富硅质和炭质岩组合的深水盆地,该洋盆可能为南秦岭勉略洋向东的延伸。南秦岭竹山地区粗面质火山岩岩石化学及锆石U-Pb同位素定年研究,为了解南秦岭早古生代构造演化提供了重要依据。     

川东高陡地区地震采集方法探讨

D区块三维地震勘探位于川东高陡构造区域。地形相对高差大,表层结构复杂,地层非均质性严重,区块内四个构造接触关系复杂,勘探条件十分困难。为了取得理想的第一手资料,在综合利用地震地质条件,充分了解地表(地下)地质的情况下可以认为:①观测系统设计的局限性和激发岩性差,激发参数选择困难是D区块地震采集质量变差的直接原因;②地表和地下地质结构的双重复杂性,是造成D区块地震采集质量变差的根本原因。这里提出了在现有条件下,由野外试验确定激发参数,对不同构造,不同地形,不同岩性进行激发井深和药量试验;③针对复杂潜伏构造设计小道距,高覆盖次数,超多道,大排列的观测系统,来提高资料信噪比和分辨率,在该区取得了良好的应用效果。