超高压变质岩矿物中的显微构造缺陷:来自TEM和FTIR研究的证据

超高压变质矿物的某些显微构造缺陷可能指示了岩石短暂和快速抬升过程。文中报道了中国大别山双河地区超高压硬玉石英岩矿物显微构造缺陷的透射电镜(TEM)和Fourier变换红外光谱(FTIR)的研究结果。用TEM研究方法,在硬玉石英岩中硬玉包裹体内发现了亚微米级天然蒙钠长石(MA,C2/m)、高钠长石(HA,C)和低钠长石(LA,C)三种多形变体。表明岩石在折返过程经历过高温变质作用(>930℃),以及退变质过程的快速冷却;在石英包裹体内发现了纳米级柯石英和石盐子矿物,提供了柯石英转变为石英以及峰期变质条件下高盐流体存在的证据。"名义上无水矿物"(NAMs)的结构水(OH/H2O)是以缺陷形式赋存于矿物结构中。FTIR分析结果显示硬玉、石榴石、金红石和石英中结构水的平均含量分别为1000×10-6、(900~1600)×10-6、>2000×10-6和<4×10-6,硬玉石英岩全岩含水量为(490~600)×10-6,表明在高压-超高压变质作用过程中,地壳或原岩中的水可以通过这些NAMs携带到地球深部。该类显微构造缺陷可能是大陆碰撞造山带在高应变速率下的局部弱化和深部断层作用的结果。     

NAMs柯石英中结构水的红外光谱和第一性原理计算

从微观尺度研究结构水的分布状态可以为超高压变质岩的形成环境、构造演化动力学过程提供重要的依据.为探讨大别山地区超高压变质岩中"名义上无水矿物"（nominal anhydrous minerals,NAMs）结构水的分布特征、赋存状态与超微结构缺陷的关系,对大别山石马地区榴辉岩中的柯石英进行了傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析和第一性原理计算.FTIR研究表明柯石英主要吸收峰为（Ⅰ）3 561~3 580 cm-1、（Ⅱ）3 433~3 462 cm-1和（Ⅲ）3 412~3 425 cm-1;柯石英颗粒结构水含量为15×10-6~52×10-6,平均值是32×10-6.第一性原理理论计算得到了柯石英（4H）_Si和（AlH）_Si复合缺陷超晶胞模型（2×1×1）的形成能分别是-4.92 eV和-3.10 eV;含氢缺陷模型计算结果得到3 526 cm-1和3 198 cm-1的拉曼峰与柯石英的合成实验结果基本符合.FTIR分析表明石马地区柯石英结构水含量具有不均一性;模拟计算得到（4H）_Si复合缺陷模型比（AlH）_Si有更低的复合缺陷形成能,有更加稳定的结构,柯石英结构水中（OH）₄$ \Leftrightarrow $Si氢结合机制是优先模式,为实验研究提供理论依据.      

气候变暖背景下中国干旱变化的区域特征

在全球气温日趋升高和极端降水增加的气候背景下，近年来中国干旱变化特征异常突出，新形势下需进一步深入认识干旱发生特征及影响机制。利用1960-2014年中国527个气象站逐日气温和降水量数据，选用改进的综合气象干旱指数（MCI）作为干旱监测指标，详细分析了中国各区域干旱强度、次数和持续时间变化特征及其差异性。结果表明：1960年以来，中国各区域干旱程度加重，范围增大，次数增多，持续时间增长。干旱特征发生了明显的区域变化，各个区域干旱变化差异显著。西南、华中、华北和华南区域干旱程度明显加重，主要是重度以上干旱次数较多。华北和西南干旱年数最多，为45年，其他地方为35~36年，华北重度以上干旱年份最多，为14年，其次是东北和华南的7年。干旱发生时间和区域也有随机性，中国各区域四季都有可能发生干旱，干旱不仅发生在北方干旱和半干旱区域，在南方湿润和半湿润区域同样发生。各区域以夏旱为主，东北以春旱和夏旱居多，华南以秋旱为主。干旱持续时间不等，有时高达9个月。有些区域年内干旱呈单峰型，有些区域为双峰型。气候变暖背景下，中国各个区域干旱呈加重趋势。     

近50年乌鲁木齐市太阳能资源时空变化分析

利用新疆乌鲁木齐地区9个气象站1961-2010年的逐日日照时数资料和乌鲁木齐站逐日太阳总辐射资料,在使用气候学方法估算出各站逐月太阳总辐射的基础上,采用线性趋势分析和Mann Kendall检测对全市冬、春、夏、秋四季和年日照时数、太阳总辐射变化趋势以及突变特征进行分析,应用混合插值法,在ArcGis平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的四季和年日照时数、太阳总辐射及其突变前后变化量的精细化分布式模拟.结果表明:乌鲁木齐市春、夏、秋季和年的日照时数及太阳总辐射总体呈现“平原多,山区少”的空间分布格局,冬季日照时数、太阳总辐射呈现“山区多,平原少”的分布特点.近50年来,乌鲁木齐市春、夏季日照时数、太阳总辐射变化趋势不显著,但秋、冬季和年的日照时数及太阳总辐射呈显著的减少趋势,并于1981和1991年分别发生了突变性的减少,突变前后秋、冬季和年日照时数、太阳总辐射的变化具有明显的区域性差异,减少幅度的空间分布总体呈现“平原多,山区少”的特点.     

北疆积雪深度和积雪日数的变化趋势

 选取新疆北疆20个站1961-2006年积雪及稳定积雪日数、最大积雪深度资料,同时选择冬季降水量和气温稳定通过0℃以下的日数作为积雪的影响因子,分析了46 a来北疆积雪的变化趋势。结果表明：46 a来最大积雪深度呈显著增加趋势,平均年增长0.8%,其变化与冬季降水量增加有关,呈正相关;积雪日数和稳定积雪日数也呈稍增加趋势,增加主要发生在1960-1980年代,1990年代以来有所减少,其变化与气温稳定通过0℃以下的日数呈显著正相关。     

基于“三生”视角的山地丘陵区土地整治功能分区——以重庆市綦江区为例

采用"三生"功能指数测算和系统聚类分析相结合的方法,以重庆市綦江区为例,进行土地整治分区研究。结果表明:(1)各街镇地形差异较大,其"三生"功能指数随立地条件的不同呈现出明显的空间分异性。生产功能指数与立地条件指数在0.05水平上呈显著正相关(r=0.522),生活功能指数与立地条件指数在0.01水平上呈显著正相关(r=0.595),生态条件指数与立地条件指数相关性不显著,相关系数为负(r=-0.134)。(2)结合聚类结果和实际情况,将研究区分为4个土地整治区,并提出相应的整治措施。     

大跨度桁架节点空间位置的测定技术

大跨度钢结构桁架的高精度安装定位是实际工程中经常面临的问题。本文针对大跨度钢结构体的特点,研究了采用无接触测量的方式确定桁架杆件节点空间位置的理论与方法,推导了计算公式。实际试验结果计算表明其在数据获取和处理上具有实用性、准确性和高效性。     

基于不同气象站资料的甘肃省汛期降水及极端降水分析

对甘肃省范围内的区域气象站和国家级气象站2011-2020年的汛期降水和极端降水等资料进行了质量控制,筛选出1253个区域气象站和75个国家气象站开展了降水特征分析。结果表明,甘肃省区域站和国家站降水的平均数量非常接近,无显著性差异,全省区域站汛期平均降水为382.9 mm,国家级站为379.7 mm;区域站各月降水平均在31.7～87.1 mm;国家站各月为30.4～86.4 mm。但两类站点降水的极端值存在显著差异,汛期总降水量区域站最大可达917.5 mm,本站最大为710.7 mm;单月降水量区域站最大为776 mm,本站为541 mm;暴雨日数区域站最大为46 d·(10a)^-1,本站为17 d·(10a)^-1;两类站点降水极大值发生的空间位置比较接近,但区域站的数值显著高于国家站。两种站点降水的空间趋势非常一致,其汛期降水相关系数达0.95,月极端降水相关系数为0.92;而区域气象站比国家站有更多小斑块的高值和低值中心;两类降水空间差异在甘肃省的东部和南部比较明显。总体上,区域气象站更精细地描绘了甘肃省的降水特征,在地形复杂区域监...     

乌鲁木齐市1955—2007年日照特征变化分析

利用乌鲁木齐市1955—2007年逐月日照时数以及与日照变化相关的≥0．1mm降水日数、雾日数等实测资料,运用一元线性回归、Mann—Kendall等方法分析了乌鲁木齐市日照的变化特征及影响日照减少的可能气象因素。结果发现：乌鲁木齐市日照呈减少趋势,其中秋季日照时数减少比较显著,突变检验的结果表明年日照时数在1976年发生了突变,之后年日照时数逐渐减少。日照时数和≥0．1mm降水日数、雾日数具有很好相关性,说明日照时数减少可能受降水日数、雾日数的影响。     

基于FEFLOW的海水入侵数值模拟

在系统分析珠江口东岸地区地质及水文地质条件的基础上,建立了研究区海水入侵三维溶质模型,利用基于有限元原理的FEFLOW软件对建立的模型进行求解,用地下水位和浓度的动态观测资料对模型进行了识别和校验。运用识别后的模型预测了在不同开采条件下,研究区海水入侵的趋势。研究结果表明减少地下水开采量,海水入侵面积可逐步减少,入侵可得到有效控制;在减少开采量的情况下,相较于基岩裂隙含水层,第四系含水层海水入侵面积收缩较慢。