运用地球动力合成作用原理揭示地壳运动—“大陆漂移”力学原因

推动地壳运动的力包括地球公转惯性力，等速自转力，星际引力和重力，其合力是大陆漂移的真正动力。     

依据恐龙化石恢复印度板块的运行轨迹

越来越多的事实表明,印度板块曾经连续两次撞击了欧亚板块。第一次发生在近200Ma前,通过印度板块将冈 瓦纳大陆上的恐龙动物群带到了亚洲,使中国首次出现了早侏罗世恐龙。确切地说,中国恐龙起源于印度板块的第一 次撞击。侏罗纪之后,印度板块又被引发起顺时针转动,在其东部出现了与泰国之间的断裂,并最终孕育着孟加拉湾 的形成,为第二次撞击拉开了序幕。55Ma前印度板块再次撞向欧亚板块的西藏地区,造就了喜马拉雅山。     

板块运动的机制与动力来源学术争鸣

目前人类对地球的认识仍很肤浅,无论国外还是国内对于地球动力学问题仍在探索过程中,Science杂志2005年公布的125个重大科学问题中的第10个问题是“地球内部是如何运行的”,提出地球动力来源还尚未解决。 2017年出版的《中国学科发展战略--板块构造与大陆动力学》认为板块构造理论虽然取得了巨大成功,但该学说依然存在其形成以来就存在的难题,即板块动力、板块起源及板块上陆三大问题,驱动板块运动的动力机制是最为重要的问题,也是亟待解决的问题。 研讨会分两个环节,一是主要观点报告环节,二是讨论争鸣环节。 在报告环节,涉及动力机制的主要有5位报告人,分别阐述了他们的主要观点。梁光河提出了新大陆漂移说,通过大量证据分析认为传统的海底扩张驱动大陆漂移的模式存在很多问题,很多地质和地球物理观测事实说明持续推动大陆漂移的动力不是海底的持续扩张,而是大陆板块后下方持续的岩浆上涌推动大陆板块向前漂移,那是一个自发的连锁反应。万天丰认为传统的海底扩张传送带模式很难解释大陆板块漂移速度远远大于地幔对流速度这个问题,提出了陨击说。陨石撞击诱发地幔底劈推动大陆板块运动这个新的驱动模式。唐春安提出了地球龟裂说,认为地球内部热能的积累与释放,使得地质历史上岩石圈地幔具有冷热交替的周期。毛小平分析认为,目前所提出的地球动力中,只有周向应力具有足够数量级的应力,可以推动板块运动;周向应力在岩石圈薄弱处释放从而产生地壳相对运动;长期以来解释不了的“地壳异常压力”其实就是周向应力,而可独立于重力的构造力、碰撞力并不存在。 在讨论争鸣环节,大家针对地壳运动的动力来源自由发言。梁光河指出万天丰提出的陨石撞击可以较好地解释超大陆裂解的初始动力,但不同意陨石撞击可以提供持续的大陆漂移的动力,以印度板块的北漂为例,因为地幔的巨大黏滞阻力,需要无数个陨石定点撞击印度板块后面才可能持续推动印度板块漂移。唐春安提出地球的锅盖效应,因此上地幔具有冷热周期,在热周期地壳才会大规模漂移,按照力学机制,大洋中脊和转换断层不可能是海底扩张产生的,应该是大陆漂移拉开产生的断裂系统。最后杨巍然总结发言,认为陨石撞击是一个重要因素,地球上的构造运动都可以归结为开合运动,海底扩张和大陆漂移都是存在的,地体构造也是科学的。研讨会取得的共识是：大陆的确存在大规模水平运动,传统的地幔对流传送带驱动模式存在很多与观测事实不符的问题,需要重新认识驱动机制和驱动力的问题,对板块俯冲问题多数持怀疑甚至反对的观点。其驱动力应该来自重力和地球内部热力,但它们之间是如何相互作用的,仍需要进行更深入的研究。     

霍城县地下水资源构成变化及驱动力分析

地下水资源构成变化及驱动力分析研究对于城市水资源的开发利用、发展规划及城市资源的管理具有实际指导意义。前人对新疆伊犁霍城县的研究多为当年水资源量,未涉及水资源构成变化的讨论。文章采用地下水均衡、数理统计及因子分析等方法,对霍城县近30年地下水资源构成变化及驱动力进行了定量研究。结果表明：1985—2014年霍城县地下水资源总体呈下降趋势,1985—1990年间为正均衡,2000—2014年演变为负均衡。同时地下水资源构成发生了深刻变化,从水均衡法得到河道和渠系入渗补给显著减少,田间入渗补给量持续增加,泉水排泄量减少22.85%,人工开采量增加15.2%;从因子分析法对比出1985—2000年较2000—2014年,水资源构成项中的主要成分与水资源总量的正负相关性发生了改变。泉水排泄量、河道入渗量、水库入渗量与水资源总量的相关性由负相关变为正相关,田间入渗补给及人工开采由正相关变为负相关;水均衡法和因子分析法对地下水资源构成变化分析结果呈现较高的相关性,结果表明人类活动对地下水资源构成产生深刻影响,是造成霍城县地下水资源变化的主要驱动力,其中灌溉面积不断增大的同时,改进灌溉方式提升灌溉水利用系数,使得田间入渗量增加速度较为平缓。人工开采使地下水位持续下降,造成泉水资源量呈阶段性衰减,同时研究区地下水位重新分布,灌溉面积及灌水总量增大,使得蒸发量增大。故而针对各驱动力提出相应节水措施对指导当地水资源的可持续利用有着重要意义。     

动力水头对钻具轴向力的影响

在冲洗液循环条件下,动力水头对钻具轴向力的影响不容忽视。从流体动力学入手,定性和定量分析了深孔钻进条件下,动力水头对钻压的影响。举离力是钻具轴向力的重要组成部分,工程实例证明,在深井中举离力对轴向力的影响更大。因此,准确计算循环钻井液动力水头产生的举离力,对于正确分析钻具轴向力、估算实际钻压具有重要的意义。     

岩石圈板块漂移引起岩石古剩磁偏角变化规律

依据古地磁基本原理,结合岩石圈板块在地球表面的欧拉旋转,通过赤平投影作图,探讨了岩石圈板块漂移引起古剩磁偏角的变化规律,得出古剩磁偏角的变化与岩石圈板块所处的半球、欧拉极所处的区间以及岩石圈板块东西向运动分量相关,在现今地理坐标下的古剩磁偏角是地质历史时期岩石圈板块多期活动引起古剩磁偏角变化的综合结果。由于欧拉极主要分布在绝对占优的两个区间,因此,岩石圈板块运动主要是欧拉极分布在这两个区间的旋转运动,而当欧拉极分布在这两个区间且当岩石圈板块所处的半球的东西向运动分量方向相同时,古剩磁偏角的变化规律较一致。进而可依据欧拉极分布在这两个区间岩石圈板块旋转引起古剩磁偏角变化规律,结合相邻两个时代形成的岩石古剩磁偏角和倾角之差,以及相对较老岩石形成时所处的半球,可定性确定岩石圈板块在这一地质历史时期的运动方向,为构造应力场演化提供一定的依据,使古地磁数据在大地构造研究中发挥出更大作用。     

地铁车站深基坑桩锚支护结构内力试验研究

为研究深大复杂基坑桩锚支护结构内力演化规律和受荷特性,以总面积约为16×104 m2、最大开挖深度为26 m的基坑工程为依托,在支护桩和锚杆钢筋上预埋钢筋计,分别对基坑开挖过程中和桩头侧向加载、不同工况锚杆拉拔过程中桩的内力和锚杆内力进行监测。结果表明：（1）随着基坑的开挖,悬臂阶段3根支护桩外侧桩身应力呈拉-压-拉变化,内侧桩身应力呈压-拉变化;同一测点钢筋应力逐渐增大,最大值位置略微下移,应力零点出现的位置随桩长的不同而不同。单支点阶段随着基坑暴露时间的增加,外露桩身应力增大,桩身钢筋应力峰值出现在开挖面附近区域,嵌固段桩身应力变化复杂且应力零点比悬臂阶段出现的早。两支点阶段桩身钢筋应力变化更复杂,主要受基坑开挖时间和预应力锚杆的张拉锁定等因素的影响。（2）支护桩、锚杆支护结构设计需考虑其最大允许变形量;满足锚固长度临界值要求后,自由段越长,锚固效果越好,锚固段越短越经济。（3）在未施加拉力和不同拉力作用过程中,锚杆受力发生重分布,与以往土质或岩质基坑认识不同。（4）锚杆侧摩阻力中性点和潜在滑移面的出现与移动是一致的,可用于确定基坑潜在滑移面位置和锚杆临界长度。     

双参数地基上弹性板的动力分析

采用双参数地基模型和基于Mindlin板理论的8节点等参单元,根据Hamilton变分原理,推导了弹性地基上弹性板动力分析的有限元公式,将地基效应和板面质量分布归并到板的刚度矩阵和质量矩阵中,采用边界元法考虑板域外地基变形的影响。分析了四边自由矩形板的自由振动和强迫振动,计算的自由振动固有频率与实测结果相近,发生共振时板的强迫振动动力响应达到峰值,在给定的阻尼比条件下,无阻尼的稳态响应与有阻尼的稳态响应趋于相同,阻尼能够显著降低板的共振响应。     

托木尔峰国家级自然保护区土地利用/覆被变化及驱动力分析

利用保护区的3期Landsat TM遥感影像数据,运用GIS技术并结合区域生态环境质量指数,对托木尔峰自然保护区土地利用/覆被变化及其驱动力进行分析。结果表明:近27 a来,冰川和草地面积持续增长,增幅分别为12.37%和99.36%;水体和荒地面积持续减少,减幅为23.07%和12.15%;林地前阶段(1989-2003年)减少16.77%,后阶段(2003-2016年)增加57.91%。区域土地利用/覆被综合动态度,前阶段为0.39%,后阶段为0.36%;前阶段转化率为21.95%,后阶段转化率为18.91%。水体、草地和林地的转化率较高,冰川和荒地的转化率较低;尽管土地利用/覆被类型内部结构变化较复杂、频繁,但各类型之间相互转换的活跃程度逐渐趋于平缓。研究区生态环境质量指数呈增长趋势,年均增长率为0.31%,生态环境逐年改善。致使研究区生态环境质量改善的主要驱动力为气候的变暖湿和土地利用政策的改变。近27 a来,研究区中高山带降水量的增加,扩大了保护区冰川雪地的面积;晋升为国家级自然保护区后的土地利用政策,有效遏制了人类活动对保护区土地利用/覆被的影响,进而使生态贡献率较低的荒地转化为生态贡献率高的林草地,提高了区域生态环境的质量。     

华南板块前寒武纪的构造演化史及成矿事件

华南板块由扬子板块和华夏褶皱系在四堡期碰撞形成,与罗迪尼亚大陆形成时间一致,碰撞形成了变质岩、岩浆岩及蛇绿岩等地质特征。华南板块形成之后的860~740Ma期间,经历了激烈的岩浆岩活动,其成因主要有三种解释:地幔说、俯冲说、陆内裂谷说,至今没有一个比较统一的认识。前寒武纪的岩浆活动使华南板块发生重要的成矿事件,在扬子板块周边形成了康滇地轴、九万大山-元宝、钦杭等成矿带。     

Seamounts in the Central Indian Ocean Basin: indicators of the Indian plate movement

The study of seamount parameters in the tectonically most-complicated and least-understood Indian Ocean assumes importance since their properties vary as a function of tectonic setting, physics of lithosphere, conduit geometry and chemical composition of magma. More than 100 such seamounts ranging in summit height (h) from 300 to 2870 m, are indentified in the oceanic crust between Indian continent and Mid-Indian Ridge (MIR) and South-East Indian Ridge (SEIR). Most of the minor seamounts (h > 1000) are found in the southern part of the study area. Major seamounts (h < 1000 m) are roughly distributed in two groups—the northern group on Cretaceous Oceanic Crust and southern group on Pliocene-Miocene Oceanic Crust. On an average northern group seamounts (SM 1 to 6) are taller, wider and flatter than those from the southern group. These seamounts appear to be the result of continuous growth from tapped, moving magma chamber while stress depleted magma and inconsistent Indian Plate movement during Mid-Tertiary are attributed to the origin of southern group of smaller seamounts. Distribution and morphology of seamounts as a whole indicate their formation either from Reunion hotspot or from two separate hotspots in the geological past.