富营养化湖泊蓝藻—芦苇碎屑堆积分解过程及其潜在的共代谢效应

为探究富营养化浅水湖泊所富集的有机物对湖泊碳循环和水质的影响,本研究构建微宇宙系统,模拟蓝藻和芦苇碎屑单独分解及混合分解过程.通过测定各组上覆水营养盐浓度、有机质含量及结构的变化,揭示富营养化湖泊藻草残体混合分解过程中养分和有机碳的释放特征.结果 表明,在实验0～88 h内,在添加相同的碳源条件下,蓝藻和芦苇混合处理组...     

全球干热岩资源开发诱发地震活动和灾害风险管控

干热岩地热资源作为一种绿色可再生的新型能源,其开发利用已成为当前世界各国尤其是发达国家能源战略的重要组成部分.但由于干热岩位于地壳浅部3~10 km,在采用增强型地热系统(EGS)等通用开发方式过程中,伴随着地壳应力状态的扰动,部分开采项目发生较大震级的诱发地震事件,甚至造成明显灾害、引起社会问题,亟待实现科学利用和风险管控.鉴于此问题在平衡能源开发战略和社会安全领域的重要性和关键性,本文梳理了全球干热岩开采诱发地震的总体情况、典型案例,整理了在成因和机理研究、地震灾害风险管控和缓解等方面的研究进展.综合分析结果表明,已有EGS项目案例中诱发地震震级超过3.0的达到31.2%、主要与断层活化有关,最大的诱发地震可发生在注水压裂、关井后、循环生产等各阶段.干热岩开采诱发地震有多种成因,已有案例多为多种成因共同作用,其中的关井后的尾随效应是目前重大难点.目前世界各国已开展了广泛的诱发地震机理研究并探索多种减灾措施,认为累积注水体积、注水速率与最大诱发震级之间不存在普适性的定标关系,前瞻性预测需要采用"一井一策"的方式.在缓解诱发地震灾害风险上,普遍采用科学的流体注入策略、对注采策略进行验证校准、持续开展地震活动监测等系列措施.此外,对储层的临界应力状态和应力时空演化的量化描述、地热储层内的先存断层与裂缝的探测识别、可有效管控地震发生的流体注入策略等,是当前干热岩资源开发减轻地震风险的主要技术难点,而利用地热储层实时感知信息技术、采用新的注入热交换载体、发展前瞻性的地震预测方法是该领域目前重点关注的技术方向.根据我国的干热岩资源开发和减轻地震灾害风险的实际情况,亟待建立开采场地安全性和灾害风险评价、多学科的地震监测网络和分析技术、地震灾害风险管控红绿灯系统等技术体系,并加强关井后的尾随现象、多场耦合等科学问题的基础研究.     

华北地区地震时间结构的多分形特征

利用固定半径法和直接计算法系统研究了华北地区（Ｎ３０°～４３°，λＥ１０６°～１２５°）１３个Ｋ表性子区地震时间结构的广义维数Ｄｑ—ｑ及标度指数谱ｆ（ａ）—ａ的特征，并与单—Ｄｑ—ｔ曲线进行了对比。结果表明；（１）华北地区地震时间结构为多分形结构，单一分形不能完整地描述其分形特征，应该用Ｄｑ—ｑ或ｆ（ａ）—ａ来加以分析；（２）华北强震前的０．５～２．０年．周围地区地震活动的时间多分形结构出现异常，主要表现为ｑ为负时Ｄｑ增大、ｑ为正时Ｄｑ减小，或ｆ（ａ）两端点下降，ａ跨度增大及顶点右偏等现象，这是对地震密集—平静现象的另一种描述；（３）华北地区地震时间多分形方法回顾性预报评分Ｒ＝０．４７，说明其有一定预报效能，是有前景的预报方法。     

震后早期阶段余震预测研究进展

震后早期快速、准确的余震预测对震后灾害风险应对和采取有效的处置措施十分重要.震后早期阶段地震目录不完整性是影响现有余震预测方法快速、准确预测的关键因素.近年来,随着技术和模型的发展,使得震后早期数据缺失阶段的余震预测成为可能.本文针对震后早期数据缺失阶段难以开展有效的余震预测问题,分别从提升余震检测率角度阐述了匹配滤波技术和深度学习技术,从统计地震学的余震补齐角度阐述了双尺度变换技术,从最大限度利用余震信息实时预测角度阐述了Omi模型和Lippiello模型等研究进展,分析了各类方法的优劣势,并提出了综合解决震后早期数据缺失阶段余震预测“瓶颈期”问题的技术路线,为从事地震检测、余震预测以及震后趋势研判等相关工作的科研人员提供科学参考.     

基于OpenSees的强震下混凝土结构梁-梁碰撞行为数值实现

绝大多数针对极端作用下的结构连续倒塌分析,在分析过程中不能实时地根据构件的损伤状态对分析模型进行修改,也不能考虑连续倒塌过程中的各种碰撞问题。连续倒塌过程中发生的碰撞对结构响应预测有重大影响。本文依据钢筋混凝土框架结构发生梁-梁碰撞的机理,基于OpenSees平台建模,结合Matlab的混合编程计算碰撞力,通过添加碰撞时程力并对结构进行模型更新,合理地实现钢筋混凝土框架结构在强震作用下的连续倒塌过程中发生梁-梁碰撞的具体过程。将得到的结果和传统时程分析法的结果进行的对比表明,结合Matlab和OpenSees命令可以实时地计算碰撞力序列和对结构进行更新,梁-梁碰撞和构件的逐步失效使结构的水平位移和转角有一定的增大,竖向位移有一定减小。     

宁芜盆地凹山和东山铁矿床流体包裹体和氢氧同位素研究

本文对宁芜地区凹山和东山铁矿床中的磷灰石流体包襄体进行了较为系统的测温研究,并测定了不同时期形成的磁铁矿、阳起石和石英的 H、O 同位素组成。凹山和东山铁矿磷灰石含有丰富的流体包裹体,原生气液包裹体包括早期细长管状、针状包裹体(类型Ⅱ)和晚期不规则状包襄体(类型Ⅰ);早期包裹体又可分为单一液相包裹体(类型Ⅱ-a)、气液两相(富气相)包襄体(类型Ⅱ-b)、气液两相(富液相)包裹体(类型Ⅱ-c)和气相、液相及固相多相包裹体(类型Ⅱ-d)四种亚类。包襄体中至少含有五种不同的子矿物。磷灰石包裹体记录了多个峰值温度,从600℃～800℃到～410℃和～270℃,分别对应于磷灰石(磁铁矿 透辉石)、阳起石和石英的形成。流体的盐度随温度的降低而逐渐减小,从高达～80%NaCl equiv。到<20%NaCl equiv。磷灰石形成时流体处于不均匀的状态,流体包裹体为非均一捕获。H、O 同位素研究显示成矿流体早期为演化的初始岩浆(水),在高温下形成了铁矿石;此后,成矿流体有可能与蒸发盆地卤水或大气降水发生混合;晚期则可能有较显著的大气降水加入。     

厄尔尼诺事件对甘肃武威温度降水以及气象干旱影响分析

2023年甘肃武威发生了60 a一遇的高温干旱事件,造成巨大经济损失。为提高极端气候事件的预报预测精度并减轻其造成的损害,基于武威国家基本气象站1959—2023年逐日降水、气温和干旱实况资料,以及国家气候中心发布的ENSO(El Niño and Southern Oscillation,厄尔尼诺-南方涛动)事件记录,采用气候统计学方法分析厄尔尼诺事件对该地区干旱气候的影响。结果表明:在厄尔尼诺事件发生年,该区域倾向于出现全年气温偏高和夏秋季节降水偏少的现象,冬季降水则偏多,且春、夏、秋、冬季节均可能出现气候异常现象。此外,在这些年份中,中度到特重干旱的发生概率明显增加。在厄尔尼诺事件结束年,区域气候表现出四季气温偏高的特点,同时春季降水偏多,冬季降水偏少且极端天气事件发生概率上升。在厄尔尼诺事件结束的次年,约有25%的年份会发生拉尼娜事件,而50%的年份可能再次进入厄尔尼诺期,气候变化主要受当前气候事件的影响。研究还发现,在拉尼娜事件结束后立即进入厄尔尼诺期的年份,气候异常现象尤为显著,发生极端天气的概率增加。     

TJ-1模拟月壤承载特性的现场试验研究

采用TJ-1模拟月壤作为试验材料,通过静力触探、静载荷试验的对比分析,探讨适合月壤承载力计算的经验公式,以期为未来载人登月时宇航员和着陆器登陆可能涉及到有关月面承载能力的问题提供必要的参考。首先,使用近255 t TJ-1模拟月壤人工制备出13 m×12 m×1.2 m试验用地基,后在试验地基均匀布置6个静力触探测点和2个静载荷试验测点进行测试。针对太沙基承载力计算半经验公式以及规范和国内外学者提出的12个适合中密实砂土静力触探承载力计算的经验公式,对试验结果进行探讨。发现直接运用太沙基提出的半经验公式计算月壤承载力结果明显偏小,而由联合试验小组提出的经验公式 能够用来近似计算月壤地基承载力。计算结果表明,该经验公式在计算承载力时能够与静载荷试验值较好的吻合。     

准噶尔盆地石西地区石炭系油藏油源分析

为推动准噶尔盆地腹部地区盆1井西凹陷下凹勘探,利用重点风险探井烃源岩样品分析测试资料,对准噶尔盆地腹部地区烃源岩地球化学特征及石西地区深层石炭系油藏油源开展研究,取得了以下认识:(1)准噶尔盆地腹部地区二叠系风城组烃源岩为一套富含三环萜烷、伽马蜡烷、C₂₈规则甾烷、轻干酪根C同位素,在咸化还原环境下形成的烃源岩;(2)二叠系下乌尔禾组烃源岩为一套富含五环萜烷、C₂₄四环萜烷、Ts,在半咸水、半氧化环境形成的烃源岩;(3)石西地区石炭系原油为高熟轻质油,富含三环萜烷、伽马蜡烷、C₂₈、C₂₉规则甾烷, C₂₄四环萜烷含量较低,全油C同位素轻,来自风城组烃源岩;(4)盆1井西凹陷风城组深埋烃源岩生成原油沿断裂、不整合向石炭系风化壳运移至石炭系成藏。根据油源研究结果推测,盆1井西凹陷可能发育风城组规模烃源岩,凹陷区内具有广阔的勘探前景。     

1:40万《腾格里沙漠地貌图》的编制

腾格里沙漠虽经过多次小规模专题考察,始终未见有沙漠专题地图编制出版,多数只作为专著中的插图加以表现。为此,编制《腾格里沙漠地貌图》显得十分重要,不仅能反映出腾格里沙漠的全貌,还能体现沙漠发展规律、演变特点、分布特征等。依据腾格里沙漠的图幅范围、地貌类型以及印刷纸张规格的要求,将《腾格里沙漠地貌图》的比例尺定为1∶40万。选用1∶25万地形图作为地理基础底图,采用1∶10万地形图作为沙丘符号编绘过渡性的工作底图,专题内容编绘以Google Earth影像资料为主。《腾格里沙漠地貌图》的地貌类型包括风积地貌、风蚀地貌以及其他地貌,其中风积地貌是重点展示的内容。根据腾格里沙漠地貌类型,在编图过程中共设计了16种形态结构类型符号,采用分层设色表示沙丘相对高度,用箭头符号表示沙丘移动方向。