1961—2010年黄河流域蒸发皿蒸发量变化及影响因子分析

利用黄河流域内61个气象站逐月观测资料,使用Mann-Kendall非参数检验方法对1961—2010年黄河流域小型蒸发皿蒸发量变化趋势进行了分析,并用SVD和多元回归方法检测影响蒸发量变化的因子。结果表明,黄河流域年蒸发皿蒸发量在1961—2010年显著下降,四季中夏季的下降趋势最显著,年和春、夏季蒸发量均在1979年发生突变。上、中、下游的年蒸发量变化率分别为-2.38 mm/a、-2.35 mm/a、-8.35 mm/a,下游下降幅度较大。空间变化分布上,年和春、夏季蒸发皿蒸发量均在黄河流域河源地区、河套地区西部及北部、河南北部有显著下降趋势,在河套地区东部呈显著上升趋势。利用SVD分析发现蒸发量的空间变化与不同因子作用有着显著关联,通过对不同区域内各影响因子的多元回归分析发现流域内蒸发量上升的地区主要是由气温上升所引起,而下降的地区则与风速减小有关。     

击实黏土单轴拉伸特性试验研究

为研究土的拉伸特性,对击实黏土进行直接拉伸试验。试验表明,不同抗拉强度的击实黏土具有不同的拉伸应力-应变曲线型式,即应变软化型、应变硬化型和应变强化型;在试验涉及的干密度和含水率范围内,击实黏土的抗拉强度随干密度的增加而增加,随含水率的增加而减小,且具有较好的线性关系;拉伸速率对击实黏土的抗拉强度和应力-应变曲线的型式也有明显影响,对同一干密度和含水率的土样,低拉伸速率测得的抗拉强度往往较小,且应力-应变曲线为软化型,而较高的拉伸速率测得的抗拉强度较大,且应力-应变曲线为强化型。     

中深井综合地球物理监测试验初步进展

探索深井综合地球物理监测可以分为3个步骤,在构造运动显著、地震多发区域选择造价合理的井口后,第一步进行同一深度、多手段综合监测;第二步进行不同深度、单一手段的对比监测;第三步进行不同深度、不同手段的综合监测.     

2011年日本东北大地震特低频地磁信号的分形标度特征研究

本文选择2011年3月11日M9.0日本东北大地震震中附近三个地磁台站16个月(2010/01/01—2011/04/30)的特低频地磁观测资料,采用去倾扰动分析方法,得到了这三个台站地磁记录的非均匀标度特征随时间的变化,提出了一种能反映地磁三分量非均匀标度特征同步变化的指标,并据此探讨了特低频地磁信号分形标度特征变化与日本东北大地震之间的可能关联性,初步结果表明,这三个台站的特低频地磁信号分形标度特征指标在日本东北大地震前25~50天左右呈现出同步的异常增加,基于磁静日观测资料的随机合成地磁数据的统计检验结果可知前述异常并非随机异常,而是一种具有统计显著性的异常,可能反映了日本东北大地震对周边地磁信号内在的非线性系统特征产生了有统计意义的影响.     

基于DDA方法一种流-固耦合模型的建立及裂隙体渗流场分析和应用

以非连续变形分析方法（DDA）为基础并采用稳态流体计算方法将二者结合进行裂隙岩体流-固耦合分析。利用DDA方法生成裂隙岩体模型,在此基础上采用矩阵搜索等方法形成新的裂隙水通网络模型。采用稳态迭代算法和立方定律求得裂隙水压力,并把裂隙水压力作为线载荷施加到块体边界,在DDA算法中每个迭代步完成后更新裂隙开度和水压值,与DDA算法结合研究裂隙水与块体之间相互作用关系。利用以上裂隙岩体流-固耦合计算方法研究了某水封油库开挖和运行过程洞室围岩流量和密封性,为该工程预测水封效果提供了有益的主要依据,也是国内首次采用DDA方法做大型工程的流-固耦合模型分析。     

盐湖生物发育特征及其烃源意义

盐湖类盆地(咸化湖盆)发育了许多陆相大油气田,但其生物发育特征却因组成复杂与种类独特而认识较模糊,是石油地质地球化学和湖相沉积学领域的重要科学问题。为加深对其理解,本文综述了盐湖(咸化湖盆)环境中生物发育的特征,并讨论了其烃源意义。结果表明,盐湖(咸化湖盆)并不是传统认为的"生物荒漠",而是随盐度增加生物种类减少但生物量并不减少,可以有较高生产力,形成优质烃源岩。盐湖(咸化湖盆)中的生物系统组成异常复杂,包括高等植物、藻类、缺氧光合细菌、厌氧化能自养细菌、脊椎动物、无脊椎动物、古菌等,且生物不是均匀而是呈层分布,不同种类生物的耐盐度也各不相同。盐湖(咸化湖盆)生物的生物标记物及其数量关系对环境具有指示意义,生物及其盐度变化影响着与烃源岩有机质丰度相关的生产量、破坏量和稀释量等,进而影响油气生烃。未来仍有许多科学问题有待进一步深化研究,如盐湖(咸化湖盆)生物种类及数量、各生物生烃贡献比例、生物生产量、破坏量和稀释量的影响机制、成烃模式和机制、盐湖(咸化湖盆)形成的机制等。     

N-MORB、E-MORB 和OIB 的区别及其可能的原因：大数据的启示

MORB 是玄武岩中研究得最详细的玄武岩类,可分为N-MORB 和E-MORB 两类。通常认为,N-MORB 和OIB 都是独立的端元,分别来自亏损和富集的地幔源岩,而E-MORB 则是N-MORB 与OIB 混合的结果。本文研究表明,E-MORB 具复杂的成因,洋脊深度、洋脊扩张速率及源区部分熔融程度及压力不是造成E-MORB 富集的主要原因。压力及部分熔融程度对玄武岩成分的影响远小于地幔不均一性的影响。推测E-MORB 可能有两个主要的形成方式：1） 由较深处略富集的地幔发生部分熔融而成;2） 由N-MORB 与OIB 混合形成。玄武岩微量元素频率直方图表明,N-MORB 基本上保持了来自亏损地幔源区的特征;OIB 则多多少少受到外来物质加入或与N-MORB 混合的影响; E-MORB 则是N-MORB 受OIB 影响的产物。OIB 与E-MORB 似乎没有本质上的区别, 仅仅是受影响和混合程度的不同而已。OIB 富集LILE,可能既有继承了来自源区的特征（深部富集地幔、循环的古洋壳、循环的陆壳、大陆岩石圈地幔、LVZ 熔体层或早期交代岩脉等）,也可能有外来物质加入的影响（与N-MORB 发生不同程度的混合作用）。3 类玄武岩的87Sr/86Sr 和143Nd/144Nd 同位素频率分布与早先的结论一致,但206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb同位素频率分布显示OIB 具有更加复杂的特征。     

内蒙古银额盆地希热哈达地区中生代构造活动的磷灰石裂变径迹约束

银额盆地位于内蒙古西部,自古生代形成之后经历了多期次构造改造。燕山期构造运动使盆地经历了陆内盆山构造演化,并在白垩纪孕育了查干凹陷、居延海凹陷等一系列的生油凹陷,这些生油凹陷的构造演化过程还有待进一步研究。本文通过对银额盆地西北部希热哈达地区(居延海凹陷)的5口钻井开展磷灰石裂变径迹研究,揭示了研究区中生代构造演化史。8个样品的中心年龄为111±8~140±8Ma,径迹长度在12.1±1.9~12.8±2.2μm之间,各样品径迹长度分布具有单峰、负偏的特征。反映了在晚侏罗世—早白垩世时期,受燕山Ⅲ幕构造运动影响,研究区遭受抬升、剥蚀的构造事件。该时期是研究区主要抬升期,根据研究区部分钻井样品的镜质体反射率恢复中下侏罗统剥蚀厚度在1069.06~2503.73m之间,证明该时期抬升强烈,油气系统遭受破坏。同时,利用Hefty软件对8个样品开展的热史模拟较为一致地反应研究区在晚侏罗世之前达到最大埋深,之后在140~111Ma之间经历了短暂的快速抬升,进入磷灰石退火带温度范围(120℃左右)。此后较长时间内温度保持极为缓慢的降低,直至60~40Ma退出退火温度上限即生油门限温度,并持续至今,期间并无强烈的构造抬升。结合与银额盆地中部雅干地区和东部尚丹凹陷所开展工作(磷灰石裂变径迹记录年龄为90~113Ma,129~159Ma),证明银额盆地中生代时期存在差异隆升,不同构造位置受不同期次构造运动的影响也存在差异,为银额盆地构造演化研究提供了依据。     

夏秋季南海北部陆坡区氧化亚氮的分布、产生及海-气交换通量

分别于2014年10月和2015年6月对南海北部陆坡区进行了调查,研究了其溶存氧化亚氮(N_2O)的分布、产生并估算了其海-气交换通量。结果表明:秋季南海北部表层海水中溶解N_2O浓度为(8.19±0.79)nmol/L,饱和度为132.5%±13.4%;夏季表层海水中溶解N_2O浓度为(7.72±0.56)nmol/L,饱和度为135.5%±9.7%。夏季由于受到珠江冲淡水的影响,表层N_2O浓度随盐度升高呈降低趋势,秋季调查区域东北部受到穿过吕宋海峡的黑潮分支表层水的影响,N_2O浓度较低。结合文献资料,南海北部陆坡区表层N_2O浓度季节变化特征为春末秋季夏季,同一季节,南海陆坡区的N_2O浓度高于其他区域。温度是影响N_2O分布的重要因素,ΔN_2O与表观耗氧量(apparent oxygen utilization,AOU)和NO_3~ˉ的显著相关说明硝化作用是南海水体中N_2O产生的主要机制,由此估算硝化作用的N_2O产率分别为秋季0.033%,夏季0.035%。利用N2000和W2014公式分别估算了该区域秋季和夏季N_2O的海-气交换通量:秋季为1.81—23.81(11.11±6.52,平均值±SD,下同)(N2000)和1.73—24.38(11.30±6.81)(W2014),夏季为1.01—21.57(7.04±6.10)(N2000)和0.75—22.69(6.94±6.49)(W2014),单位均为μmol/(m~2·d)。初步估算出南海北部陆坡N_2O释放量为0.055Tg/a,约占全球海洋总释放量的0.39%,远高于其面积比,说明南海北部陆坡是N_2O释放的活跃海域,是大气N_2O的重要源。     

土质滑坡运动全过程物质点法模拟及其应用

物质点法（MPM）属于一种无网格数值计算方法,它可导入各种土体本构模型,考虑土体流固耦合行为,能够有效模拟土质滑坡大变形及超大变形。本文介绍了物质点法基本原理、控制方程与求解格式;基于5种物质点法的多孔介质表征模型,简要回顾了土质滑坡运动全过程物质点法模拟的最新研究进展。采用单套单相物质点模型,对深圳“12·20”人工堆填土滑坡全过程进行了物质点法模拟,使用了线性加载方式确定初始应力场,并使用了Drucker-Prager屈服准则弹塑性本构模型、GIMP算法与MUSL求解格式。模拟结果表明,该边坡发生失稳后,最大滑距达510m,滑坡范围纵向间距为1050m,最小滑坡角5.95°,均与观测结果相吻合。土体内部等效塑性应变区的演化趋势显示,滑坡机制为渐进式破坏,具体表现为:坡趾土体首先沿基岩界面发生剪切破坏,随后坡顶出现拉张裂隙,坡趾与坡顶塑性区分别沿基岩界面向坡体内部发育,形成贯通滑动面后滑动加速,超大变形出现。物质点法模拟滑坡运动全过程有助于理解滑坡致灾行为,可为滑坡防治提供参考。