荒漠草原碳酸盐岩土壤有机碳向无机碳酸盐的转移

通过在内蒙古中西部四子王旗荒漠草原土壤剖面采集土样,拟分析测定土壤有机碳(SOC)含量、土壤无机碳酸盐(SIC)含量和SIC的δ13C值,探讨SOC向SIC的迁移转化过程及其转移量。结果表明:随深度增加,SOC含量逐渐降低而SIC含量依次增大,SOC与SIC含量具有明显的负相关关系。随土层加深,SIC的δ13C值降低,在30 cm深度时相对最低为-8.6‰,而后增大,在深度为60 cm时其值为-5.8‰。说明通过"SOC—CO2—SIC"的微碳循环系统SOC向SIC发生碳的转移。应用碳稳定同位素技术和模型结合SIC的δ13C值对该研究区SIC进行区分,发现30~50 cm土层次生碳酸盐(PC)所占比例为58.5%,50~60 cm土层为44.2%。应用δ13C值对该地区SOC向SIC的转化碳量进行估算,该地区30~60 cm土层每千克土壤中大约固定了SOC分解转化的4.97~5.9 g CO2。     

南极长城站雪暴的个例研究

综合使用NCEP分析、站点观测、地面天气图及卫星云图等资料,从地面和高低空天气形势、气象要素变化、大气垂直和水平结构等方面对南极长城站的一次强雪暴天气过程进行了分析研究。该雪暴发生于2006年8月29日,极大风速33.3ms-1,最低水平能见度不足10m。分析认为本次过程发生在“南高北低”的天气形势下,“南高北低”引发的偏东大风是雪暴发生的先决条件。来自南极内陆冷空气的低空东风急流给长城站带来了显著的降温、减湿,使本次雪暴带有明显的低温低湿特征。高空暖平流输送为雪暴的发生提供了充足的水汽条件。中低层深厚的气旋性涡度,高空辐散、低层辐合的散度场配置和强烈的上升运动导致高层暖湿气流和低层干冷气流的充分混合,是导致长城站出现强降雪、进而引发雪暴的动力原因。雪暴后期伴有明显的低层逆温,其本质是上暖下冷的气团垂直结构,它对雪暴后期的维持可能起着重要作用。     

溶洞顶板稳定性影响因素正交有限元法分析

随着岩溶地区兴建越来越多的公路工程,岩溶地基稳定问题已成为公路工程建设中的突出问题,其中又以溶洞的影响最为显著。采用正交弹塑性三维有限元法评价了各因素对溶洞顶板稳定性的影响程度(敏感度)。分析结果表明: 影响溶洞顶板稳定性的主要因素为顶板岩层厚度、岩体力学特性和溶洞宽度。      

西藏山南列麦始新世花岗岩独居石U-Th-Pb年龄及地质意义

西藏山南隆子县列麦地区始新世花岗岩的成岩时代和背景对喜马拉雅地区同碰撞阶段的构造演化具有重要意义。本文对隆子县列麦乡界归党村的白云母花岗岩开展独居石LA-ICP-MS U-Th-Pb测年,独居石40个测点的~(208)Pb/~(232)Th加权平均年龄为41±0.1Ma(MSWD=1.4),形成于始新世中期。结合区域上的始新世岩浆岩活动和区域变质作用,本文认为在50～45Ma印度下地壳发生中-高压变质和部分熔融;45Ma新特提斯洋洋壳板片断离,软流圈地幔上涌;45～41Ma喜马拉雅发生短暂的拉张环境导致大量的埃达克质岩浆岩侵位和麻粒岩的折返。     

西藏松多古特提斯洋研究进展与存在问题

青藏高原古特提斯构造域的演化过程一直是国内外地学研究关注的前沿和热点,冈底斯中部松多地区因榴辉岩带的发现,使其成为近年来国内外研究者关注的焦点地区之一。为了更好认识青藏高原古特提斯洋的构造演化历史,本文在综述前人研究的基础上,系统地总结了近年来1∶5万区域地质调查中取得的最新研究进展,初步讨论了唐加-松多地区俯冲增生杂岩带的物质组成和时代。研究表明,西藏冈底斯中部唐加-松多地区保存了相对完整的与古特提斯洋演化以及洋陆转换密切相关的混杂岩,是恢复和反演古特提斯洋演化的理想靶区。松多古特提斯洋洋壳及其消亡的地质记录主要包括晚古生代唐加-松多蛇绿岩、中二叠世洋岛残片、高压变质带、晚三叠世—早侏罗世岩浆作用以及晚三叠世—早侏罗世磨拉石建造。在上述工作基础上,初步探讨了松多古特提斯洋的演化过程,这些地质记录对恢复和反演青藏高原古特提斯构造演化研究具有重要意义。     

藏南扎西康矿集区土壤盐渍化空间分布及成因分析

旱—半干旱高寒地区土壤盐渍化,对区域农牧业发展及地质环境造成较大的影响。本文在西藏扎西康矿集区环境地质调查的基础上,通过对宿麦朗沟盐渍化3处土壤剖面系统采样分析,查明土壤盐分的空间分布及盐渍化成因。结果表明：相同层位土壤电导率与水溶性盐分总量之间呈正相关关系,0~80cm之间,土壤中盐分离子含量变化较大;80cm之下,土壤盐分含量趋于稳定;因子分析进一步揭示,研究区土壤盐分主要由氯离子、钠离子组成,两者之间相关性较强（R²=0.9592）;维美组地层以高硅、高钠为特征,三角洲及河流相的沉积环境及地下水活动等共同造成该区域土壤盐渍化。在此基础上,针对性地提出了降低地下水位、定期人工喷淋洗盐及施入有机肥料等方法是干旱区土壤盐渍化防治的有利措施。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田中奥陶统马家沟组五段凝块石类型与古盐度初步分析

微生物碳酸盐岩是近年来地学界研究的一个热点,其时空分布非常广泛,并可形成重要的油气储集层。在鄂尔多斯盆地北部苏里格气田的中奥陶统马家沟组马五1+2段和马五4段,笔者分别发现了非钙化微生物成因的凝块石微生物岩。依据显微结构,将凝块石划分为蠕虫状凝块石、网状凝块石和房室孔洞状凝块石3种类型。通过与基里巴斯现代超盐湖微生物碳酸盐形成环境的对比,推测在华北地台云坪广布、坪中有湖的大背景下,凝块石是在相对海平面上升、盐度大约在60‰~149‰之间的条件下形成的,而含石膏结核碳酸盐岩是在相对海平面下降、盐度达到149‰以上的条件下形成的。进一步研究发现,蠕虫状凝块石泥粉晶白云岩的白云石晶间孔和溶蚀孔非常发育,网状凝块石和房室孔洞状凝块石的溶蚀残余孔较发育,推测凝块石微生物岩具有较好的物性,是未来油气勘探的重要目标岩性之一。     

西藏错那洞穹窿同构造矽卡岩特征及相关铍钨锡稀有金属矿化的成矿时代

错那洞穹窿位于北喜马拉雅片麻岩穹窿带（NHGD）的东段,是近年来新发现的穹窿构造。穹窿由内向外依次由核部、滑脱系和盖层三部分组成,错那洞铍钨锡稀有金属矿化主要赋存在穹窿滑脱系的矽卡岩和矽卡岩化大理岩中,矿体产在含石榴子石十字石云母片岩中,与强烈变形的淡色花岗岩或伟晶岩密切相关,部分矽卡岩矿物呈定向排列,具强烈的剪切特征;淡色花岗岩与矽卡岩的接触关系部分呈渐变接触,部分呈突变关系,表明矽卡岩与该期岩浆关系密切,矽卡岩与淡色花岗岩属于同构造的产物。本次研究获得错那洞穹窿滑脱系含石榴子石十字石云母片岩中黑云母Ar-Ar坪年龄为（16.6±0.3）Ma,反等时线年龄为（16.7±0.3）Ma,该年龄代表第二期由南向北伸展构造变形时间,即藏南拆离系（STDS）在错那洞穹窿的活动时间;含白云母的矽卡岩化大理岩中白云母Ar-Ar坪年龄为（16.9±0.2）Ma,与含石榴子石十字石云母片岩中黑云母Ar-Ar年龄一致,代表同构造矽卡岩的形成时间,也是错那洞铍钨锡稀有金属矿床的成矿时间。错那洞铍钨锡稀有金属矿床形成于由藏南拆离系强烈活动引起的伸展减薄构造背景,减压熔融形成的岩浆沿着构造通道上涌侵位,并与围岩交代反应形成同构造矽卡岩及其中的富铍钨锡矽卡岩型矿体。     

考虑竖向附加应力作用的一维垂直土柱仪研制与应用

渗透系数是研究实际工程渗水问题的关键参数之一。以往对于非饱和土渗透系数的试验研究中,增湿工况较为单一,极少考虑竖向附加应力的影响。基于此,开发了一套一维垂直土柱试验装置以弥补这一缺陷。该装置主要由试验台架、土柱筒、竖向加载装置、供水装置、水分传感器、张力传感器以及数据采集系统等组成,可模拟竖向附加应力作用下降雨、积水入渗、毛细上升工况,可测定增湿过程中水的入渗量与浸润峰时程线、土柱竖向变形以及不同截面的体积含水率与基质吸力的时程曲线,基于瞬态剖面法可获得不同截面处增湿时土的非饱和渗透系数与吸力关系。最后,以兰州Q3非饱和粉质黄土为例,初步开展了不同竖向附加应力作用下土柱积水入渗试验,分析入渗量、湿润锋、体积含水率、吸力及竖向变形时程线变化规律,获取渗透系数与吸力关系的渗透函数变化规律,通过对比类似试验结果,表明试验结果符合渗水规律,验证了研制土柱仪的有效性,但其可靠性还需进一步研究。本试验装置为不同工况下非饱和土体变形、水分迁移规律及渗透特性研究奠定基础,并获得相应试验参数。     

雷达径向风资料的四维变分同化试验

在MM5四维变分同化系统(MM5 4D-Var)的基础上开发出雷达径向风资料的同化模块,利用改进后的同化系统对2002年7月22日湖北宜昌多普勒雷达的径向风观测资料进行四维变分同化试验,分析雷达径向风资料的同化对中尺度数值模式初始场的调整以及对中尺度强降水模拟的影响.研究结果表明,同化雷达径向风资料加强了中尺度对流系统低层100km左右范围内的风场辐合.调整后的风场具有更明显的β中尺度特征.利用14 min的雷达径向风资料可以改进3 h之内的强降水模拟,尤其是对雷达站东南侧强降水的模拟.