关于地铁地震响应的模型振动试验及数值分析

为明确大地震时地铁的破坏过程及原因,以1995 年日本阪神－淡路大地震中遭受严重破坏的神户大开地铁车站为对象,进行了一系列的模型振动试验和动力有限元分析。对于作用于地下结构的地震动土压的发生原理、地震波输入方向、结构的埋设深度、地基与结构间的刚性比对地震动土压的影响及在地基-结构系统的非线性响应下结构周围地基终局状态时的地震动土压进行了研究。明确了地震动土压的极限值及在大地震时周围地基的残余应变引起的静止土圧力的存在。为今后改进地震土压力计算方法、提高地下结构抗震设计水平提供了依据。     

新疆西准噶尔塔尔根一带花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

新疆西准噶尔达尔布特构造-岩浆带分布大量的中酸性侵入体,其成因类型和侵位期次对于认识区域岩浆演化具有重要意义。通过对玛依勒山北段塔尔根一带的岩体进行野外地质调查,并结合LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析,确定其形成时代、岩石成因及形成的构造环境。塔尔根一带岩体主要由正长花岗岩和二长花岗岩组成,正长花岗岩锆石U-Pb年龄为296.6±2.0Ma(n=27,MSWD=0.33),属早二叠世早期。岩石地球化学研究表明,其具有高硅、富碱、低钛和铝、贫钙镁,富集大离子亲石元素Rb、Th、K及高场强元素Zr、Hf,强烈亏损Sr、Eu、P、Ti,中等亏损Ba、Nb、Ta等元素,104Ga/Al值及Zr+Nb+Ce+Y含量较高的特征,属碱性准铝质-弱过铝质A型花岗岩,为低压高温条件下长英质地壳物质部分熔融的产物。综合区域构造演化并结合前人认识可知,西准噶尔地区在晚石炭世—早二叠世仍处于俯冲体系,很可能与晚石炭世洋脊俯冲作用有关。     

汉诺坝幔源单斜辉石巨晶氢同位素组成的离子探针分析:微尺度不均一性

运用离子探针技术测定了河北汉诺坝新生代玄武岩中3个单斜辉石巨晶的氢同位素组成,结果显示同一颗粒内部表现出微尺度的不均一性,2mm范围内δD的变化达到60‰。δD和氢含量之间不存在同步的变化,巨晶内部的化学成分均一,因此我们认为巨晶的氢同位素不均一性继承自母岩浆。母岩浆的氢同位素变化可能是去气过程中气相与熔体之间的分馏引起的。单斜辉石巨晶形成后很短的时间内即被寄主岩浆带至地表并经历了快速淬火。     

扬子地块东段若干橄榄岩包体的温度—压力计算

采自江苏省六合地区的１１个尖晶石相橄榄岩包体，用电子探针和质子地精确测定其中橄榄石和辉石的主量和向量成分，采用新近校准的适用于尖晶石相包石的橄榄石－单斜辉石地质压力坟和二辉石地质温度计，计算了包体中共生矿物的平衡温度和压力，其中ＢＭ８５计算的温度比ＢＫＮ９０的约低５０℃左右，而经Ｂｒｅｙ和Ｋｏｈｌｅｒ修改的ＢＭ８５温度计得到的结果与ＢＫＮ９０的几乎相同。     

论碎屑岩储层成岩过程中有机酸的溶蚀增孔能力

碎屑岩储层成岩过程中,烃源岩中有机质热演化能够释放大量有机酸并强烈溶蚀铝硅酸盐和碳酸盐矿物,进而形成规模性次生孔隙的观点为石油地质学家所普遍接受。笔者以国内外有机质热解生成有机酸的实验为依据,系统计算了单位质量干酪根的生酸潜力。以东营凹陷北部陡坡带为例,在计算古近系沙河街组沉积地层泥砂比、主力烃源岩有机质丰度及主力烃源岩最大生排酸潜力的基础上,分别计算了有机酸溶蚀铝硅酸盐和溶蚀碳酸盐矿物对储层的最大增孔能力。然后以全球范围油气储层地层水有机酸浓度为参考,结合室内有机酸溶蚀碳酸盐矿物的实验,探讨了碳酸盐矿物的规模性溶蚀作用与地层酸性流体供给能力的匹配关系。结果表明：在缺少断层和不整合等优势运移通道时,有机质热演化过程中释放的有机酸溶蚀铝硅酸盐矿物能够产生的最大次生孔隙度约4.49%~7.48%,这一数据在一定程度上与现有认识一致;而有机酸溶蚀碳酸盐矿物能够产生的最大次生孔隙度约1.54%~2.56%,这一数据要大大低于多数学者的主观认识。在缺少足够的碳酸盐溶蚀证据的情况下,将中深层异常高孔隙度储层中大量的粒间孔隙界定为早期碳酸盐胶结物完全溶蚀形成的次生孔隙的观点值得商榷。     

中国东部降水中大尺度环流和局地陆-气相互作用的贡献：河南“21·7”强降水事件特征影响因子探究

2021年7月河南省遭遇突破历史极值的极端强降雨，造成极大人员伤亡和经济损失，同时此次事件暴露出对中国东部汛期降水预测存在一定不足，提示我们需要加强汛期降水和传统影响因子不匹配的机理研究。本文首先利用再分析ERA5月资料识别了与2021年7月有相似环流背景的中国东部夏季降水事件；进一步利用基于相似环流型的动力调整方法，对1979～2021年7月中国东部降水距平开展了大尺度环流动力影响和局地陆面作用分离；最后，量化研究了上述两个作用对此次极端降水事件的贡献。得到如下主要结论：2011年是2021年7月的500 hPa环流相似年，然而相应降水场在华北到长江中下游地区呈现显著差异。利用动力调整方法从降水距平中分离出大气环流的影响，相关分析表明余项反映局地陆—气反馈作用。降水余项是引起2021年7月江淮到长江下游地区的异常强降水的主要原因。归因分析表明，余项主要是由局地热力因子变化引起的，其中，蒸发加强，感热通量显著降低，增加了大气强对流不稳定能量，并通过影响大气相对湿度和边界层高度，使得降水增加。推广到1979～2021年7月降水的演变过程发现，中国东部降水余项的年际变率很强，极端降水异常主...     

极区冰下浅表层声学监测浮标系统研发与应用

北冰洋海域的水声学研究在冰下通讯、导航定位、目标探测以及海洋环境参数反演等方面起着重要作用。而研发集成极区冰下浅表层声学监测浮标系统,获取长期连续气-冰-海界面的主要环境参数数据及冰下声学特性信息,是开展冰下水文和声学环境特性研究的重要手段。本文研究了一种极区冰下浅表层声学监测浮标系统的设计,该系统主要由主控制模块、供电模块、数据采集模块、数据远程传输模块、远程监控中心五部分组成,通过各个模块的开发与集成测试、数据的采集与传输测试、野外试验等,实现了对极区气-冰-海界面主要环境参数以及冰下浅表层声学特性参数数据的持续观测。本系统于2021年8月在中国第12次北极科学考察任务中完成现场应用,在极地低温恶劣环境下运行可靠稳定,实现了包括水声数据在内的极区各项环境观测参数的远程传输。     

2013年6月喀什地区一次强冰雹天气的成因分析

利用常规气象观测资料、ECMWF细网格资料、FY-2E卫星云图、喀什新一代多普勒雷达资料和新疆区域自动站气象观测资料,对2013年6月18日发生在新疆喀什地区境内的一次罕见的强冰雹天气从天气形势、中尺度系统、水汽条件、雷达回波特征等方面进行了综合分析。分析显示,此次冰雹天气是在有利的大尺度环流背景下产生的,冰雹出现前,雹区附近低层到地面存在中尺度切变线、涌线和地面中低压等多个中尺度系统;水汽在中低层集中,并不断向冰雹区输送;雹区附近强烈的辐合上升运动为冰雹的出现提供了水汽和动力条件;探空物理量参数有利于大气不稳定能量的聚积和爆发。分析此次强冰雹天气的成因,有利于改进南疆地区冰雹短时和临近预报、预警的基本思路。     

1951—2020年贵州均一化气温序列构建及变化分析

基于质控的小时气温资料，据不同时期气象观测规范、气象站历史沿革、资料完整性、均一化影响和空间分布代表性，在贵州区域内选取44站构建1951—2020年均一化气温序列。应用趋势系数法分析贵州区域气温倾向率，逐累年平均值分析气温的升降时段，T检验检测气温变化稳定性，Yamamoto、Mann-kendall法检测气温突变年份，结果表明：70年和60年间贵州区域气温分别以0.13 ℃/（10a）、0.17 ℃/（10a）速率升温。1951—1986年处于降温时期，1987年开始升温，2012年后升温发生突变，1984年、2015年、2016年气温与其他年份气温存在显著差异。贵州各区域气温倾向率差异较大，近70年、60年变化区间分别介于0.06～0.19 ℃/（10a）、0.09～0.26 ℃/（10a）。城市自身及其周边地区气温存在增温效应，县级观测站到省行政中心所在地，气温升温速率差异在0.3～0.8 ℃/（100a）。升温速率总体上呈现出南低北高，自东向西逐渐增大的分布。升温主要是最低气温升温导致，各区域升温速率差异原因与地理区位、城市热岛效应、生态环境、水汽差异有关。