西菲律宾海26万年来古生产力变化的颗石藻证据

基于国际海洋古全球变化研究项目(IMAGES)在西菲律宾海本哈姆海台获取的高质量柱状沉积物岩芯MD06-3047(17°00.44′N、124°47.93′E),利用颗石藻下透光带属种Florisphaera profunda的相对丰度以及初级生产力转换函数,恢复了260 ka以来西菲律宾海上部水体营养跃层以及初级生产力的变化历史。发现该区域26万年以来初级生产力冰期-间冰期变化特征较不明显,冰期生产力平均值略高于间冰期。通过与前人已发表的指示东亚冬季风强弱的伊利石/蒙脱石记录和热带太平洋纬向表层海水温度梯度记录的对比,提出MIS 8期以来,热带西菲律宾海古生产力变化的主要受控因素在MIS 5a左右发生明显转变。在MIS 8后期至MIS 5a之间,初级生产力受到长期类ENSO过程的影响较为显著,当热带东西太平洋海水表层温度梯度较小的时期,认为热带太平洋处于类El Niño状态,此时西菲律宾海营养跃层相对较浅,生产力较高,反之则相反。而在MIS 5末期至末次冰消期时段,生产力受东亚冬季风的影响相对于长期ENSO过程更强,可能掩盖了后者的古生产力信号。冰期东亚冬季风加强,一方面,可以引起上部水体混合加强,增加下部营养物质向上的输送,另一方面大量风尘物质的输入可以刺激颗石藻的生长;反之在冰消期,水体混合较弱,风尘输入显著减少,生产力也随之降低。     

新疆罗布泊45kaBP以来沉积物元素地球化学特征及其环境指示意义

根据罗布泊新湖湖心区KY01孔沉积物中常量和微量元素的含量,应用主成分分析方法,提取了控制沉积物化学组成的3个主因子。其中第1主因子对沉积物化学组成具有绝对控制作用,通过详细分析认为该因子可作为塔里木河流域气候干湿变化的代用指标。结合剖面5个AMS14C测年结果所建立的时间标尺,初步重建了塔里木河流域4.5万年以来气候干湿变化历史。结果显示,近4.5万年来塔里木河流域气候呈逐步干旱化趋势,其中末次间冰阶中晚期以湿润气候为主,末次冰期晚冰阶以来变为以干旱气候为主,但末次冰消期晚期-全新世早期发生过明显的气候转湿事件,极端干旱气候出现在中晚全新世以来。罗布泊新湖湖心区KY01孔地化指标还揭示出塔里木河流域的水热组合模式可能是多样的,并非简单地遵循单一的西风型"冷湿-暖干"水热组合模式。     

切割斜坡断层的几何形态对斜坡地震响应影响研究

与一般重力环境的滑坡相比,地震诱发滑坡在形成机理、运动特征等方面差异显著。天然和降雨条件下,断层破碎带作为边坡的不连续结构面,往往对斜坡的稳定性产生不利影响。而在地震作用下,边坡内部的断层破碎带存在一定的滤波作用,有可能减弱边坡的地震动响应。为了探究逆断层几何形态对边坡地震动响应的影响,以汶川地震中牛眠沟滑坡、窝前滑坡、谢家店子滑坡及东河口滑坡为研究对象,概化出断层切割型斜坡的地质模型,利用3DEC离散元软件对不同断层破碎带宽度、倾角、位置情况下的斜坡地震动响应进行模拟。模拟结果表明：（1）随着断层倾角增大,斜坡总位移峰值和坡面加速度峰值表现出增大的趋势,斜坡更易失稳;（2）坡顶监测点的峰值加速度一般大于坡底与坡腰的值,随着断层破碎带宽度增大,对斜坡地震动响应的直接影响愈加明显;（3）断层的存在会增加斜坡失稳的可能性,断层位于坡顶时斜坡地震动响应随断层倾角和破碎带宽度变化的规律性更明显。本研究可为深入揭示地震作用下断层破碎带对斜坡稳定性的影响提供理论依据。本研究可为深入揭示地震作用下断层破碎带对斜坡稳定性的影响提供理论依据。     

火烧迹地土壤团聚体稳定性原位快速测定方法

森林火灾后因火烧迹地土壤斥水性,导致坡面径流和土壤可蚀性增强,提高了火后泥石流易发性,而土壤团聚体稳定性是影响土壤入渗能力和侵蚀敏感性的关键指标。目前常用于火烧迹地土壤团聚体稳定性测定的水滴冲击测定方法（counting the number of water drop impacts,CND）,不适用于原位测定且耗时较长（滴定一组团聚体需要数小时）。因此文章提出一种基于冲击振荡破坏效应的团聚体稳定性测定方法（shock and vibration damage method,SVD）。充分考虑容重、有机质含量和斥水性对土壤团聚体稳定性的影响,通过室内火烧模拟试验,制备了13种类型的土壤团聚体。采用自制的试验仪器进行SVD法正交试验测定土壤团聚体质量损失率,并与传统CND法测得的破坏团聚体的水滴数量进行对比。结果表明：SVD法的测定MT-6方案（冲击高度1 m、容器容水量40%、冲击5次、测定团聚体20颗）与CND法的测定结果具有很强的一致性（Kendall系数=0.797）和相关性(R2=0.634),测定时间较短（测定一组团聚体约5 min）,且测定结果区分度较好（约62%的团聚体MLR位于区分度良好的40%～60%区间）,将其作为SVD法的最优测定方案。此外,SVD法试验装置结构简单、便携易拆卸,可用于原位快速且定量地区分火烧迹地不同火烈度下土壤团聚体稳定性水平,对火烧迹地土壤侵蚀、水土流失治理以及火后泥石流起动机理研究具有重要指导意义。     

超级单体引发的一次大风风速估算及其机理探讨

基于地面、高空、雷达探测资料和GFS再分析资料,对一次超级单体引发的大风风速进行估测,并探讨大风的形成机理。研究表明:①伴随着大风天气的发生,地面气温快速下降、比湿减少;大风的发生与风暴单体的发展程度和中气旋强弱在时间上具有一致性,风向分布与中气旋的旋转方向相同;大风地点发生在大尺度背景下垂直速度下沉区域。②风速具有随着不同等级径向速度面积增加而增加的现象,用其可以大致估算风力等级。③多单体的合并使得风暴单体变强,成为超级单体风暴;通过动量下传,促使空中大风快速下沉至近地层辐散,使之成为地面大风的形成机制之一。④由于中等雨量的拖曳作用,将中层大气拖曳至近地层;地面气温显著降低,表示环境负浮力的增大,加强了中层大气的下沉运动。⑤风暴合并、动量下传、降水拖曳和环境负浮力增加以及风暴后部下沉气流等共同作用引起了地面大风。     

北京张坊地区岩溶地下水运移富集的构造控制分析

北京西山张坊地区碳酸盐岩集中分布,地下水赋存于复杂的构造裂隙网络中,形成岩溶裂隙水。文章从构造空间分布的属性和规律出发,分析了在张坊地区褶皱构造格架控制的岩溶水文地质单元内,地下水赋存富集规律与多期构造演化产生的一系列北东-北西向、南北向断裂及裂隙网络的制约关系。研究表明,本区断裂经历了侏罗世逆冲推覆活动与白垩世的伸展构造,先压后张两期构造作用的叠加,形成了多条区域性断裂,其导水性能大为增强。裂隙中频度较大的NE和NW向是优势裂隙,表现出构造节理的共轭特征,多高倾角或直立,导致雨水的直接下渗;在裂隙交汇带构成了区域地下水的径流通道和存储空间,控制了白岱、甘池-长沟、高庄-石窝富水区的形成以及岩溶泉的出露,具有重要的供水意义。     

淹水条件下鄱阳湖3种湿地植物腐烂分解及其对水质的影响

大型通江湖泊水位不断变化,引起湖泊水域与洲滩湿地之间相互转化,造成湿地植物周期性淹没分解,影响水体营养物质循环和能量流动.本文以鄱阳湖典型湿地植物灰化薹草(Carex cinerascens)、蒌蒿(Artemisia selengensis和虉草(Phalaris arundinacea)为研究对象,通过为期69 d...     

中国东部海域底质沉积物中重金属研究现状

中国东部海域(渤海、黄海和东海)底质沉积物接受了巨量的重金属(As、Cd、Cu、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn和V),从而使得底质环境质量可能面临严重的重金属污染。这些重金属来源复杂,其中既有自然源重金属又有不同人为来源。其中自然源可能主要包括长江流域、黄河流域的泥沙和中国西部沙漠的粉尘,人为来源可能主要包括煤炭和燃油消耗、钢铁冶炼和有色金属冶炼,其中煤炭消耗和有色金属冶炼可能是中国东部海域沉积物铅和汞的最主要的来源。这些重金属主要通过河流输入的方式进入到中国东部海域,尽管鉴定沉积物中重金属具体人为来源的方法较多,但在中国东部海域应用最为成功的是铅稳定同位素。尽管巨量的重金属输入到中国东部海域,但绝大部分海域底质沉积物质量良好,仅在锦州湾海域重金属含量严重超标。     

山东半岛南部滨浅海区QDZ03孔稀土元素组成与物源判别

对最近在山东半岛南部滨浅海区获得的全取心QDZ03孔做了稀土元素地球化学分析,探讨了稀土元素组成特征和钻孔沉积物物质来源。根据钻孔稀土元素的垂向变化特征,并结合沉积物粒度、颜色、测年等其他指标,QDZ03孔可分为5段,包括2个海相段和3个陆相段,海相段的稀土元素总量略大于陆相段。钻孔稀土元素总量为83.87~219.26 μg/g,平均值为167.55 μg/g,与北美页岩平均值相当,高于上部地壳和黄河沉积物平均值。通过稀土元素配分模式、Ce-La元素的DF判别函数及LREE/HREE与ΣREE关系分析认为,钻孔沉积物物质来源在晚更新世前后发生了一定的变化,在晚更新世前,物源可能是混合源或受到后期环境改造影响较大,晚更新世以后,钻孔沉积物主要受到五龙河和黄河沉积物的影响,尤其是近2 000 a以来,钻孔沉积物物质与黄河沉积物接近程度最高。     

浙江内陆架表层沉积物粒度分布特征及运移趋势

基于2013年夏季浙江内陆架区海底表层沉积物的粒度测试资料,运用Gao-Collins粒径趋势分析方法,探讨了浙江内陆架沉积物的粒度分布特征和净输运趋势。结果表明:研究区内沉积物以黏土质粉砂为主,呈条带状沿平行岸线方向分布,总体特征表现为粒径越细, 分选越好, 偏态正偏;而粒径越粗, 分选越差, 偏态负偏。粒径趋势分析结果显示沉积物总的运移趋势为由东北向西南输运,在东南边缘处有向海偏移的趋势,三门湾口和椒江河口的沉积物有向海运移的趋势。研究表明浙江内陆架区的沉积物运移趋势与陆源入海泥沙、潮流、环流、地形等密切相关,也表明"粒度趋势分析法"在内陆架区域具有良好的适用性。