东北地区以泥炭为信息载体的全新世气候变迁研究进展

泥炭作为一种地质信息载体,在全球环境变化研究中起着越来越重要的作用.我国东北地区地处全球变化的敏感区,泥炭地研究的意义更为显著.笔者针对近年来东北地区泥炭地研究的多种成果,对该区全新世以来泥炭沉积和区域气候变迁历史进行了系统分析.得出:①东北地区泥炭有三次沉积高峰,分别始于早全新世、中全新世与晚全新世初期;②该区10000a以来大体上经历了冷湿-温暖适宜-凉湿-温暖偏干-冷干-寒冷略湿-变暖这样一个气候变迁过程.     

滇东北昭通地区寒武系筇竹寺组碎屑锆石年代学和地球化学及其地质意义

锆石是一种高度稳定矿物,一旦形成,将会保留形成时源区的信息。即使再次受到部分熔融或变质作用影响,所携带的源区信息也不易全部丢失,还能再次记录地质变化的信息。因此,碎屑锆石在沉积地层年代学、沉积物源及源区构造属性研究方面发挥着重要作用,其具体实践不仅可以丰富其地质年代学理论,对于重塑盆—山格局及古地理演化也具有重要意义。康滇古陆周缘筇竹寺组已有的研究主要从传统沉积学角度开展了岩相古地理分析,尚未开展碎屑锆石年代学及锆石原位微量元素分析。在古地理研究基础上,笔者等首次开展了康滇古陆东缘滇东北昭通地区筇竹寺组碎屑锆石年代学及锆石微量元素研究。研究表明,筇竹寺组碎屑锆石最新年龄为521 Ma,与中国地层表一致,代表了筇竹寺组底部沉积年龄和中国南方古生代最大海侵时限。筇竹寺组底部黑色泥岩碎屑锆石年龄具有2462~2511 Ma、1700~2061 Ma、550~1200 Ma 3个集中区域,与康滇地区Kenorland古陆、Columbia古陆、Rodinia古陆的聚合、裂解有着密切的关系。筇竹寺组碎屑锆石富集重稀土,一般具正Ce和负Eu异常,Th/U值大多大于0. 4,具岩浆锆石特征。其中,格林威尔造山运动及Rodinia古陆裂解产物为筇竹寺组碎屑锆石主要物源。灯影组是筇竹寺组源区最新层位,但岩性为白云岩不能提供碎屑锆石,其上梅树村组地层则缺失。该组碎屑锆石具有花岗岩、基性岩主要来源,且有钾镁煌斑岩、正长岩物源,并反映出多期S型花岗岩作用的深刻影响。     

新疆西昆仑大红柳滩花岗伟晶岩型锂矿叠加改造成矿特征：来自矿石构造、3D成像技术与年代学的约束

花岗伟晶岩型矿床是大陆演化的直接产物, 这类矿床易受后期岩浆、构造、变质等地质作用影响, 使得矿床自身发生改造变形导致叠加改造成矿。叠加改造成矿不仅可以活化原有矿体, 还有可能带来新的成矿物质。聚焦花岗伟晶岩型矿床的叠加改造成矿过程解析有助于建立潜力矿集区勘查指标和部署找矿靶区。新疆西昆仑大红柳滩花岗伟晶岩型锂矿带是我国近年新发现的重要的稀有金属伟晶岩成矿带之一。我们通过细致的野外调查, 发现了西昆仑大红柳滩花岗伟晶岩型锂矿带较好地保存了晚期韧性变形细粒锂辉石伟晶岩-细晶岩和岩脉截切早期粗粒锂辉石伟晶岩岩脉的现象。通过岩芯CT三维扫描技术, 本文揭示了强变形带相对于粗粒锂辉石伟晶岩中锂辉石整体体积含量较大的现象, 并且发现韧性变形的锂辉石伟晶岩主体由"书斜"结构的锂辉石、"云母鱼"结构的锂云母和重结晶的石英流动带组成。韧性变形的锂辉石伟晶岩中铌钽铁矿的U-Pb定年结果为~193±0.89Ma, 具"云母鱼"结构的锂云母的原位Rb-Sr定年结果为~187Ma, 指示区域上除了广泛存在的212~206Ma (铌钽铁矿U-Pb定年结果)的成矿事件, 还存在193~187Ma左右的叠加改造成矿作用。结合区域上的大地构造背景, 我们推测晚期岩浆穹窿造成的拆离断层是早期岩浆活动形成的伟晶岩和围岩发生二次韧性变形活化的可能成因, 这对区域上的找矿勘查部署提供了一定的科学指导。     

土石混合体边坡细观特征对滑面形成影响研究

土石混合体作为一种典型的浅表层堆积体,常引发不同规模的滑坡灾害。本文通过对比土石混合体在室内大型直剪和离散元(PFC^2D)数值模拟直剪条件下剪切带厚度随含石量和上覆压力的变化特征,以期进一步揭示影响土石混合体剪切带厚度的主要控制因素。试验结果显示,室内试验中土石混合体的剪切带厚度主要受含石量的影响,其次为上覆压力,受块石尺寸的影响不明显。剪切带厚度随含石量从0增加到50%时表现为增大的趋势,随含石量的继续增大而表现为减小的趋势。但上覆应力小于200 kPa时,剪切带厚度随上覆应力的增大表现为增大的趋势,但上覆应力超过200 kPa时,其值表现为减小的趋势。然而,在数值模拟计算中,考虑块石不可破碎的情况下剪切带裂纹区域的宽度随含石量和上覆压力的增大表现为持续增大的趋势特征。分析认为,土石混合体剪切中大块石之间咬合后的齿轮带动效应是促使剪切带厚度增大的重要原因,而骨架结构含石量以及高垂直应力下块石咬合部位因高度的应力集中,随后导致的咬合棱角破碎,块石变形被限制在一定的区域内,却抑制了剪切带厚度的进一步增大。相反,在块石不可破碎的数值模拟计算中,高含石量试样内块石可持续的咬合滚动,促使周围的块石也发生变形,进而增大了剪切带的厚度。研究结果有利于揭示土石混合体的剪切变形破坏机制。

     

松潘-甘孜地体内花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

松潘-甘孜地体总体上是一个三角状褶皱带,其北侧、东南侧及东侧分别与东昆仑-西秦岭构造带、金沙江构造带及龙门山构造带相邻。地体内几乎全部被三叠系浊积岩所覆盖,其中侵位了很多花岗岩体。显然,这些花岗岩的岩浆特征、来源与侵位时代,对研究松潘-甘孜地体基底性质、构造演化等问题具有重要意义。本文报道利用SHRIMP定年技术对一些花岗岩岩体锆石所进行的精确测年数据。测试结果表明:(1)松潘-甘孜地体内的花岗岩体主要形成于晚三叠世,但岩浆活动可延续到早侏罗世晚期;(2)早期花岗岩浆活动与三叠纪系褶皱变形大致同期,指示这一时期的花岗岩浆的形成可能与三叠系下部大型拆离滑脱构造相关;(3)花岗岩结晶锆石普遍具有浑圆状或不规则状较老的继承锆石核,这些核部继承锆石可能代表花岗岩浆在上升过程中从不同地层内捕获的碎屑锆石,或者是下地壳岩石深熔残留锆石。根据SHRING U-Pb定年,这些继承锆石的年龄分别为二叠纪、加里东期、晚元古代和早元古代。元古代碎屑锆石的存在也可能指示松潘-甘孜地体具前寒武系基底。     

测高重力内区效应的推导与计算

为了提高测高重力恢复计算的精度,本文利用新方法计算沿轨测高垂线偏差分量,并在对逆Vening-Meinesz公式的FFT算法进行分析的基础上导出了内区效应的计算公式.结果证明内区效应与逆Vening-Meinesz公式奇异区内垂线偏差分量的梯度及奇异区面积的大小有关,与重力异常计算点及其附近的奇异区内的垂线偏差无直接关系.最后利用ERS_1卫星测高数据,根据本文提出的方法计算垂线偏差分量,采用本文导出的内区效应公式计算了北大西洋6°×6°区域内区效应对测高重力结果的影响.     

空间数据模糊聚类的有效性评价

基于模糊划分中存在的分类不确定性因素和空间数据的空间位置特征,提出了一种新的空间数据模糊聚类有效性函数。实验结果表明,这种新的有效性函数能够对模糊聚类结果的有效性进行正确的评价,特别是对于空间数据模糊聚类有效性评价,其分类效果较理想,同其他有效性指标相比,能得到较优的分类数。     

基于数字地价模型的地价监测点配置研究

从数字地价模型的建立、格网数字地价模型向TIN转化、TIN节点与宗地图层叠加拟合完成地价监测点的定位配置、结合市场比较法的监测点地价更新、TIN数字地价模型更新等几个方面详细阐述了数字地价模型运用于地价监测点配置的具体方法。并将这一配置模式与以标准宗地为载体的配置模式进行了比较分析。     

风沙运动中MAGNUS效应的数值研究

在风沙运动中,跃移沙粒一般都会伴随高速旋转,同时引起一种升力效应,即Magnus效应。采用数值模拟的方法计算了0.1Re400,转速ω为100~1000 rev.s-1范围时均匀来流中单个球形沙粒受到的Magnus力,并与Rubinow和Keller推导的Magnus力公式进行了比较。计算结果表明,在0.1Re200范围内,升力和沙粒的旋转速度成正比,随雷诺数的增大而减小。同时,Magnus效应和固定沙粒在均匀来流中的流动结构也有关系,即计算结果和Magnus力公式的升力系数比K在沙粒流动是附体的时随Re数增加逐渐减小,在Re=20~30时达到最小值,然后在沙粒流动是对称分离的时K随着Re数增加逐渐增大。当雷诺数继续增大到超过200时,沙粒本身流动状态非对称所引起的升力超过Magnus效应产生的升力,但Magnus效应的作用也不可以忽略。根据计算结果,对Magnus力公式进行了修正。另外,还发现流场速度梯度与Magnus效应并没有耦合作用,速度梯度对升力的影响可以和Magnus效应线性叠加。     

Photosynthetic response of floating Ulva prolifera to diurnal changes of in-situ environments on the sea surface

During yellow sea green tide outbreak, the thalli of Ulva prolifera drifted more than 350 km on the sea surface from off shore of Jiangsu Province to Qingdao city, where they were exposed to complex changes of local environments. The purpose of this study is to investigate the response of the thalli to diurnal changes of environments on the sea surface, and a sea surface environment simulator (SSES) was designed to simulate the natural environment of floating U . prolifera mat. A control experiment is designed in the laboratory, which was processed under suitable conditions (20°C for temperature, 72 μmol photons/(m 2 ·s) for light intensity and 30 for salinity), and an in-situ research was conducted to study the photosynthetic responses of floating U . prolifera to diurnal changes of environments. The results show that the photosynthetic efficiency of the thalli decreased gradually with time, and decreased rapidly after 14:00 local time (LT). After exposed to the environment on the sea surface for 6 h, the photosynthetic activity of the thalli decreased significantly. Furthermore, physiological-level and molecular-level experiments revealed that non-photochemical quenching (NPQ), cyclic electron flow (CEF) and energy redistribution between PSI and PSII all played an important role in the strong photosynthetic plasticity of U . prolifera . NPQ is the most important photoprotective responses to environmental changes before 12:00 LT. The results also confirmed that the CEF and energy redistribution between PSI and PSII are the main synergistic eff ects for the thalli to adapt to the environmental changes when the process NPQ cannot work. And the result can further reveal the reason why U . prolifera can adapt to the living condition of long distance drift on the sea surface. The findings of this research could provide a theoretical basis for explaining outbreaks of the green tide and instructing the management of the problem.