保压取样钻具内岩心温压采集器的研制与应用

在绳索取心钻探过程中,井底温度与压力的实时测量,有助于改进取心工艺,提高岩心采取率;同时岩心在井底的原位测量数据对于了解岩心的物理特性有着重要意义,这一点在海域天然气水合物勘探中尤为明显。本文主要介绍了一种内置于保压取样钻具中的温压采集器的结构及其工作原理。该采集器采用干电池供电,单次工作时间>72 h,能够采集与存储整个取样过程中岩心管内的温度与压力参数,与电脑端连接后就能得到全部数据。通过搭载海洋地质十号钻探船,该采集器完成了一个回次的海试试验,得到了整个绳索取心钻进过程的温度与压力数据。经过分析,收集到的数据与实际取心工艺过程相符,数据平稳可靠。     

华南重要成矿区带中生代构造变形及其控岩控矿机理

华南大陆中生代以来受华北板块、西南缘特提斯洋以及东部古太平洋板块会聚作用形成了多序次的构造变形及多期岩浆与成矿事件, 并造就了多个重要的多金属成矿区带。文章在梳理成矿区带典型矽卡岩型矿床矿化期次、矿体分布及成矿机理等关键科学问题的基础上, 利用构造变形序次及其控岩控矿的规律性完善了典型矿床成矿过程及成因机理。通过对闽西南铁多金属成矿带、赣东北塔前-赋春钨铜多金属成矿带以及滇东南老君山钨锡矿集区开展构造变形解析, 结合已有研究成果, 厘定出相对完整的印支期、中晚侏罗世及白垩纪3期变形序列, 但其作用时限、构造性质、规模强度及变形样式却表现不一。通过构造控岩分析并结合已有同位素年代学得出, 不同成矿区带都存在与变形序列相一致的岩浆或变质热事件, 进而利用变形序列与岩浆期次对应规律明确了与马坑式铁多金属矿床、朱溪钨铜矿床以及南秧田钨矿床相关的多期岩浆活动。在此基础上识别出多阶段矿化事件并提出3个典型矿床都存在多期叠加复合成矿的认识。从构造对矿床就位机制控制的角度分析了马坑式矿床分散多变矿体、朱溪矿床垂向大跨度矿化及深部巨型矿体、南秧田矿床层-脉叠加矿体分别受赋矿地层褶皱拆离、大规模双重逆冲以及2期构造变形复合控制的机理。文章最后探讨了不同阶段华南重要成矿区带构造变形及岩浆成矿的动力学背景。      

桐柏杂岩北界剪切带的变质变形分析及归属讨论

秦岭—桐柏—大别碰撞造山带是世界上最大的高压—超高压构造带。通过对桐柏杂岩北界剪切带的观察分析得知,桐柏杂岩北界剪切带是一条左旋平移性质的韧性剪切带,该剪切带内多发育杆状构造,且杆状构造具有圈层结构,层与层之间通过一种特殊的滑脱面结合。经过镜下分析测量得知,桐柏杂岩北界剪切带的有限应变测量值R_(xz)在1.80~2.04之间,平均值为1.95,涡度值W_k在0.82~0.90之间,平均值为0.86,均大于0.75,说明桐柏杂岩北界剪切带是一条以简单剪切为主,纯剪切为辅的韧性剪切带,反映出此剪切带不是单纯的造山带挤压形成,还受到平行于造山带方向的剪切作用,可能与造山带碰撞后的折返机制有关。通过石英和长石的动态重结晶以及角闪石全Al压力计、角闪石—斜长石温度计和黑云母中Ti温度计可以得知桐柏杂岩北界剪切带的形成条件约为t=560~684℃,P=0.6~0.9 GPa,属于高角闪岩相,处于中地壳流变层位置。通过与商丹断裂带(商南—丹凤断裂带)以及晓天—磨子潭剪切带的对比可以知道,桐柏杂岩北界剪切带可能对应晓天—磨子潭剪切带的西延部分,而不是商丹断裂带。     

青海玛多“5·22”MS7.4级地震的同震地表破裂特征、成因及意义

2021年5月22日2时4分在青海省果洛藏族州玛多县境内发生M_S7.4级地震,此次玛多M_S7.4级地震是2008年汶川M_S8.0级大地震之后中国震级最大的一次地震,及时查明其同震地表破裂展布及特征,对于正确认识发震构造和区域防震减灾具有重要意义。根据震后现场调查,结合高分辨率卫星遥感图像的解译分析、余震数据和典型地震地表破裂的无人机低空摄影测量等结果,初步获得了此次地震6处典型地震地表破裂的特征。结果发现:此次玛多地震的地表破裂主要沿已知的东昆仑断裂带的南侧分支断裂昆仑山口-江错断裂的东南段分布,分析表明其中的江错断裂应是此次地震的发震断层;同震破裂的西段总体走向275°~300°,主要表现为挤压鼓包和雁列式张裂隙的斜列组合,其中江错贡麻段至江多村段出现了明显的1.4~0.8 m的垂直位移,指示该段可能具有较明显的正断层成分;中部黄河乡段主要由一系列呈左阶斜列的北西向P剪切裂缝和右阶雁行排列的北东向张裂隙构成,走滑位移较小;而东段地表破裂出现了多个分支,其中北支昌马河段主要由一系列雁行排列的张裂隙组成,总体走向为260°,与断裂西段的走向明显不同;地震造成的最大左旋位移出现在西段的错尔加拉破裂段,约2.8 m,指示此次地震地表破裂带的走滑位移主要呈从西向东的单侧扩展-衰减特征。考虑到此次玛多地震出现在东昆仑主干断裂南侧的巴颜喀拉地块内部,表明该地块内部具有发生7级以上大地震的能力,因此,巴颜喀拉地块内部强震活动的孕震条件和机理应该是未来需要进一步关注的科学问题。      

一种新的土壤冻融特征曲线模型

土壤冻融特征曲线(SFTC)可以描述冻融过程中未冻水含量随负温的变化关系。准确刻画土壤冻融特征曲线对土壤的冻融过程及相关的水热耦合运移研究至关重要。以往研究中土壤冻融特征曲线适用范围较窄,无法满足实际需要。通过类比水分特征曲线,考虑初始含水量和溶质浓度对未冻水含量的影响,提出了一种新的冻融特征曲线模型,经广泛的文献数据验证表明,新模型能准确拟合观测数据,平均纳什效率系数高于0.95。与另外五种土壤冻融特征曲线模型相比,新模型在不同质地、初始含水量、溶质含量的土壤中表现良好。此外,敏感性分析显示,影响模型性能的主要因素为土壤自身物理特性、土壤溶质浓度以及残余水含量。新模型及研究结果有助于更好地理解土壤冻融过程中的水热传输过程,可为气候变化条件下冻融区生产建设和环境研究奠定坚实的理论基础,并为寒区工程相关数值模拟提供参考。     

Simulation and Improvements of Oceanic Circulation and Sea Ice by the Coupled Climate System Model FGOALS-f3-L

This study documents simulated oceanic circulations and sea ice by the coupled climate system model FGOALS-f3-L developed at the State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics,Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, under historical forcing from phase 6 of the Coupled Model Intercomparison Project(CMIP6). FGOALS-f3-L reproduces the fundamental features of global oceanic circulations, such as sea surface temperature(SST), ...     

CAS-FGOALS Datasets for the Two Interglacial Epochs of the Holocene and the Last Interglacial in PMIP4

Two versions of the Chinese Academy of Sciences Flexible Global Ocean–Atmosphere–Land System model(CASFGOALS), version f3-L and g3, are used to simulate the two interglacial epochs of the mid-Holocene and the Last Interglacial in phase 4 of the Paleoclimate Modelling Intercomparison Project(PMIP4), which aims to study the impact of changes in orbital parameters on the Earth’s climate. Following the PMIP4 experimental protocols, four simulations for the mid-Holocene and two simulations for the La...     

LICOM Model Datasets for the CMIP6 Ocean Model Intercomparison Project

The datasets of two Ocean Model Intercomparison Project(OMIP) simulation experiments from the LASG/IAP Climate Ocean Model, version 3(LICOM3), forced by two different sets of atmospheric surface data, are described in this paper. The experiment forced by CORE-II(Co-ordinated Ocean–Ice Reference Experiments, Phase II) data(1948–2009) is called OMIP1, and that forced by JRA55-do(surface dataset for driving ocean–sea-ice models based on Japanese 55-year atmospheric reanalysis) data(1958–2018) is ca...     

Testing the maximum entropy production approach for estimating evapotranspiration from closed canopy shrubland in a low‐energy humid environment

Quantifying and partitioning evapotranspiration (ET) into evaporation and transpiration is challenging but important for interpreting vegetation effects on the water balance. We applied a model based on the theory of maximum entropy production to estimate ET for shrubs for the first time in a low‐energy humid headwater catchment in the Scottish Highlands. In total, 53% of rainfall over the growing season was returned to the atmosphere through ET (59 ± 2% as transpiration), with 22% of rainfall ascribed to interception loss and understory ET. The remainder of rainfall percolated below the rooting zone. The maximum entropy production model showed good capability for total ET estimation, in addition to providing a first approximation for distinguishing evaporation and transpiration in such ecosystems. This study shows that this simple and low‐cost approach has potential for local to regional ET estimation with availability of high‐resolution hydroclimatic data. Limitations of the approach are also discussed.     

新疆特种旅游资源开发探讨

本文对新疆特征旅游进行了分析并提出了开发规划设想。在此基础上提出了特种旅游资源的概念,并深入地探讨了其内涵的特征;同时进一步分析了新疆特种旅游资源形成的地学基础,从地学等角度对新疆特种旅游资源进行了分类及评价。