土钉支护弹塑性数值分析及稳定性探讨

用三维弹塑性有限元法对土钉支护进行了边开挖、边安装土钉和喷射混凝土面层的施工过程的数值模拟分析。通过一种强度折减技术探讨了土钉支护的稳定性。研究结果表明，施工过程中在不同的使用荷载作用下受力最大的土钉并不是一成不为的，因此，在土钉支护工程中不能随意地缩短某层土钉的长度。数值计算确定的潜在滑裂区和局部破坏区符合实际情况，认为钉体拔出是土钉支护最可能出现的内部失稳形式。     

Diamond in Oceanic Peridotites and Chromitites: Evidence for Deep Recycled Mantle in the Global Ophiolite Record

Diamonds have been discovered in mantle peridotites and chromitites of six ophiolitic massifs along the 1300 km‐long Yarlung‐Zangbo suture (Bai et al., 1993; Yang et al., 2014; Xu et al., 2015), and in the Dongqiao and Dingqing mantle peridotites of the Bangong‐Nujiang suture in the eastern Tethyan zone (Robinson et al., 2004; Xiong et al., 2018). Recently, in‐situ diamond, coesite and other UHP mineral have also been reported in the Nidar ophiolite of the western Yarlung‐Zangbo suture (Das et al., 2015, 2017). The above‐mentioned diamond‐bearing ophiolites represent remnants of the eastern Mesozoic Tethyan oceanic lithosphere. New publications show that diamonds also occur in chromitites in the Pozanti‐Karsanti ophiolite of Turkey, and in the Mirdita ophiolite of Albania in the western Tethyan zone (Lian et al., 2017; Xiong et al., 2017; Wu et al., 2018). Similar diamonds and associated minerals have also reported from Paleozoic ophiolitic chromitites of Central Asian Orogenic Belt of China and the Ray‐Iz ophiolite in the Polar Urals, Russia (Yang et al., 2015a, b; Tian et al., 2015; Huang et al, 2015). Importantly, in‐situ diamonds have been recovered in chromitites of both the Luobusa ophiolite in Tbet and the Ray‐Iz ophiolite in Russia (Yang et al., 2014, 2015a). The extensive occurrences of such ultra‐high pressure (UHP) minerals in many ophiolites suggest formation by similar geological events in different oceans and orogenic belts of different ages. Compared to diamonds from kimberlites and UHP metamorphic belts, micro‐diamonds from ophiolites present a new occurrence of diamond that requires significantly different physical and chemical conditions of formation in Earth's mantle. The forms of chromite and qingsongites (BN) indicate that ophiolitic chromitite may form at depths of >150‐380 km or even deeper in the mantle (Yang et al., 2007; Dobrthinetskaya et al., 2009). The very light C isotope composition (δ13C ‐18 to ‐28‰) of these ophiolitic diamonds and their Mn‐bearing mineral inclusions, as well as coesite and clinopyroxene lamallae in chromite grains all indicate recycling of ancient continental or oceanic crustal materials into the deep mantle (>300 km) or down to the mantle transition zone via subduction (Yang et al., 2014, 2015a; Robinson et al., 2015; Moe et al., 2018). These new observations and new data strongly suggest that micro‐diamonds and their host podiform chromitite may have formed near the transition zone in the deep mantle, and that they were then transported upward into shallow mantle depths by convection processes. The in‐situ occurrence of micro‐diamonds has been well‐demonstrated by different groups of international researchers, along with other UHP minerals in podiform chromitites and ophiolitic peridotites clearly indicate their deep mantle origin and effectively address questions of possible contamination during sample processing and analytical work. The widespread occurrence of ophiolite‐hosted diamonds and associated UHP mineral groups suggests that they may be a common feature of in‐situ oceanic mantle. The fundamental scientific question to address here is how and where these micro‐diamonds and UHP minerals first crystallized, how they were incorporated into ophiolitic chromitites and peridotites and how they were preserved during transport to the surface. Thus, diamonds and UHP minerals in ophiolites have raised new scientific problems and opened a new window for geologists to study recycling from crust to deep mantle and back to the surface.     

不同云系降水过程中GPS可降水量的特征——华北地区典型个例分析

利用石家庄、秦皇岛和张家口2005—2006年4~10月地基GPS反演的可降水量资料和常规天气资料,对可降水量与实际降水的关系进行统计,按降水性质,选取单纯积状云产生的对流降水、单纯层状云产生的稳定性降水及层积混合云产生的暴雨三类样本,对可降水量在三类典型降水过程中的演变趋势进行了分析。结果表明:大气中存在高值可降水量是降水产生的必要条件;可降水量呈阶段性、波状变化特点,其变化幅度、极值水平和持续时间与天气影响系统、降水性质等密切相关;降水强度和可降水量极大值出现时间不一定吻合,但强降水通常出现在可降水量的高值阶段,可降水量的高值阶段往往对应着较高的降水概率。另外,可降水量在以上三类性质降水中表现出不同特征,可为降水的短时临近预报提供参考。     

2009年中国东北夏季低温及其与前期海气系统变化的联系

依据中国东北地区拥有百年地面观测记录的长春和哈尔滨测站气温资料、NCEP/NCAR再分析资料和英国哈得来中心海表温度资料,揭示2009年东北地区发生的迄今已有15年没有出现的夏季低温事件成因.结果表明:发生东北夏季低温时的水平和垂直环流结构均为低值系统,东北冷涡异常活动是其最直接的影响因子;有利的年代际变化背景是,哈尔滨和长春6-8月平均气温年代际尺度(≥9 a)的振荡值1999-2008年约-O.8℃/10 a,显著低于全球变暖东北区域响应的线性增暖值0.2℃/10 a(1961-2000年),与长春和哈尔滨夏季气温呈正相关的前一年冬季太平洋极涡面积指数年代际振荡亦呈显著下降趋势.与1994-2008年东北夏季高温的500 hPa平均环流距平场显著不同,北极涛动呈强的负位相分布,东北亚、阿留申和北大西洋上空为显著负距平区;2009年前一年冬季与明显低温的1972年的前一年冬季北太平洋涛动均呈显著的负位相,春季仍持续,且2009年前一年冬季赤道中东太平洋SSTA为拉尼娜位相,2009年春季明显减弱;2009年6-7月夏季东北冷涡活动异常强与4-5月500 hPa北太平洋地区超长波扰动转为定常波扰动槽有关;SVD和谐波分析表明,北太平洋涛动的异常位相不仅是东北夏季气温变化的重要前期信号,还是大气中除了天气尺度的混沌分量外可提取的一种行星尺度稳定分量.     

闪电产生氮氧化物对青藏高原臭氧低谷形成的影响

为了进一步了解青藏高原闪电的产生氮氧化物（LNO_x）经由光化学反应对O₃浓度变化及夏季O₃低谷形成的可能影响,本文利用2005~2013年由OMI卫星得到的对流层NO₂垂直浓度柱（NO₂ VCD）、O₃总浓度柱（TOC）和O₃廓线以及星载光学瞬变探测器OTD和闪电成像仪LIS获取的总闪电数资料,对青藏高原和同纬度长江中下游地区的TOC和NO₂ VCD月均值时空分布特征、闪电与NO₂ VCD的相关性和O₃的垂直分布特征及其与LNO_x的关系进行了对比分析。结果表明,青藏高原的O₃低谷主要出现在夏季和秋季,其TOC值比同纬度长江中下游地区低约10~15 DU（Dobson unit）。青藏高原NO₂VCD总体较小,表现为夏高冬低的分布特征。青藏高原夏季O₃浓度受南亚高压的影响总体呈减小趋势,但因强雷暴天气导致对流层中上部LNO_x浓度升高,并随强上升气流向对流层顶输送,同时通过光化学反应使O₃浓度增加,缩小了青藏高原和同纬度地区的O₃浓度差,减缓了O₃总浓度的下降,抑制了夏季O₃低谷的进一步深化。     

山东省旅游气候资源研究

利用山东省40站的月平均气温、相对湿度及风速资料，通过计算综合舒适度指数、舒适指数、风效指数及温湿指数和风寒指数，分析山东省旅游气候资源。发现：（1）山东省绝大部分地区每年有4～6个月的适宜旅游季节；（2）山东旅游气候资源在空间分布上存在一定差异；（3）全省不利于旅游的气候条件主要是冬季的寒冷；对山东省旅游气候资源进行了二级区划。     

温度、盐度和pH对冈村枝管藻中性游孢子附着及生长发育的影响

用毛细管法分离出冈村枝管藻成熟的多室孢子囊,并对中性游孢子的发育模式及温度、盐度、pH对其附着及生长发育的影响进行了研究。结果发现：（1）中性游孢子正常发育模式如下：附着后,形成盘状体;而后在盘状体中间产生同化丝,大量同化丝产生后,基部细胞变形、聚集,形成假薄壁组织,直立藻丝形成;（2）中性游孢子附着及生长发育明显受温度、盐度和pH条件的影响。中性游孢子附着的适宜温度17--28℃、盐度为20～50、pH为5～10．4;直立藻丝形成的条件为温度17～26℃、盐度20～40、pH7～10。本研究为冈村枝管藻海上栽培提供了理论依据。     

东北夏季月低温事件的定义及大气环流年代际特征分析

利用1960-2009年东北地区150个地面测站的逐日气温资料,定义了东北三省夏季月低温事件（简称MCSE）,并将其分为5类。结果表明：MCSE发生频率在20世纪60-70年代较高,80年代逐渐减少,90年代显著减少; 6月和8月以第Ⅲ类MCSE为主,而7月则是第Ⅱ类;在冷气候背景下,第Ⅱ类MCSE正涡动能量是由高纬向中纬度传播,正常背景下是由中纬度向高纬度传播,第Ⅲ类则与之相反,暖背景下第Ⅱ类MCSE的能量传播方向与冷背景一样,而第Ⅲ类则先是由低纬度向高低纬度传播,然后是由高纬度向低纬度传播;同时还发现,在冷背景下第Ⅱ类和第Ⅲ类MCSE,中国东北地区都是处于大范围强冷空气带的覆盖下,而正常期气候背景下这两类MCSE的东北冷涡和乌拉尔山阻塞高压（西阻）都比较明显,在暖背景下,第Ⅱ类MCSE的阻塞高压（中阻）、鄂霍次克海阻塞高压（东阻）以及东北冷涡系统都很明显,而第Ⅲ类MCSE的阻塞高压（中阻）和东北冷涡明显。     

辽东半岛东北部宽甸地区南辽河群沉积时限的确定及其构造意义

辽东半岛东北部宽甸地区出露大面积南辽河群变质表壳岩系,本文通过对其中黑云石英片岩、含电气石浅粒岩和花岗质片麻岩进行精确的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及微区痕量元素分析,并结合锆石阴极发光(CL)图像研究来制约其原岩形成时代和变质时代,进而探讨胶-辽-吉活动带的大地构造属性。Cl图像显示锆石可以分为三类,第一类无核边结构,呈灰黑色均质特征;第二类发育核边结构,核部不发育或具弱生长环带,第三类锆石整体或者核部发育明显生长环带或具条痕状吸收特点,而后两类多数发育灰色均质边,与第一类特征一致。微区痕量元素分析结果显示,灰色均质锆石或边部具有高U(731.2×10-6～1383×10-6)、低Th(51.09～85.15×10-6)和Th/U(0.06～0.07)等特征,为变质成因;第二类锆石核部具有较高Th(97.68～219.7×10-6)和Th/U(0.21～0.27),为岩浆成因;第三类具有高Th(249.6×10-6～469.4×10-6)和Th/U(0.60～0.74),为岩浆成因。定年结果显示,所有测点均位于谐和线上或附近,三类锆石207Pb/206Pb年龄分别介于1878～1903Ma,2011～2043Ma和2082～3285Ma,前两者峰期年龄分别为1885Ma和2035Ma,表明该区南辽河群的原岩形成于～2035Ma之后,而峰期变质作用应发生在～1885Ma,其沉积作用应发生于2035～1885Ma之间;第三类锆石年龄区域上与古元古代辽吉花岗岩、火山岩及古老结晶基底年龄相吻合,暗示它们为南辽河群提供重要物源。结合前人有关辽吉花岗岩及区域构造变形、变质作用等资料,本文研究认为辽东半岛东北部宽甸地区南辽河群应形成于伸展的构造环境。     

赣东北地区矽卡岩典型矿物形成与演化的光谱证据:以朱溪钨多金属矿为例SCIEI北大核心CSCD

朱溪是近年来在江西塔前-赋春成矿带发现的一个世界级超大型钨铜矿床。本文采用短波红外+热红外光谱技术对矿区13个钻孔进行了光谱测量,结合岩石-矿物地球化学分析,探讨了朱溪矿床矽卡岩中典型蚀变矿物的形成与演化过程,厘定了矽卡岩形成不同阶段矿物组合的光谱特征,构建了朱溪矿床的短波红外+热红外光谱勘查模型。研究发现:(1)区内不同矿物组合形成了明显的蚀变分带,由内向外依次为绢云母(富Si)+长石(岩体顶层蚀变,多期流体叠加综合作用)→外矽卡岩:钙铝榴石+透辉石+(绢云母)→透辉石+蛇纹石+绿泥(帘)石+滑石→绢云母(富Al)+绿泥(帘)石(基底不整合面蚀变);(2)Al-OH波长的移动可指示成矿流体压力、温度及pH值的变化;(3)研究区透辉石的形成、演化与矿体之间关系密切,虽然富矿体赋存于矽卡岩形成早期的透辉石-石榴子石蚀变带,但大量矿体则赋存于矽卡岩退蚀变阶段的蛇纹石-绿泥石蚀变带;(4)矿体的形成与流体的混合作用关系极大,伊利石光谱吸收特征能够指示外部冷水(大气降水或地下水)的灌入轨迹。