离子探针U-Pb体系研究识别阿波罗11号月壤及新发现

本文报道对中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏的一件阿波罗月壤样品（E21）进行的玄武岩岩屑定年工作。受限于岩屑大小,不能采用前人对阿波罗样品中大岩屑构建常规Pb-Pb等时线来定年的方法,我们采取了以单个含锆矿物（斜锆石、钙钛锆石和静海石）颗粒来限定玄武岩岩屑年龄的技术方案。首先通过μ-XRF的X射线的穿透性来遴选出具有含锆矿物的岩屑,再制作树脂样品靶后精细抛光,在扫描电镜下利用Zr元素的x-射线面分布图来定位暴露到表面的含锆矿物,再以离子探针3μm小束斑加Pb信号多接收的分析技术来获得Pb同位素组成以计算年龄。共识别出4个年龄组分的岩屑,分别为3570±14Ma、3700±8Ma、3850±5Ma和3900±12Ma。其中前三个年龄与前人报道的阿波罗11号月壤中玄武岩年龄分布一致,是判定该样品为阿波罗11号月壤样品的重要证据。~3900Ma岩屑为新发现组分,据长石成分An=93,辉石Mg^#~79判别为苏长岩。此外,根据主矿物Pb同位素分析,绝大多数玄武岩岩屑落在~3570Ma的Pb-Pb等时线上,指示该期次玄武岩为阿波罗11号采样区域最主要火山活动事件,这对于撞击坑统计定年曲线上的年龄选择给出了依据。

     

青藏高原东缘岩石圈物性结构特征及深部构造涵义

青藏高原东缘是研究青藏高原地壳物质向东侧向挤出的焦点地区.为探索青藏高原东向挤出其东部壳幔结构响应及深部地质构造依据,本文利用卫星测高重力数据、数字地震台网（"喜马拉雅"项目一期）634个台站的观测数据、以及跨越龙门山构造带、攀西构造带的两条长周期大地电磁测深资料,获得了青藏高原东缘视密度物性结构、P波速度异常结构、以及电性成像结构.物性成像结果表明：（1）松潘地块、川滇地块中-下地壳、上地幔具有低密度、低速、高导的韧性物性结构,部分地区这种韧性物性结构甚至可到达150 km处;（2）四川盆地下方扬子克拉通岩石圈具有稳定的高密度、高速、高阻的刚硬物性结构,其结构向下可延伸至150 km深处;（3）青藏高原东缘横向和垂向的物性结构差异,为揭示龙门山构造带、川滇地块隆升机制提供了物质基础和动力学依据;（4）岩石圈物性结构中,沿岷山—龙门山—锦屏山—玉龙雪山构造带一线存在明显的密度、速度梯级带,其东西两侧呈明显物性二元结构,该物性梯级带可能反映了中上扬子地块西边界位置.     

基于条件模拟的城市地质属性建模：以广安市为例

城市地质建模是实现地下空间可视化、认识城市复杂地质条件的重要手段,也是城市地质调查工作的重要任务。前人开展城市地质建模工作时,通常将地下地质体作为均匀介质进行建模和插值,导致地质模型不能反映地下地质体离散型和非均质性,影响了模型的可靠性和未来应用。本研究以四川省广安市为例,通过野外地质调查、资料收集（地形地貌、钻孔、剖面图和柱状图等）和数据分析,选择可以反映地质离散性和非均质性的条件模拟方法,以岩样作为样本数据集,开展研究区三维建模工作。本次工作建立了广安市城市规划区地层构造模型、岩性和属性参数三维模型,并基于层次分析法（AHP）评价了以隧道为开发手段的围岩等级。结果显示,规划区内存在分带特征明显的西南、西、中和南四个工程地质特征带,同时,围岩等级显示全区由深到浅大部分区域都适合以隧道开发为手段来进行地下空间利用,为广安市城市地下空间规划和开发提供了立体地质参考和依据。最后,对城市地质建模未来研究方向进行了探讨。

     

黄土高原植被覆盖度变化的地形分异及土地利用/覆被变化的影响

基于16 d合成MODIS NDVI数据提取的时间序列植被覆盖度数据,采用一元线性回归趋势分析,对黄土高原2000-2008年植被覆盖度的时空变化及其地形分异、土地利用/覆被变化的影响进行了定量分析。结果表明：（1）研究时段黄土高原植被覆盖度整体呈快速上升趋势,局部下降;（2）黄土高原植被覆盖度变化存在明显的地形分异,陡坡等植被恢复、重建和保育的主要区域植被覆盖度增速显著;（3）土地利用/覆被变化对植被覆盖度的增加影响突出,土地利用/覆被类型变更区植被覆盖度增速显著高于未变化区域,退耕还林还草区增速尤其突出;（4）土地利用/覆被类型未变化区域植被覆盖度总体上也呈增加趋势,但因植被覆盖度水平相对较高,增速明显低于土地利用/覆被类型变化区。上述结果表明,黄土高原植被保育、植被恢复和重建在植被覆盖度提升方面取得了明显成效。     

幔源岩浆在花岗岩形成中的作用:锆石Hf-O同位素制约

幔源基性岩浆在花岗岩形成中的作用主要表现在"热"和"物质"两方面.虽然大多数学者认为幔源岩浆活动(基性岩浆的底侵和侵入)提供的热是导致地壳物质重熔形成花岗岩的重要因素,但是对幔源岩浆是否直接参与了花岗岩的形成却颇有争议.根据花岗岩的物质来源分类原则,I型和S型花岗岩都是由地壳(壳内和表壳)物质重熔形成的,没有地幔物质的加入.     

一种地面气温的空间插值方法及其误差分析

根据最近邻域法和反向距离法的基本原理,利用空间卷积算法,采用结合中国大陆气象站点位置的截断高斯滤波算子作为距离权重方程,给出一种适合中国陆地区域的地面气温插值方法,并以300多个地面站记录的气温为例,使用交叉验证法分析了给定插值方法的误差分布,结果表明该插值方法比其他插值方法所得误差较小,能够很好地用于气象站点气象观测记录缺失的插补及其空间尺度的扩大化.     

中华绒螯蟹幼蟹生态养殖池塘水体中的浮游植物群落特征北大核心CSCD

2018年5~10月,研究了上海市松江区三泖养殖基地中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生态养殖池塘和其水源水体中的浮游植物群落结构特征,探讨了浮游植物群落优势物种功能群与水环境因子的关系。研究结果表明,幼蟹生态养殖池塘水体中的浮游植物群落由8门48属92种构成,其中,有绿藻门物种41种,有硅藻门物种16种,有蓝藻门物种14种,有裸藻门物种12种,有甲藻门物种4种,有隐藻门物种3种,有金藻门和黄藻门物种各1种;浮游植物群落的优势物种为微小色球藻(Chroococcus minutus)、银灰平裂藻(Merismopedia glauca)、小席藻(Phormidium tenue)、类颤鱼腥藻(Anabaena oscillarioides)、具星小环藻(Cyclotella stelligera)、肘状针杆藻(Synedra ulna)、喙头舟形藻(Navicula rhynchocephala)、糙纹囊裸藻(Trachelomonas scabra)、球衣藻(Chlamydomonas globosa)、普通小球藻(Chlorella vulgaris)、镰形纤维藻奇异变种(Ankistrodesmus falcatus var.mirabilis)、二角盘星藻纤细变种(Pediastrum duplex var.gracillimum)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)共13种,其由功能群Lo、TC、H1、C、D、MP、W2、Wo、X1和J共10种功能群构成;13个采样日幼蟹生态养殖池塘水体中的浮游植物平均密度为14.659×10^(6)~40.221×10^(6)cell/L,平均生物量为15.639~35.463 mg/L;水源水体的浮游植物平均密度和生物量分别为11.528×10^(6)~29.976×10^(6)cell/L和11.744~24.097 mg/L;幼蟹生态养殖池塘水体中的浮游植物群落的Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数分别为3.674~4.851、0.644~0.799和2.879~3.970,水源水体的分别为3.647~4.822、0.654~0.810和2.395~3.566;水温、水体pH、氨氮含量、亚硝态氮含量、磷酸盐含量为幼蟹生态养殖池塘水体中浮游植物群落的主要影响因素。在本研究的中华绒螯蟹幼蟹养殖模式下,幼蟹生态养殖池塘的水环境适宜幼蟹的生长。     

风垂直切变对大气静力适应过程的影响——第一部分:波动响应

本文基于描述可压缩大气静力适应过程的线性模型,分别采用正交模法和WKBJ法,从波动响应的角度研究了风垂直切变对大气静力适应过程的影响.结合实际天气现象构造了四种风垂直切变模型,分别为垂直无切变的定常模型、类似锋面特征的线性切变模型、表征东风急流的反气旋式切变模型和类似西风急流的气旋式切变模型.分析了相应模型下静力适应过程中的波动特征及波能量演变规律.得到结论：（1）在定常模型中,破坏静力平衡的能量激发出四支两两成对的、传播性质类似声波和重力波的波动,波动能量在闭合系统假设下为守恒量;（2）风切变的存在改变了波动及其能量的传播特征,也改变了波动能量的守恒性;（3）在大气稳定层结下,若波动多普勒频率大于0且小于0.7倍的浮力振荡频率,则发展（衰亡）型波动的螺旋结构分别为：（a）在线性切变模型中,等相位线自下而上需向西（东）倾斜;（b）在反气旋式切变模型中,等相位线在急流轴上层自下而上需向西（东）倾斜,在急流轴下层自下而上需向东（西）倾斜;（c）在气旋式切变模型中,等相位线在急流轴上层自下而上需向东（西）倾斜,在急流轴下层自下而上需向西（东）倾斜;若波动多普勒频率大于0.7倍的浮力振荡频率,则情形相反.

     

海陆过渡相泥页岩储层特征研究——以沁水盆地为例

通过扫描电镜、X射线衍射、压汞实验及等温吸附实验等对沁水盆地太原组泥页岩进行了实验分析,从地球化学特征、岩石学特征、物性与储集空间特征等方面对泥页岩储层特征进行了研究。结果表明,研究区太原组页岩气储层泥页岩厚50~70 m,储层有利层段为太原组上段,最大连续厚度为10.7~25.13 m;有机碳质量分数为0.12%~22.78%,平均为2.5%以上;成熟度为1.72%~3.6%,总体偏高,处于高-过成熟阶段;矿物成分以黏土矿物和石英为主,脆性矿物平均为32.12%~45.25%;微孔裂隙发育,类型多样。孔隙结构以微孔、小孔和超大孔为主,孔隙间连通性比较好。沁水盆地太原组泥页岩具有储层埋藏深度适中,泥页岩累计厚度大,有机碳含量高,脆性矿物含量高,微孔裂隙发育,孔隙间连通性好等特征,是页岩气的有利储集层。其不利条件主要表现在单层厚度小,黏土矿物含量高,成熟度较高等。     

中东太平洋ITCZ对两类厄尔尼诺SST异常的敏感性试验

利用MPAS-A(The Model for Prediction Across Scales-Atmosphere)模式设计了中东太平洋热带辐合带CEP-ITCZ(Intertropical Convergence Zone over Central and Eastern Pacific)对两类厄尔尼诺SST(Sea Surface Temperature)异常的敏感性试验,通过试验结果与两类厄尔尼诺年实际大气异常的对比,初步解释了CEP-ITCZ在两类厄尔尼诺年产生不同异常的可能原因。通过CP-EL试验发现,热带太平洋SST异常的第一模态会使中东太平洋低层风场辐合增强,但对辐合带的位置影响不大,与中部型厄尔尼诺对CEP-ITCZ的影响基本一致。通过EP-EL试验发现,热带太平洋SST异常的第二模态会使中东太平洋低层风场产生较大异常,辐合带中心向南移动,辐合带明显减弱增宽,与东部型厄尔尼诺对CEP-ITCZ的影响基本一致。