我国东南和华北季风区树轮气候和环境变化研究进展

我国东南和华北季风区的树木年轮学研究已经经历了30多年的风雨历程,取得了显著的成效,总体上可以分为3个阶段。第一阶段为1990年代及之前,主要工作为树轮宽度和树轮化学。树轮宽度研究引入了交叉定年技术,但对树木生长对气候响应的规律认识不明确;树轮化学方面建立了树轮与树下土壤之间金属元素含量的对数线性关系方程,为采用树轮中金属元素恢复环境污染史打下了良好基础。第二阶段为2000年代,树轮宽度研究在东南地区缓慢发展,在华北地区发现树木生长受到水分胁迫;树轮化学方面开始尝试建立污染历史与污染源之间的关系。这段时间一个显著的进展是树轮碳同位素研究的开展,认识到树轮碳同位素包含大气CO₂浓度与气候要素信息。第三阶段为2010年以来,这段时期树轮宽度研究取得了爆发式增长,大量研究发现中低海拔树木生长对冷季温度显著响应、中高海拔对暖季温度显著响应,还有一些样点的树木生长同时受到冷季和暖季温度的影响,东南地区仅有零星点上的树木生长受到水分条件的制约,而华北地区树木生长主要受到水分的胁迫;同时,引入树轮氧同位素的研究工作,氧同位素主要反映暖季的水分条件,对具体过程也给予了较多关注;树轮化学有了一定的发展,但是仍需要开展大量的测试工作,才能解决测试数据的可重复性、元素的横向迁移等污染史重建研究中的关键问题。

     

基于无损多源异构数据融合的水利工程隐蔽结构隐患探测技术

本文介绍了水利工程外露结构和隐蔽结构的不同检测方法和特点以及相关研究现状,总结了之前水利工程隐蔽结构隐患检测探索经验,结合横琴新区澳门大学中心沟东闸翼墙断裂探测等工程应用为例,通过三维激光扫描技术、探地雷达技术相结合的多源无损探测技术为例,对水利工程隐蔽结构的多源异构探测数据的融合应用做了相应探索研究。     

景电灌区移民对祁连山植被恢复的相对生态价值

近些年来,生态系统的服务价值研究已成为生态学以及生态经济学领域中的一个热点问题。祁连山被称为伸进西北干旱区的一座湿岛,在我国"一带一路"建设中占有重要地位。景电灌区兴建以来从祁连山移出了大量农牧民。那么,景电灌区移民对祁连山植被恢复的生态价值如何呢?以景电灌区移民涉及到的祁连山东端景泰、古浪、天祝3县山区为研究区,用价值工程方法对从祁连山区向景电灌区移民退耕退牧还林还草的生态价值做了分析,并与模型因子当量法的计算结果进行了比较。结果表明:祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为37.458 1×10⁸元。其中,退耕还林还草的生态价值为37.438 6×10⁸元,退牧后草场植被盖度增加的生态价值为194.79×10⁴元。计算结果为用COSTANZA和谢高地模型因子当量法计算得的祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态服务价值40.054 0×10⁸元的93.52%。两种方法计算结果祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为景电工程年总成本1.45×10⁸元的...     

准噶尔盆地四棵树凹陷侏罗系烃源岩特征及油源分析

侏罗系是四棵树凹陷油气勘探的重要目的层,进一步查明侏罗系油气来源,落实生烃中心,对今后勘探选区选带十分重要。本文在对侏罗系烃源岩有机质丰度、类型、成熟度以及埋藏史和生烃潜力分析的基础上,开展了原油分类、油源对比及油气运移分析研究。结果表明,下侏罗统八道湾组主要发育湖相泥岩和河沼—三角洲相煤系两类烃源岩,有机质类型较好,丰度较高,主体处于低成熟—成熟阶段,局部演化程度高,生气潜力大;八道湾组具晚期快速埋藏生烃特点,四棵树凹陷主体以生油为主;生物标志化合物特征及其指纹对比发现,中侏罗统头屯河组含A、B两类原油,A类原油主要源自八道湾组中段湖相泥岩,生油母质以低等水生生物为主,B类原油的生油母质主要为高等植物,应主要来自八道湾组上、下段煤系地层;据三环萜烷/五环三萜烷和重排甾烷/规则甾烷反映出的运移效应推断,卡因迪克构造带以南至西湖构造之间存在八道湾组烃源岩的生油中心,是卡6井区和西湖1井头屯河组原油的主要供烃区,该区域是今后侏罗系勘探的有利区带。     

大尺度环流异常对南极印度洋扇区海表面高盐异常的影响

南极印度洋扇区分布了许多南极底层水的生成区,此海域海水盐度变化对全球的气候变化有着深远影响。本文采用EN4再分析数据、实测海豹资料和WOD18数据,结合大气再分析和海冰密集度数据,对南极印度洋扇区表面盐度长期变化及其对大尺度环流异常的响应进行探究。2008年以来,南极沿岸出现显著的海表面持续性高盐异常,其中印度洋扇区变化最为显著,表层高盐水主要集中在达恩利冰间湖附近与沙克尔顿冰架以北的海域。沿岸海域的高盐陆架水向北扩张且影响深度不断加深,高盐的绕极深层水上涌也更加明显。此高盐异常与南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)、印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)两种大尺度环流密切相关。AAO与IOD正位相下,西风显著增强,促进海冰大量生成,为海表面提供了大量的盐通量。同时,海表面出现更显著的风场旋度负异常与低压异常,促进高盐深层水上涌,对高盐异常有重要维持作用。此外,纬向风剪切与蒸发增强也是影响该高盐异常的重要局地过程。     

侵蚀型天坑演化研究

中国天坑研究学者通过系统调查,确立“tiankeng”作为标准地貌术语,并规范其形态特征,提出塌陷型天坑和侵蚀型天坑两种成因类型。文章以重庆武隆箐口天坑、陕西汉中伯牛天坑、马达加斯加安卡拉那高原的曼格里（Mangily）天坑、巴布亚新几内亚穆勒高原的阿底（Atea）天坑为研究对象,通过对比分析4个天坑（群）发育的地层结构、地貌演化和水文地质特征等,论述侵蚀型天坑系统演化的共性特征,即三元或二元地层结构、深厚包气带和巨大地势差异、覆盖型岩溶分布、覆盖层对雨水的汇聚或夹层对地下水的汇聚等。基于侵蚀型天坑的成因条件,认为其发育阶段可分为：落水洞-竖井（地下河）阶段、侵蚀-竖井状大厅阶段、崩塌-天坑形成阶段和天坑退化阶段,并对侵蚀型天坑演化机理提出新的认识。     

结晶岩的水化膨胀研究

室温下的应变实验表明 ,低孔隙度的结晶岩如花岗岩、片麻岩、闪长岩和变基性岩 ,水饱和时膨胀 ,干燥时收缩 ,这种效应是可重复的 .用水的吸附和解吸 （在相对湿度下 ） ,也可以观察到膨胀和收缩 .膨胀效应是由于表面力 （VanderWaals吸引、双电层排斥及溶剂化排斥 ）引起的 .水饱和体应变约为其孔隙度的 1 /1 0 .用庚烷饱和的体应变比用水饱和的小 .用CaCl2 溶液饱和的应变随着盐克分子浓度的增加而减小 .杨氏模量E、切变模量G、品质因数Q的准静态测量表明 ,随着相对湿度的增加 ,E、G、Q减少 ,吸附水的增加改变了孔隙内表面分子的相互作用力 .大约在岩石孔隙表面吸附达到 3个水分子层时 ,可观察到最强烈的膨胀效应 .     

结晶岩的膨胀性能研究

采集了来自德国大陆深钻（ＫＴＢ）中的一组结晶岩,在实验室用位移记录仪或应变片接通电桥测量了岩石浸入不同流体中应变随时间的变化．结果表明：１．不同的岩石浸入水中,其膨胀速率和膨胀量是不同的,这与岩石的孔隙结构有关．２．同一岩样浸入极性和非极性的流体中,其膨胀性能是不同的,这与水分子的极化特性及其表面张力有关．３．很多情况下,膨胀是各向异性的,尤其是片麻岩．因此体积的增长可根据在３个互相垂直方向上的相对长度变化的总值来计算．可以认为,膨胀的主要因素是极性流体与岩石颗粒作用的结果,膨胀性能是由于颗粒表面的双扩散层造成的．实验证实了地壳岩石变形的机制强烈地受到流体的存在与否以及不同类型流体的影响．流体与岩石间相互作用的研究将对深入探讨地壳内流体的热过程、力学过程、油气运移以及岩石物理性质有重要意义．     

由能量分配原理探讨滑移弱化与视应力的关系

按照震源地震波能量辐射原理,在断层面上任意一点由破裂或滑动而产生的地震波能量ES、地震矩M0及相应的视应力sigma;a都应大于零．在近期研究中发现Poldo等在震源参数反演求取断层面上临界滑动弱化距离Dc所采用的视应力约束方程出现了ldquo;视应力取值小于零rdquo;的情形,其负值被解释为对地震波辐射能无贡献的耗散能,可合并至破裂能部分。数学上的表述并未影响到反演结果,但从能量守恒观点上讲,这样的表述是不准确的．进一步讲,由此表述所求得的辐射能量ES大于由能量分配原理所得结果. 根据能量分配准则,指出出现负值视应力是不合适的,并给出了表述视应力随断层滑移过程变化的替代方法,同时提供了求解临界滑动弱化距离Dc的正确途径．      

京津唐渤和周围地区地壳上地幔电性结构及其与地震活动性的关系

京津唐渤及其周围地区是我国的强烈地震活动区之一。自1976年以来,我们在该区开展大地电磁测深工作,完成了近30个测点。所得结果表明,本区壳内存在高导层,与地震方法确定的壳内低速层一致。平原内上地幔高导层埋深50—80公里,山区大于100公里,与地震方法确定的上地幔低速层基本一致,同时与大地热流测量、居里等温面计算和对新生代玄武岩地球化学研究结果基本吻合。本区绝大多数地震位于壳内高导层之上,强烈地震主要发生在上地幔高导层隆起的边缘。最后讨论了本区强震活动与壳内和上地幔高导层的关系。