铵锌镉还原法测试硝酸盐氮、氧同位素方法研究

本研究利用铵锌镉还原法将海水、湖水和自来水水体中硝酸盐转化为N₂O气体测试氮、氧同位素, 结果表明当反应体系的pH值在6～8之间, NO₃^-还原为NO₂^-的转化率大于95%, NO₂^-还原为N₂O的转化率大于99%。配置5种丰度的硝酸盐氮、氧同位素标样, 将实验结果与理论值绘制校准曲线, 氮同位素校准曲线斜率为0.48, 相关性良好(R²=0.999 8), 5种丰度δ¹⁵N_N2O标准偏差在0.18‰～0.43‰之间(n=5);氧同位素校准曲线斜率为0.70, 相关性良好(R²=0.999 6), 5种丰度δ¹⁸O_N2O标准偏差在0.27‰～0.46‰之间(n=5)。铵锌镉还原法与镉柱还原法测定硝酸盐氮、氧同位素结果的精密度和准确度一致, 同时海水、湖水和自来水3种不同类型水样的硝酸盐氮、氧同位素测试数据满足实验要求, 而且在实验流程的简洁性和高效性方面更具优势。     

内蒙古地区场地响应区域特征分析

本文以内蒙古地区台站分布、地质构造和地震活动性为基础,将内蒙古的大部地区划分为三个研究区域分别进行了场地响应研究。对近几年积累的大量ML≥3.0级以上地震,共计39个台站记录到的124次地震事件的785条波形,根据S波的观测振幅谱,采用遗传算法分别反演了三个区域的介质非弹性衰减系数和台站场地响应,并对其进行了讨论。本文得到的介质衰减模型和台站场地响应,将对台网测定ML震级需要考虑的量规函数、台站校正值等提供重要参考。研究结果表明:除个别台站存在场地放大或缩小的响应外,绝大多数台站的场地响应表现出一定的区域性特征;西部区域(除极个别台站外)对高频存在明显衰减;中东部区域对整个频段的反映都比较稳定;东部区域对整个频段存在明显放大,这与该区域覆盖层厚度大相吻合。     

金伯利岩中“熔离小球”的特征及其成因

在金伯利岩人工重砂中发现的“熔离小球”,直径多数<1 mm,除个别出现微晶外,均为非晶质,属于熔体淬火冷却产物。提供了29个小球的主元素分析和3件微量元素分析结果。“熔离小球”按成分可分为3种类型:(1)高铁钛小球;(2)硫铁镍小球;(3)浅色硅铝质小球。其中高铁小球w(FeO)高达99.39%,高钛小球w(TiO2)达45.90%,它们含MnO也偏高,最高达23.75%。Fe、Mn、Ti都属于高负电性元素,在熔体中与氧结合的键强度大,容易发生熔离。硫铁镍小球的w(SO3)变化于38.27%~51.95%,w(FeO)为0.31%~23.10%,w(NiO)为25.24%~61.05%。浅色小球w(SiO2)变化范围为24.01%~52.64%,Al2O3、CaO含量高但变化范围大,总体成分接近基性—超基性硅酸盐熔浆。主元素、微量元素特征以及硫铁镍小球中发现了高镁(Fo=0.95)橄榄石捕虏晶表明,小球形成于金伯利岩岩浆的介质环境。此外高铁及硅铝质两种成分呈交生结构的两相小球的发现,暗示二者为熔离作用成因。小球的熔离作用可以应用SiO2-FeS-FeO的液态不混溶相图做出解释。认为小球形成于岩浆结晶的晚期阶段,相对富含CO2、SO3、FeO、MnO、TiO,在岩浆快速上升、快速降温、降压、熔体中出现了多种局部有序区的条件下发生的。     

多宝山超大型铜矿床的成矿构造环境

多宝山超大型铜矿床是我国典型的斑岩型矿床，主要产出于多宝山组岛弧建造和花岗闪长岩、花岗闪长斑岩中，成矿年龄为292～283Ma。根据地球物理异常及大量的基性和超基性岩体，以及通过对比两侧的岩石圈结构、古生物、结晶基底、成矿特征和地球化学特征，认为黑河一嫩江是一条重要的构造边界带，它是兴安和松嫩地块在早石炭世拼合、碰撞、造山隆起形成的。多宝山超大型铜矿床就是形成于两板块碰撞后隆起抬升构造环境的斑岩型铜矿床。     

由大地测量数据得到的犹他州沃萨奇断层带的全新世滑动速率：地震周期效应

在美国西部盆地山脉省的东部地区，GPS数据确定了一个宽大的现代变形带。使用覆盖在粘弹性下地壳／上地幔之上的弹性上地壳的有限元模型并结合地震周期效应，我们指出这些数据与现今的断层滑动集中在沃萨奇断层带上的模型是一致的。模拟的水平扩展速度是3．0～4．5mm／a，这也与全新世的地质数据相一致。这些模型是非一的，部分原因是大部分沃萨奇断层都处于地震周期的后期阶段，而这一时期跨断层的地表速度梯度均较低。     

冻土三轴蠕变非线性数学模型研究

采用MTS-810液压伺服材料试验机, 对人工配制的冻黏土试件进行了三轴蠕变试验, 获得了冻黏土在复杂应力状态下的蠕变曲线. 结果表明: 冻土的蠕变变形具有较强的温度敏感性, 温度越高, 这种温度敏感性越强; 相同温度下, 荷载越大, 变形越大. 运用相关理论, 推导了冻黏土在复杂应力状态下的三轴蠕变非线性数学模型, 采用MATLAB软件的数据拟合功能得到了模型方程参数的数值, 模型参数与温度之间存在密切关系, 建立了二者之间的数学表达式. 冻土三轴蠕变非线性数学模型的曲线与试验曲线拟合精度较高, 建立的数学模型可以精确体现冻土的蠕变规律, 能够为实际冻土工程的变形发展预测提供有效的理论指导.     

芦山7.0级地震序列的震源位置与震源机制解特征

基于中国国家和四川区域数字地震台网记录,采用HypoDD方法精确定位了四川芦山ML2.0级以上地震序列的震源位置,采用CAP方法反演了36次ML4.0级以上地震的最佳双力偶震源机制解,并利用小震分布和区域应力场拟合了可能存在的发震断层面参数,从而综合分析了芦山地震序列的震源深度、震源机制和震源破裂面特征,探讨可能的发震构造.结果显示,7.0级主震的震源位置为30.30°N、102.97°E,初始破裂深度为15 km左右,震源矩心深度为14 km左右,最佳双力偶震源机制解的两组节面分别为走向209°/倾角46°/滑动角94°和走向23°/倾角44°/滑动角86°,可视为纯逆冲型地震破裂,绝大多数ML4.0级以上余震的震源机制也表现出与主震类似的逆冲破裂特征.ML2.0级以上余震序列发生在主震两侧,集中分布的长轴为30 km左右,震源深度主要集中在5～27 km,ML3.5级以上较大余震则集中分布在9～25 km的深度上,并揭示出发震断层倾向北西的特征.利用小震分布和区域应力场拟合得到发震断层参数为走向207°/倾角50°/滑动角92°,绝大多数余震发生在断层面附近10 km左右的区域.综合地震序列分布特征、主震震源深度和已有破裂过程研究结果,可以推测主震破裂过程自初始点沿断层的两侧扩展破裂,南侧破裂比北侧稍长,滑动量主要集中在初始破裂点附近,可能没有破裂到地表.综合本文研究成果、地震烈度分布和现有的科学考察结果,初步推测发震构造为龙门山山前断裂,也不排除主震震中东侧还存在一条未知的基底断裂发震的可能性.     

晶体及矿物颗粒大小对岩土材料力学性质的影响

岩石常见较大的晶体或者矿物颗粒,混凝土中是骨料,通过团簇模拟大颗粒的力学行为、团簇可以破裂。根据设计的相同数量、相同位置、不同半径的大颗粒数值单轴压缩试验,在虚拟试验条件下,考察了颗粒大小对材料力学响应的影响。通过分析颗粒材料的破裂形态、裂纹扩展过程、应力-应变曲线和破裂能量演化规律发现：大颗粒具有明显的增强特性,有阻止裂纹扩展的作用,破裂多绕大颗粒发展;增强幅度随颗粒半径的增加呈单增趋势,半径较小时,增强效果不明显。     

台湾以东黑潮的低频变化及机制研究

本文基于AVISO（Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data）1993-2015年间的海表面绝对动力高度数据,研究了台湾以东黑潮的低频变化特征,并探讨了影响其变化的机制。结果表明,台湾以东多年平均的黑潮流幅值约为136 km,表层流量值约为7.75×104 m2/s,对应的标准差分别为28 km和2.14×104 m2/s。台湾以东黑潮不仅具有显著的季节变化特征,还具有显著的年际变化特征。功率谱分析结果表明,台湾以东黑潮表层流量具有1 a和2.8 a的显著周期。空间上,台湾东南部黑潮的年际变化幅度比东北部强烈。相关性及合成分析结果表明,台湾以东黑潮的年际变化与PTO（Philippines-Taiwan Oscillation）之间存在显著的相关性。PTO年际震荡所导致的副热带逆流区反气旋式涡旋与气旋式涡旋的相对强度是影响台湾以东黑潮年际变化的主要动力因素。     

三种凡纳滨对虾池塘养殖模式环境因子变化和养殖效益的分析

研究了3种凡纳滨对虾池塘养殖模式环境因子变化情况和对养殖效益的分析。实验分为3种不同的养殖模式:对虾单养组、鱼虾混养A组、鱼虾混养B组。结果表明:pH变化范围在8.40~9.06之间,其中对虾单养组pH较之两组鱼虾混养组略高,最高值达9.06;COD变化范围在101~211之间,其中对虾单养组COD较之两组鱼虾混养组略高,范围在132~211之间;氨氮和亚硝酸盐氮浓度为对虾单养组>鱼虾混养A组>鱼虾混养B组;异养菌数目和弧菌数目,随着养殖的进行呈现逐渐增加的趋势,最大值分别为对虾单养组1.1×106 CFU/mL、2.0×103 CFU/mL,鱼虾混养A组1.45×106 CFU/mL、1.80×103 CFU/mL,鱼虾混养B组1.20×106 CFU/mL、1.56×103 CFU/mL;养殖效益上,总产值、纯利润、亩利润、投入产出比均呈现出鱼虾混养B组>鱼虾混养A组>对虾单养组。由此可见,凡纳滨对虾和鱼类混养,可以在保证水质的前提下,提高凡纳滨对虾养殖规格,提高投入产出比,增加养殖效益,是一种相较于凡纳滨对虾单独养殖优越的养殖模式;而不同规格和数量的鱼类和不同数量凡纳滨对虾的混养,又会产生不同的养殖效益。