汉江上游郧县庹家湾剖面光释光测年及意义

在野外考察基础上选择湖北郧县庹家湾剖面为研究对象。在对磁化率和粒度进行分析的同时,用单片再生剂量法进行了光释光测年（OSL）地层断代。OSL测年数据显示：剖面样品年龄处在55.11~13.57 ka BP,且与地层深度呈现出良好的对应关系,此剖面为黄土风化堆积形成。黏粒含量、黏粒/粉砂值以及磁化率值等气候替代性指标数值在马兰黄土层228~260 cm和294~370 cm深度明显高于典型马兰黄土（L₁）,具有明显的成壤特征,通过OSL测年数据判断时间为27.26~21.59 ka BP,说明在晚更新世时期气候并非持续稳定的寒冷干旱,而是具有一定的波动,在此期间气候相对温暖湿润,而且此次气候事件在黄土高原地区其他沉积记录中也有良好记录。     

庐枞金属矿集区深地震反射剖面探测研究:一种经济的、变化的采集观测系统实验

如何运用深地震反射剖面技术同时探测大型金属矿集区浅自几百米,深至地壳底部的地壳精细结构,揭示成矿的深部过程,是一项极具挑战性的攻关实验内容。本文针对庐枞金属矿集区的浅深兼顾的探测目标,实验了一种区域长剖面和矿集区剖面结合的变观测系统采集技术。结果表明,区域长剖面使用40m道距,240m炮距,18～20m井深,16～20kg药量,中间放炮,720道双边接收,60次覆盖的采集参数能够获得浅层至Moho的有效反射,揭示出成矿区的深部构造。矿集区剖面加密道距至10m,炮距80m,将覆盖次数增加到90次,并采用十字测线的拟三维采集技术能有效补充获得丰富的矿区浅层信息,揭露出浅层控矿构造及其与深部的联系。在经费有限的前提下,采用上述变观测系统方法来保证获得浅、深多重反射信息的采集技术是可行的,实际结果证实了该方法技术实验的成功。     

水对上地幔电性结构的影响

上地幔可以存储大量的水,水能够极大地增强地幔矿物的电导率。在实验室高温高压条件下获得了含水和不含水矿物电导率不同的结论,有必要广泛开展含水矿物电导率实验研究。基于最新实验结果,充分考虑上地幔热力学条件,矿物体积随深度变化和矿物间水分配情况,对2个研究小组上地幔4种主要矿物实验室电导率结果采用平均方法建立随水含量变化的上地幔电导率-深度曲线,并与实测地球物理模型进行了对比。研究表明,水能够极大地影响上地幔的电性结构,推测上地幔平均水质量分数为0.01%,位于地球化学方法推断的上地幔水质量分数范围(50×10-6~200×10-6)。海洋上地幔软流圈高电导率异常很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水共同作用的结果。     

川东北-大巴山盆山体系岩石圈结构及浅深变形耦合

近年来,盆山体系研究已经成为大陆动力学的热点和前沿领域之一。为了进一步理解大巴山前陆的构造演化,解决该区油气勘探的关键问题,中国地质科学院与中国石化南方公司合作,2007年完成了一条300km长的深地震反射剖面。基于深地震反射剖面提供的岩石圈结构的几何图式和深地震测深剖面提供的速度数据,作者分析了川东北-大巴山盆山体系的岩石圈结构特征,探讨了变形样式与岩石圈结构的关系,提出了对大巴山造山带形成的新认识。川东北-大巴山盆山体系继承了扬子克拉通基底。较大的岩石圈厚度和强度,导致扬子克拉通在与华北克拉通拼合后的陆内造山过程中, 将其收缩变形集中在其顶部而不是中下地壳,区域性的拆离层使盖层和基底解耦,结晶地壳保持弹性只出现大尺度的挠曲几乎没有横向缩短,故大巴山造山带表现为"薄皮"、"无根"的特征。大巴山造山带的席卷深度和变形样式主要受区域性的深部滑脱面控制,该滑脱面发育于寒武系底部泥岩层内,由TWT 4 .0s反射所指示。沿该滑脱面,城口断裂将南秦岭震旦系和古生界地层逆冲到浅表并向南西推覆60km叠置于四川盆地中-古生界地层之上;且镇巴断裂和城口断裂均收敛于该滑脱层,其下伏的变质岩层基本未卷入变形。     

辽西地区红山文化时期林木资源利用和生态环境研究

辽西地区是研究中国文明起源及早期文明化进程的重要区域。红山文化是辽西地区6.5~5.0 ka B.P. 的新石器时代晚期重要的考古学文化。本研究对辽西地区红山文化时期的魏家窝铺遗址、彩陶坡遗址、兴隆沟遗址第二地点和牛河梁遗址第一地点这4个遗址点中浮选和采集的134份样品中大于2 mm的940块木炭进行鉴定,分别是栎属(Quercus L.)、榆属(Ulmus L.)、朴属(Celtis L.)、李属(Prunus L.)、槭树属(Acer L.)、黄檗属(Phellodendron Rupr.)、椴属(Tilia L.)、梣属(Fraxinus L.)、胡桃属(Juglans L.)、松属(Pinus L.)、柳属(Salix L.)、侧柏属(Platycladus L.)等12种木本植物,以及2种未知的炭化植物遗存。研究表明遗址周围分布着桃、杏、胡桃楸等果树,生长着以栎属为建群种的暖温带落叶阔叶林及榆属、槭树属和朴属等阔叶树;山地上可能分布着由松属、侧柏属和黄檗属、椴属、梣属等组成的温性针阔混交林。利用共存生态因子法进行气候重建的结果表明,当时遗址周围的环境较现今温暖湿润。先民用栎属木材建造房屋、薪柴选用栎属、松属和槭树属木材。通过对牛河梁遗址第一地点出土的木炭推测当时祭祀时可能使用栎属木材。除了遗址中出土的炭化果核,核果类木材的出土,进一步佐证了先民会采集核果类木材的果实、种子作为食物,为探索红山文化时期先民生业方式提供了新视角。本研究为解读红山文化时期的先民对林木资源利用策略,了解当时生态环境与生业模式提供了新资料。

     

大地电磁各向异性二维模拟及实例分析

经过半个多世纪的发展,国内外利用大地电磁法研究地球内部电性结构取得了令人瞩目的成就,这些研究成果多数是基于电性各向同性理论.然而地球内部普遍存在电性各向异性现象,地壳和上地幔中存在的电性各向异性是地电模型、地下结构和构造模型间一个重要的联系因素.本文首先由麦克斯韦方程出发,引入张量电导率,根据二维电性各向异性结构的特点,得到一组关于平行走向的电场分量Ex和磁场分量Hx的偏微分方程.使用有限差分法求解偏微分方程,求出Ex和Hx的近似解,并以此求得其它场分量;随后,通过对普通及特殊的二维电性各向异性结构做正演模拟,研究其对观测大地电磁场的影响,从而认识在普通及某种特定地质条件下的电磁传播特性,为其后对大地电磁实测资料的处理解释奠定理论基础;最后,以本文的研究成果为基础,将电性各向异性理论引入对实测大地电磁资料的处理解释中,通过对新疆某地的大地电磁资料做二维正演拟合解释,说明了电性各向异性现象的普遍存在,也验证了理论的正确性及算法的实用性,为今后分析解释大地电磁资料中的电性各向异性现象提供理论依据和技术指导,并开拓了对大地电磁实测资料处理的思路和方法.     

荷兰诺德维克水下抛沙修复海滩及其意义

水下抛沙养滩可以通过消减波能和持续向海滩供沙,以抵御海岸侵蚀,保持海滩稳定。荷兰诺德维克(Noordwijk)地区以发育水下双坝地形为特征,为了维护海滩和海岸的稳定,自1998年开始,共实施了3次水下养滩(1998、2002和2006年),抛沙位置都选在外沙坝的向海侧,接近当地闭合深度。养滩减缓了沙坝向海迁移的速率,内、外沙坝均出现了向岸迁移的趋势并基本保持稳定,对海岸线位置变化具有积极影响。我国目前的海滩养护工程多为向陆上滩面抛沙养滩,这种方法较昂贵、破坏性大,效果有时不佳,而水下抛沙养滩经济实惠、对环境影响小且灵活,因此,应该充分借鉴水下抛沙养滩的成功经验。基于诺德维克地区数十年的Argus视频图像和水深调查对养滩效果进行了研究和分析,总结了水下养滩的意义,以丰富和推动我国养滩业的发展。     

地震正演技术在深反射地震剖面探测中的应用

地震波正演模拟技术广泛应用于浅层勘探,此方法可以将地质模型和地震模型有机结合起来,验证和指导地震资料的采集、处理和解释。基于石油反射地震技术发展起来的深反射地震剖面探测技术,经过几十年的发展及应用,已经非常成熟,但到目前为止,地震波正演技术在深反射地震剖面探测中的应用却很少。本文利用跨越四川盆地深反射地震剖面来开展正演研究,通过对比拟合正演模拟数据和实际地震数据的层位到时,不断修正速度、层位等参数,建立最终深度域地质模型,为构造剖面提供较为准确的地壳厚度、莫霍面深度等地层信息。通过深度域地质模型,揭示出扬子板块西北缘新元古代古俯冲的角度约30°,俯冲的深度达到60 km。     

燕山褶断带中生代盆地变形-板内变形过程的记录--以下板城、承德-上板城、北台盆地为例

本文通过对燕山褶断带下板城和承德地区中生代三个世代的盆地沉积记录和变形分析,阐述了中生代燕山板内造山的发展过程。这三个中生代盆地从老至新分别是三叠纪至中侏罗世时期的下板城盆地,中侏罗世晚期至晚侏罗世的承德—上板城盆地,早白垩世的北台盆地。三个盆地发育的沉积充填序列构成了区域中生代时期的三套构造层。下板城盆地为一倒转向斜,盆地沉积充填序列为河流—冲积相沉积;承德—上板城盆地为一不对称向斜,盆地沉积充填序列为火山—冲积相沉积;北台盆地为宽缓的向斜,盆地沉积充填序列为火山沉积序列。三个世代盆地之间的变形是不协调的,应分别属于原地复杂变形的不同构造层,较新的盆地呈明显的角度不整合覆盖在经历了强烈褶皱变形的较老地层之上。划分三套构造层之间的两个区域性角度不整合的时代分别为160MA前和135MA前,相当于燕山运动A幕和B幕。     

基于实况气象的船载走航大气成分观测自动进样系统设计

为解决海洋科考期间船体对大气成分走航观测结果影响的问题，本文基于风速风向仪、单片机、数据采集装置、电磁阀控制器、电磁阀和多通道气路转换器等相关元器件，设计了一套可以避免船体污染的船载走航大气成分观测自动进样系统。该进样系统设计有8根独立的进样管路，基于自行编译的脚本，依据实时的相对风向结果给电磁阀控制面板传递相应的电压信号，进而控制相应的电磁阀打开目标进样管路，实现无污染进样。本文通过对实际案例的分析，论证了该进样系统可以有效避免船体对大气成分走航观测的影响，进而提高船载走航大气成分观测数据的连续性和准确性。