基于热点参考系的板块绝对运动模型

本文在最新一代板块相对运动模型（MORVEL模型）的基础上,通过最小二乘反演观测热点方向数据建立板块绝对运动模型.经过对前人用于约束板块绝对运动模型的所有热点数据与MORVEL模型的一致性作系统的统计学检验,发现存在离群数据.相应地,提出两种系统剔除离群数据的新方法：逐一剔除法和全局搜索法.结合对总残差的卡方检验和对残差频率分布的正态检验,逐步筛选最优模型,最终得到一个基于热点参考系的板块绝对运动新模型（T87模型）.该模型能够合理拟合全球分布的87个热点方向数据,而模型预测的板块绝对运动速率比观测热点火山的迁移速率系统偏小,最大偏差达到4 cm·a^-1.这样的偏差可由观测热点速率的系统误差或地幔返回流造成的热点间运动解释.不论是哪种解释成立,本文结果表明热点方向数据能够独立、有效地定义全球热点参考系.这样定义的热点参考系可方便地应用于板块绝对运动、地幔对流及真极移的研究.

     

主要作物产量分离方法比较

对作物产量进行分离是分析气象因子对产量影响的重要步骤之一。以1985—2018年江苏省24个县（市）水稻统计产量为基础,分别采用3年滑动平均法、5年滑动平均法、五点二次平滑法、二次指数平滑法、HP滤波法和年际增量法对作物产量进行分离。从趋势产量与气象产量两方面比较6种方法的一致性与差异性,将分离出的气象产量与典型年增减产记录对比,选出更能准确捕获气象因子导致产量变异的方法,利用气象因子与产量关系的合理性对选定的方法进行检验。结果表明：就趋势产量拟合而言,前5种方法（年际增量法不能模拟趋势产量）均能较好地拟合趋势产量,与研究区域的趋势产量的一致性相关系数绝大多数为较好和极好等级范围;就气象产量而言,HP滤波法和年际增量法分离气象产量的合理性较差,标准差明显大于其他方法。综合看,3年滑动平均法与五点二次平滑法更具有普适性,可以捕获整个地区绝大多数典型年份气象因子带来的产量变化。     

汶川地震断裂带科学深钻WFSD-3附近上地壳S波分裂特征

为配合汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD）,中国地震局地球物理研究所在四川省绵竹市天池乡和灌县—安县断裂附近分别架设了15套微震仪器和17个短周期地震台.基于WFSD-3附近的微震、短周期和区域台网的固定台站记录的近震数据,通过横波窗内S波分裂计算,得到其上地壳各向异性参数,即快波偏振方向和慢波的时间延迟,并分析了研究区的上地壳各向异性特征.结果显示,研究区大部分区域的快波偏振方向为NE向,与龙门山断裂带走向一致,但在研究区微震台阵布设小区域内,快波偏振方向表现出东西分区特征,东部为NE向,西部为NW向.上地壳各向异性主要是受到岩层中随应力分布排列的微裂隙和岩石或矿物结构的影响,研究区内快波偏振方向主要表现为NE方向,与断裂走向一致,反映了研究区上地壳各向异性主要受控于结构控制的各向异性,局部区域的快波偏振方向为NW向,与区域最大主压应力方向一致,说明区域应力场对研究区上地壳各向异性也有影响.通过分析微震台阵的归一化时间延迟随时间的变化情况可以反映区域应力场的变化情况.微震台阵的慢S波时间延迟在2012、2013年较为离散,在2014年有收敛的趋势,反映了强震后区域应力场逐渐稳定的趋势.

     

华北地幔捕虏体Fe-Mg-Ca同位素研究进展

近年来,得益于同位素分析技术和质谱仪器性能的提高,使得铁（Fe）、镁（Mg）和钙（Ca）等非传统稳定同位素的高精度测量成为可能,并很快在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域取得了丰硕的成果。本文通过对比分析来自华北克拉通不同地区不同类型地幔捕虏体的Fe、Mg和Ca位素组成特征,揭示华北克拉通岩石圈地幔Fe、Mg和Ca同位素组成不均一性的成因,并在此基础上,探讨华北大陆岩石圈地幔演化过程如部分熔融、橄榄岩-熔体反应过程、熔体的性质和来源等科学问题,为华北克拉通岩石圈的演化过程提供新证据。

     

陕北靖边庙梁遗址浮选结果与分析

庙梁遗址是陕北地区仰韶晚期至龙山时期的一处聚落遗址, 其出土遗存开启的龙山时代后期"双鋬鬲陶器体系"被认为是石峁文化的重要源头。在发掘过程中对房址、灰坑、灶址等遗迹共采得土样32份, 共计143.5 L, 其中包括仰韶晚期的样品14份, 共67 L; 龙山时期的样品18份, 共76.5 L。通过对庙梁遗址开展的浮选工作, 发现了23个种属的植物种子, 包括粟、黍两种农作物, 以及胡枝子属、草木犀、藜属、虫实属、猪毛菜属、狗尾草、野燕麦、大麻、酸枣等其他植物种子, 共计35913粒。浮选结果显示, 庙梁先民发展以粟、黍为主的旱作农业, 其中粟的地位较高, 这一结构从仰韶晚期到龙山时期没有改变。豆科植物的高出土概率表明庙梁周边的植被条件适宜发展牧业。结合动物考古的研究结果, 庙梁先民在仰韶晚期以农业为主; 进入龙山时期后, 以牛、羊的传入为契机, 牧业也迅速地发展起来, 这种农牧兼营的情况与木柱柱梁等遗址比较相似。这一时期生计策略的变化, 可能是当时人类面临气候波动时的对策之一。房址F4内柱洞D2出土植物遗存十分特殊, 反映出房址F4与粮食加工或消费有关。D2本身可能是一个先于房址废弃的柱洞, 也可能是一类少见的地臼, 结合民族学材料来看, 后者的可能性更大。另外, 庙梁遗址出土了27530粒藜属种子, 有可能是人为收集利用的结果。     

赣东北樟树墩蛇绿构造混杂岩露头解剖及其对华南新元古代洋盆演化的启示

赣东北蛇绿构造混杂岩是江南造山带最典型的地质实体之一,对其开展以大比例尺岩性填图+构造解析为核心的露头解剖。查明岩块类型包括0.9~1 Ga的洋壳残片蛇绿岩岩块和0.8~1 Ga的岛弧火山-沉积岩块,基质类型包括约1 Ga的蛇绿岩组分基质、0.9~1 Ga的洋盆沉积物基质和830~1000 Ma的碎屑复理石基质。混杂岩总体呈北东向延伸的网结状构造,就位期构造变形表现为自北西向南东的韧塑性逆冲剪切变形,并受到后期推-滑覆和走滑构造的叠加改造。综合解剖性填图认识和区域资料,认为赣东北樟树墩蛇绿构造混杂岩是弧后洋盆闭合至弧-陆碰撞等一系列洋-陆转换过程的产物,华南洋盆最终闭合的时间在780 Ma之后。研究成果丰富了蛇绿构造混杂岩专题填图方法,对认识华南新元古代洋盆演化及造山过程具有重要的意义。     

基于DERF的SD方法预测月降水和极端降水日数

针对动力气候模式对区域或更小空间尺度内的日降水预测技巧偏低的问题,应用最优子集回归 (OSR) 方法对国家气候中心业务化的月动力气候模式 (DERF) 输出的高度场、风场和海平面气压场进行降尺度处理用于降水预测,旨在提高预测准确率。1982—2006年交叉检验结果表明：OSR方法能显著提高降水预测技巧,其中11~40 d改善效果最为显著。在此基础上,应用一步法和两步法两种统计降尺度方法预测极端降水日数,交叉检验结果表明:两种方法均优于随机预测,冬季两步法预测技巧略高于一步法,夏季一步法略优于两步法。综合认为OSR,OSR结合随机天气发生器 (WG) 两种统计降尺度方法对月尺度降水或极端降水日数的预测均具有较高的技巧,可作为短期气候预测的重要参考信息。     

护桩在强风化软岩CFG桩复合地基中的应用

通过对CFG桩复合地基性能分析发现,CFG桩-筏复合地基在边桩外侧约一倍桩距的区域形成了一条塑性变形带,是导致复合地基的整体失稳的主要原因。在塑性变形带增加一排护桩,并对加桩前后复合地基的应力变化、地基沉降等特征进行对比分析,发现加桩后地基性能得到明显改变,在相同条件下,地基沉降量明显减少,地基稳定性明显提高。     

INDEPTH IV深反射地震揭示的东昆仑造山带隆升过程

INDEPTH IV深反射地震数据处理的重点和难点是近地表风化壳静校正和异常振幅噪音衰减,通过初至波剩余折射静校正技术、异常振幅噪声衰减技术和CRS优化叠加技术获得了信噪比较高的地震剖面.由INDEPTH IV深反射地震剖面揭示,东昆仑造山带上地壳地层具有挤压走滑、断展褶皱等动力学特点,岩石圈上、下地壳之间存在不连续的松潘-甘孜古洋壳反射特征,东昆仑山下偏南局部Moho面以上低频异常反射特征指示局部熔融、低速高导体存在.综合INDEPTH IV深反射地震剖面和其他地球物理数据分析认为,东昆仑造山带隆升过程非常复杂,隆升过程至少经过两次主期变形,一期是中生代三叠纪松潘-甘孜洋向北俯冲引发被动大陆边缘造山,另一期是新生代古近纪印度-欧亚板块碰撞致使羌塘地块北移造成的上地壳挤压隆升.利用INDEPTH IV深反射地震单炮、速度和叠加剖面等成果,综合解译数据,最终提出东昆仑造山带隆升过程的另一种模式,以有助于深化对东昆仑造山模式的认识.     

南北构造带北段上地幔各向异性特征

对布设在南北构造带北段的中国地震科学探测台阵项目二期674个宽频带流动台站和鄂尔多斯台阵21个宽频带流动台站记录的远震XKS（SKS、SKKS和PKS）波形资料作偏振分析,采用最小切向能量的网格搜索法和“叠加”分析方法求得每一个台站的XKS波的快波偏振方向和快、慢波的时间延迟,并结合该区域出版的122个固定台站的分裂结果,获得了南北构造带北段上地幔各向异性图像.快波方向分布显示青藏高原东北缘、阿拉善块体和鄂尔多斯块体西缘的快波方向主要表现为NW-SE方向,秦岭造山带的快波方向为近E-W方向,鄂尔多斯块体内部的快波方向在北部为近N-S方向,南部表现为近E-W方向.时间延迟分布来看,鄂尔多斯块体的时间延迟不仅明显小于其周缘地区,而且小于其他构造单元,特别是在高原东北缘、阿拉善块体和鄂尔多斯块体的交汇地区的时间延迟很大,反映了构造稳定单元的时间延迟小于构造活跃单元.通过比较快波方向的横波分裂测量值与地表变形场模拟的预测值,并结合研究区地质构造和岩石圈结构特征分析表明,在青藏高原东北缘、阿拉善块体和鄂尔多斯块体西缘各向异性主要由岩石圈变形引起,地表变形与地幔变形一致,地壳耦合于地幔,是一种垂直连贯变形模式;秦岭造山带的各向异性不仅来自于岩石圈,而且其岩石圈板块驱动的软流圈地幔流作用不可忽视;鄂尔多斯块体内部深浅变形不一致,具有弱的各向异性、厚的岩石圈和构造稳定的特征,我们认为其各向异性可能保留了古老克拉通的“化石”各向异性.