基于分布式水文模型的长江上游水资源时空变异性分析

本文首先分析了长江流域内154个气象站降水量和26个干支流水文站流量在1950～2000年期间的变化趋势。为定量分析长江上游地区降水量时空变化对水资源量的影响,构建了基于物理机理的分布式水文模型,模拟再现了天然河道条件下的水文过程。有别于传统的河道径流性水资源评价方法,本文尝试用径流深的空间变化来探讨水资源分布及演变态势。并以渠江罗渡溪水文站为个案,剖析了90年代秋季流量大幅减少的主要缘由。结果表明:受降水在时空分布上存在变异的影响,长江上游局部地区夏季径流深比率呈增加趋势,而秋季则相反;导致嘉陵江渠江水系秋季流量减少的主要原因是降雨,其次才是人为因素。     

北京十三陵中元古代1.8Ga和1.6Ga的铁质宇宙球粒研究

北京十三陵中元古代常州沟组底部的粗砂岩（1.8 Ga）和大红峪组硅化碳酸盐岩（1.6 Ga）中都发现了众多铁质宇宙球粒。大多数未喷膜的二次电子像宇宙球粒是圆形的,少数呈长条状,由于在大气层中熔融作用,多数球粒表面具有金相饰纹和“排气”孔洞。使用电子探针分析对30个颗粒中44个测点的检测结果（%）:FeO 80～95,Cr2 O30.78～6.56,NiO 0.06～0.41,CoO 0.02～0.46。相对比较Cr2O3 在常州沟组中较多一些,而FeO在大红峪组中稍多一些。宇宙球粒的氦同位素分析值却截然不同;3He/4He×10-8分别为:57.50±2.16（常州沟组）和1.23±0.43（大红峪组）;4He×10-8 cm3STP/g分别为:55.54（常州沟组）和809.6（大红峪组）;然而宇宙球粒的氦同位测定值都比各自的母岩高出许多;氦同位素的异常为所发现的宇宙球粒的地外来源更加确定。     

香港花岗岩风化分级化学指标体系与风化壳分带

火成岩的化学风化过程实质上就是碱、碱土金属组分水解淋失与脱硅富铁铝化的地球化学过程。不同风化程度的岩石处于整个化学风化过程的不同阶段,因而具有不同的化学成分和风化度指标。笔者在对香港九龙两个地方5个钻孔共计150件不同深度、不同风化程度的样品化学全分析结果与岩土风化程度宏观判别结果的相互对比、选择和确认的基础上,建立了香港地区花岗岩风化岩土风化程度工程分级的化学指标体系。这一研究成果的提出不仅有利于提高花岗岩风化岩土工程分类的科。学性、可靠性和实用性,而且可以为风化岩土工程特性与风化作用关系研究提供理论依据。     

黑河流域近60年来径流量变化及影响因素

基于莺落峡、正义峡水文站径流量数据及相关气候资料,借助小波分析、小波神经网络模型和GIS空间分析方法,研究黑河干流径流量变化周期、突变、趋势及原因。结果显示:1944~2005年莺落峡年均径流量变化长周期约7和25年,变化总体呈增加趋势,增加率约1.04m³/(s·10a);1954~2000年正义峡年均径流量变化长周期约6和27年,变化总体呈减少趋势,减少率约2.65m³/(s·10a);2006~2015年莺落峡年均径流量呈增加趋势,增加率约2.04m³/(s·10a);莺落峡径流量的增加主要与黑河流域上游气候向暖湿型转化有关,而正义峡径流量的减少与中游水资源利用量的迅速增加有关。     

南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

东江口花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部,其中存在大量基性暗色微粒包体.锆石的LA-MCICPMS联机U-Pb年代学分析表明,东江口岩体的形成年龄为223Ma,其包体锆石的结晶年龄为222Ma,与寄主岩体大致同时形成,指示秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制属性从挤压.伸展转变发生在220Ma左右.锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,南秦岭晚三叠纪花岗岩是壳幔混合作用的产物,亏损的幔源岩浆与南秦岭(或扬子)的基底地壳物质可能为南秦岭地区晚三叠纪花岗岩的源区物质,它们的形成起因于秦岭造山带在主造山期后发生的岩石圈拆沉作用.大约220Ma开始,南秦岭岩石圈构造应力性质从挤压向伸展构造体制转变,岩石圈发生拆沉作用,地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳,诱发下地壳物质的部分熔融,当岩浆沿构造薄弱带上升过程中,幔源岩浆与寄主岩浆发生成份的交换,两种岩浆混合过程中不完全混溶,最终形成寄主岩体和暗色基性微粒包体.     

新疆伊犁北部石炭纪火山岩地球化学特征及其地质意义

石炭纪火山岩广泛分布于西天山伊犁陆块周缘,其岩性复杂,并大多与陆源碎屑岩伴生或互层。其中伊宁阿希、尼勒克和那拉提3个剖面的火山岩岩石地球化学特征显示,这些火山岩属于钙碱性系列,由玄武岩、粗玄岩、玄武质安山岩、玄武质粗面安山岩、安山岩、流纹岩、英安岩和粗面岩组成。稀土元素含量较高,轻稀土元素较重稀土元素富集。这些火山岩亏损高场强元素Nb,Ta,Zr等,而富集大离子亲石元素Th,Rb等,因而这些岩石的形成与板块俯冲有关。微量元素地球化学图解进一步表明,这些岩石形成于大陆岛弧环境。与之共生的早、中石炭世浅海—滨海相沉积地层以及伊犁陆块北缘巴音沟—莫托沙拉沟晚泥盆世—早石炭世蛇绿岩带的存在,表明伊犁陆块北缘在石炭纪时其环境为活动大陆边缘,石炭纪火山岩的形成可能与晚泥盆世—中石炭世早期北天山洋盆向南的俯冲作用有关。     

燕山—阴山地区晚侏罗世强烈推覆—隆升事件及沉积响应

燕山—阴山地区于晚侏罗世发育了大于1200km的EW向狭长坳陷带,主要堆积了具有红层性质的巨厚粗碎屑沉积物,反映出该地区在晚侏罗世曾发生过强烈的推覆—隆升构造事件。这一事件是在自北向南的挤压构造背景下产生的,与北部的蒙古—鄂霍茨克海盆关闭和碰撞造山活动有着密切的联系。燕山—阴山大型EW向推覆构造带的存在,揭示出特提斯动力学体系或古亚洲洋构造域对该地区的影响一直延续到晚侏罗世。     

气候系统模式FGOALS_gl模拟的小冰期气候

利用1650～1750年逐年变化的太阳辐照度等外强迫资料,驱动中国科学院大气物理研究所LASG发展的快速气候系统模式FGOALS_gl,模拟了小冰期(LIA)气候。把模拟的LIA表面温度变化与重建资料进行对比,结果表明FGOALS_gl对LIA气候具有较强的模拟能力,说明太阳辐照度的自然变化是导致小冰期气候的重要成因。模拟结果显示,LIA时期纬向平均温度变化表现为整个对流层降温,低纬度地区的降温中心位于对流层中层,北半球降温幅度大于南半球,高纬地区的降温幅度大于低纬地区。分析发现,中高纬地区的局地温度变化主要与环流异常相对应的冷暖平流有关; 低纬地区的降温主要与赤道东风加强有关,东风增强通过增大蒸发和引起次表层冷海水上翻而令表层温度降低。LIA时期的降水变化主要位于中低纬地区,表现为日界线东(西)侧降水的负(正)异常。与降水异常相对应,Walker环流加强,东太平洋对流活动减弱,它与低纬地区对流层中层冷异常相联系。与大气层顶净短波辐射异常的季节变化相对应,南、北半球夏季平均表面温度异常较之冬季低0.28℃左右。     

中国大陆科学钻探主孔100～2000m岩石弹性波速度：对地震深反射的约束

在常温常压条件对中国大陆科学钻CCSD主孔岩心的700样品进行了弹性波速度测量，并建立了主孔2000m的波速(Vp和Vs)连续剖面，为检验地球物理模型的合理解释提供了岩石物理学方面的宝贵资料。主孔中新鲜榴辉岩纵波速度(Vp)最大(7.86km／s)，正副片麻岩波速最小，又分别为5.53km／s和5．71km／s，榴辉岩的波速随着退变质作用的增强而明显减小。主孔2000m总平均Vp速度为6．2km／s，它与地球物理探测方法获得的大别-苏鲁造山带上地壳具有6.2-6．3km／s高速层结论是一致的。大部分岩石具有明显地震波各向异性。水饱和度使岩石纵波(Vp)速度和剪切波速度(Vs)分别增加19％和6％，而使Vp的各向异性降低3％～4％。不同岩性界面的反射系数(Rc)是产生地震反射的主要原因。金红石榴辉岩与片麻岩之间具有很高的反射系数(0.24-0．31)。韧性剪切带中糜棱岩化片麻岩和面理化榴辉岩使岩石各向异性和反射强度明显增加。岩石微裂隙与主孔原位波速变化有密切关系。饱水岩石速度(Vp和Vs)可以代表CCSD主孔原位状态的地震波速度。上述成果为本区地震反射体成因提供了重要的岩石物理性质约束。     

陕南山阳地区刘岭群砂岩岩石地球化学特征及其构造背景分析

陕南山阳地区中晚泥盆世刘岭群位于秦岭造山带的商丹断裂带与山阳断裂之间。由于所处的特殊位置,刘岭群沉积特点及其盆地形成时期构造背景的确定,可以为秦岭地区古生代以来构造演化提供有价值的信息。岩石地球化学分析表明,刘岭群砂岩主要氧化物特征以SiO₂和K₂O含量较高为特点,具有较高的化学成熟度,反映出其碎屑物质可能来源于相对稳定的大陆源区或更老的沉积岩再旋回的沉积产物。砂岩的稀土元素LREE/HREE比值为3.61,属轻稀土中等富集;Eu/Eu^*值为0.77,属亏损型,与后太古代大陆地壳沉积岩总体演化特点相一致。主量元素氧化物、稀土元素及微量元素的多种图解和多种参数交叉分析,表明刘岭群沉积不具备前陆盆地堆积的特征。根据砂岩岩石地球化学的构造背景判别和物源区判别,结合沉积序列和沉积岩石学等分析,指示中晚泥盆世刘岭群碎屑岩应属于被动大陆边缘盆地沉积。