湖北永兴洞降水对2015年厄尔尼诺的响应

通过对湖北永兴洞为期3年（2013年6月至2016年7月）的地表降水δ¹⁸O观测,发现该地点降水δ¹⁸O在2015夏季显著偏正。利用HYSPLIT后向轨迹方法对永兴洞降水水汽来源进行分析,结果表明在厄尔尼诺事件的影响下2015年夏季来自远源印度洋的水汽显著减少,而近源太平洋水汽相对增多,即降水δ¹⁸O因"环流效应"而偏正。本研究提供的观测证据表明永兴洞石笋δ¹⁸O记录在重建ENSO主导下的亚洲季风大气环流方面具有重要潜力。

     

Sensitivity analysis of groundwater level in Jinci Spring Basin (China) based on artificial neural network modeling

Jinci Spring in Shanxi, north China, is a major local water source. It dried up in April 1994 due to groundwater overexploitation. The groundwater system is complex, involving many nonlinear and uncertain factors. Artificial neural network (ANN) models are statistical techniques to study parameter nonlinear relationships of groundwater systems. However, ANN models offer little explanatory insight into the mechanisms of prediction models. Sensitivity analysis can overcome this shortcoming. In this study, a back-propagation neural network model was built based on the relationship between groundwater level and its sensitivity factors in Jinci Spring Basin; these sensitivity factors included precipitation, river seepage, mining drainage, groundwater withdrawals and lateral discharge to the associated Quaternary aquifer. All the sensitivity factors were analyzed with Garson’s algorithm based on the connection weights of the neural network model. The concept of “sensitivity range” was proposed to describe the value range of the input variables to which the output variables are most sensitive. The sensitivity ranges were analyzed by a local sensitivity approach. The results showed that coal mining drainage is the most sensitive anthropogenic factor, having a large effect on groundwater level of the Jinci Spring Basin.     

水热条件下黄铁矿片、板状晶体的微结构

利用透射电子显微镜(TEM)系统观测了黄铁矿片、板状晶体的微结构,发现在水热条件下生成的黄铁矿片、板状晶体具有正方形、矩形等多种形貌。其中,正方形较多,矩形次之,另可见到一些其他不规则形状。黄铁矿片、板状晶生长完好,未见缺陷。经测定多数四边形片状黄铁矿的两组边分别平行(010)和(100),其生长晶面为(001);个别四边形片状黄铁矿的两组边分别平行(010)和(101),其生长晶面为(101),矩形片状黄铁矿长轴生长方向为001。在水热条件下黄铁矿以多形貌出现,黄铁矿的片、板状晶体多数是沿(001)面生长的结果,(001)为黄铁矿片、板状晶体的主要二维生长面,并沿001方向扩展,构成了二维晶体。     

Phase transitions in ilvaite,a mixed-valence iron silicate I. A 57Fe Mössbauer study of magnetic order and spin frustration

Ilvaite, Ca(Fe²⁺,Fe³⁺)Fe²⁺Si₂O₈(OH) shows two magnetic phase transitions, which have been studied by Mössbauer spectroscopy within the temperature range 120–4 K. The continued charge localization between Fe²⁺ and Fe³⁺ ions in octahedral A-sites causes the Fe²⁺-Fe³⁺ interaction to be ferromagnetic, although the overall magnetic order is antiferromagnetic. The thermal evolution of the hyperfine fields at the Fe²⁺ (A) and Fe³⁺ (A) sites indicates B _hf: 328 and 523 kOe respectively at 0 K and T _N1= 116K. The corresponding values for Fe²⁺ (B) site are: B _hf 186 kOe and T _N2=36K. An additional hyperfine field exists at the Fe²⁺(B) site within the temperature range 116–36K due to short-range order induced by the spin ordering in A sites. The considerable difference between the two magnetic transition temperatures is due to spin frustration, because the Fe²⁺ (B) site occurs on a corner common between two triangles with respect to two sets of Fe²⁺ (A) and Fe³⁺ (A) sites with opposite spin directions.     

基于FBG技术的饱和膨胀土失水致裂过程试验研究

为了解饱和膨胀土在失水条件下,干缩裂隙发育过程中土体内的应变状态、分布以及变化规律,设计了一个长40cm、宽5cm、深3cm的一维模型槽,将3条FBG传感光栅串埋入饱和膨胀土试样中,对膨胀土不同位置的应变进行了测量,得到了土体失水干缩致裂过程中,各个FBG传感器的应变状态及其变化规律,并分析了首条干缩裂隙及其附近土体的应变分布特征及其时空演化规律。试验结果表明:随着土体含水率的降低,土体首先呈现出整体收缩,之后应变状态发生分异,呈现出拉张区和收缩区交替出现的分布规律; 位于最大收缩区的边缘,当FBG传感器的应变由压缩状态转变为拉伸状态,并且拉应变及其变化速率相对较大的区域将产生首条裂隙。可见,本文所采用的高空间分辨率FBG传感技术为分析膨胀土裂隙发育全过程、揭示膨胀土失水致裂机理,以及膨胀土裂隙性特征的研究提供了新的思路和技术手段。     

椭圆-抛物线双屈服面模型参数灵敏度分析

利用两种土石料三轴CD试验数据确定两组椭圆-抛物双屈服面模型参数,研究了模型参数? 、KG、n、h、m、M1、M2和pr分别单独变化（而其他参数保持不变）对模型所反映的土的应力-应变关系的影响。结果表明,土体的体积应变对参数h、m比较敏感;? 、KG、n对剪胀性土的体变影响较大,而对剪缩性土体变影响不明显;? 、KG、n、h和m对模型反映的强度没有影响;pr变化对体变和强度影响均较小。M1和M2对强度和体变均有显著影响,且M1和M2中的小值决定模型的强度。定义了灵敏度,即一种用于表示模型参数对其所反映的应力-应变的影响程度的参数。分析表明,不同的参数,其灵敏度差异很大;不同的土类,参数灵敏度差异也较大。实际应用时,对灵敏度大的参数取值应特别慎重。     

南黄海中部海底沉积物声阻抗特性

基于在南黄海中部海域获得的大量海底沉积物样品及其测试数据,分析讨论了该区域海底浅表层沉积物声阻抗特性及其与沉积物物理力学性质参数的相关关系。研究表明:研究区浅表层沉积物声阻抗呈现出分区域分布的特征,可分为西南部声阻抗高值区、东北部声阻抗低值区以及北西-东南向声阻抗梯度带3个区域。通过回归分析,建立了声阻抗与沉积物物理力学参数的经验回归方程。结果表明:声阻抗与密度、含水率、孔隙比、孔隙度、液限、塑限、塑性指数、压缩系数等参数的相关性较好,判定系数R²一般大于0.8,而与砂粒含量、黏粒含量、中值粒径、抗剪强度等参数的相关性相对较差,判定系数R²一般小于0.7。将声阻抗与物理力学性质的相关性和声速与物理力学性质的相关性进行了对比,结果表明,声阻抗与上述参数的判定系数R²均大于声速与上述参数的判定系数,从而表明声阻抗是一个能够更好地反映声学特性与物理力学性质关系的沉积物声学特性参数。     

琼东定安翰林地区晚寒武世地层的厘定及其地质意义

蒙花岭组是新建的岩石地层单位,指定蒙花岭剖面为正层型剖面。岩性为一套高绿片岩相的变质岩,由变质石英细砂岩、各类片岩、绢云千枚岩夹细粒石英岩及数层变质基性―酸性火山岩组成。在剖面的下部第8层及上部第24层含丰富的藻类化石,地质时代为寒武纪;在剖面中部第16层变质火山岩中采人工重砂样、锆石U-Pb测年结果为499±6Ma~527±48Ma,地质时代为寒武纪中晚期。故将蒙花岭组划寒武系黔东统(∈2)到芙蓉统(∈4)。     

南平市红星滑坡泥石流特征及成因

该滑坡泥石流特征为,流域面积小,流程短,规模小,以坡面型为主,多由滑坡崩塌转化而来,发生频率低,突发性强,危害大。文章揭示在植被覆盖的花岗岩地区,持续强降雨引发群发性浅层土质滑坡,在斜坡微凹处或小沟谷,易转化成泥石流,形成灾害链。对该类型滑坡泥石流特征及成因进行分析,为福建省乃至全国同类型滑坡-泥石流的防治提供经验。     

层间氧化带砂岩型铀矿地电化学异常形成机理及其找矿意义

层间氧化带砂岩型铀矿是我国主要的砂岩型铀矿类型之一,属全盲矿,找矿难度大。地电化学方法作为深穿透地球化学方法的分支之一,为隐伏铀矿勘查提供了新的技术手段,并在实际找矿中取得了明显的效果。研究表明,在隐伏砂岩型铀矿上方,存在着地电化学提取U元素异常。总结和分析了层间氧化带砂岩型铀矿形成的物理化学条件以及在实际试验中发现的铀矿上方地电提取铀异常特征,在前人提出的元素由深部向地表迁移机制的基础上,进一步归纳了砂岩型铀矿地电化学异常的形成机理。层间氧化带砂岩型铀矿上方地电提取U元素主要呈现为跳跃的锯齿状高值异常,可以作为深部铀矿找矿的指示标志。