大巴山国家地质公园构造地貌景观构造变形期次研究

通过野外路线考察,典型地区填图,地质、地形图判读发现,大巴山国家地质公园主要构造地貌景观横向分布呈现由NE至SW即从造山带向前陆盆地方向逐渐减弱特征;纵向上明显受早期构造格局和岩石类型约束,在区域上呈现NW—SE向延展的平行岭谷地貌,山峰和谷地的走向与地质构造线基本一致。通过对主要构造地貌景观构造应力和变形期次判别探讨,确定构造地貌景观形成的构造期次大致为三期,应力主要来自于NE—SW、SE—NW向,反映该区不仅受到NE—SW向的冲断挤压变形作用,还受到SE—NW向的右旋剪切挤压变形作用,推测是由多期受力叠加改造而成。通过ESR及14C定年确定距今12 Ma以来,该区在500 kaBP、278 kaBP、29 kaBP分别出现三次规模较大的快速抬升运动,提供了与其构造景观形成密切相关的新构造运动年代学证据。     

大兴安岭中北段原岩锆石U-Pb测年及其与区域构造演化关系

作者认为单个锆石的同位素年龄记录了所在区域单次构造、岩浆或变质事件活动的时间,不同来源的大量原岩单颗粒锆石的测年数据则可以反映研究区总体构造演化历史。本文对近年来在大兴安岭中北段自测和收集的123件原岩样品的2636个锆石U-Pb测年点的同位素年龄进行统计,结果显示研究区的锆石年龄数据总体上出现840~780Ma, 530~440Ma, 330~280Ma, 240~190Ma,180~160Ma和150~120Ma等多个明显高峰值区间和>840Ma, 770~540Ma和440~400Ma三个相对数据较少的空白地段,且岩浆结晶锆石、变质锆石、继承性锆石等不同成因类型的锆石的年龄统计分布有良好的对应性。年龄数据的高峰值区间与该地区基底形成、陆壳生长、主要板块或微板块俯冲、碰撞、拼贴等主要构造事件时间吻合;而年龄空白区间则与主要的洋底扩张、被动陆缘时代相吻合。研究说明大量原岩锆石的测年数据与河流碎屑锆石同位素年代学一样,可以用于研究物源区的地壳生长和构造演化历史。综合大兴安岭中北段大量单颗粒锆石的同位素年代学、岩石组合和构造特征研究,说明该地区经历了古元古代基底形成、新元古代陆壳生长、新元古代末期板块裂解,古生代期间古陆块间的俯冲、拉张、拼贴碰撞,早中生代碰撞造山、晚中生代造山后伸展垮塌、大陆边缘弧后伸展等复杂的构造演化历史;同时表明蒙古-鄂霍茨克洋在早中生代时期(晚三叠世)即已碰撞造山,大兴安岭中北段及额尔古纳地区发育大量与碰撞有关的花岗岩、混合岩及碰撞后伸展跨塌有关的构造和岩石产物(盆岭构造、滑脱构造、变质核杂岩、陆相双峰式火山岩和多金属成矿等),这对于重新认识研究区中生代多金属成矿的地球动力学背景提供了新的依据。     

华北克拉通新太古代板块俯冲作用:来自山西云中山地区变质高镁火成岩组合的证据

在华北克拉通中部的山西云中山地区,新太古代花岗闪长质片麻岩中存在一些超镁铁质岩-镁铁质岩块及由斜长角闪岩、角闪变粒岩、石英岩和石榴夕线黑云片岩等岩石类型构成的变质表壳岩残片,其中的超镁铁质-镁铁质岩、斜长角闪岩和角闪变粒岩构成一套高镁火成岩组合。超镁铁质岩已变质为橄榄绿泥阳起片岩等岩石类型,呈变余斑状结构,橄榄石斑晶仍有保存;岩石SiO_2含量为39.22%～44.99%,Al_2O_3为8.82%～13.47%,Mg O为19.24%～22.13%,Na_2O+K_2O=0.71%～1.11%,CaO为5.75%～8.42%;Al_2O_3/TiO_2=14.8～17.4,CaO/Al_2O_3=0.60～0.84;化学成分上与科马提岩有一定的相似性。与之紧密伴生的斜长角闪岩也具有高镁特征,Mg O含量为11.28%～15.09%,铝、硅和碱质均偏低,具正铕异常,显示堆晶辉长岩的特征。非高镁斜长角闪岩有相对高的铝、硅和碱质,其原岩应为钙碱性玄武岩。角闪变粒岩样品的SiO_2含量为54.21%～55.71%,Al_2O_3为14.24%～15.49%,Mg O为6.26%～8.28%,Fe OT/Mg O=1.11～1.58,高钠低钾,Na_2O+K_2O=3.7%～4.78%,Na_2O/K_2O=5.15%～13.13,Mg#=53.0～61.5,属于高镁安山岩。由超镁铁质质岩-斜长角闪岩-角闪变粒岩构成的变质高镁火山岩组合具有钙碱性系列趋势。超镁铁质岩稀土元素含量总量较低,具有轻稀土富集和重稀土亏损的稀土型式;斜长角闪岩与超镁铁质岩比较,除富集大离子亲石元素和Cr、Ni明显较低外,具有相似的微量元素图谱形态。三种岩石类型在微量元素蛛网图上均显示出Ta、Nb、Ti负异常和Pb正异常。野外产状和岩石地球化学特征表明超镁铁质岩和高镁斜长角闪岩属于阿拉斯加型杂岩体,角闪变粒岩属于赞岐岩质高镁安山岩。在Zr/Nb-Nb/Th和Nb/Y-Zr/Y构造环境判别图解上显示出与俯冲相关的演化趋势,在Hf-Th-Ta、Nb/La-(La/Sm)N和Th/Yb-Nb/Yb图解上也落在岛弧钙碱性岩石区域。以上特征表明高镁火成岩组合形成于与板块俯冲相关的岛弧构造背景。野外地质关系和锆石U-Pb年龄限定高镁火成岩组合形成时代在～2.5Ga。云中山地区阿拉斯加型镁铁质-超镁铁质杂岩与赞岐岩质高镁安山岩共生,表明该地区存在新太古代的板块俯冲作用,为太古宙存在板块构造机制提供了新证据。     

Photosynthetic characteristics of dominant tree species and canopy in the broadleaved Korean pine forest of Changbai Mountains

Based on the light-photosynthesis response measurement at leaf level, combined with over-and under-canopy eddy covariance measurements, research on photosynthetic characteristics of single trees and forest canopy was conducted. The relationship between light intensity and photosynthetic rates for leaves and canopy can be well fitted by a non-rectangular hyperbola model. Mongolian oak presented a high light compensation point, L _cp (28 μmol·m^?2·s^?1), a light saturation point L _sp (>1800 μmol·m^?2·s^?1), and a maximal net photosynthetic rate P _max (9.96 μmol·m^?2·s^?1), which suggest that it is a typical heliophilous plant. Mono maple presented the highest apparent quantum efficiency α (0.066) but the lowest, L _cp (16 μmol·m^?2·s^?1), L _sp (≈800 μmol·m^?2·s^?1), and P _max (4.51 μmol·m^?2·s^?1), which suggest that it is heliophilous plant. Korean pine showed the lowest α value but a higher P _max, which suggest that it is a semi-heliophilous plant. At the canopy level, the values of both α and P _max approached the upper limit of reported values in temperate forests, while L _cp was within the lower limit. Canopy photosynthetic characteristics were well consistent with those of leaves. Both showed a high ability to photosynthesize. However, environmental stresses, especially high vapor pressure deficits, could significantly reduce the photosynthetic ability of leaves and canopy.     

北淮阳构造带东段中生代岩浆活动与多金属成矿作用

安徽北淮地区中生代岩浆活动可分为早、晚期两期:早期高钾钙碱性和钾玄岩系列、晚期碱性岩系列.从岩石地球化学特征、岩浆活动特征等角度分析,多金属成矿作用与中生代岩浆活动关系密切.     

鄂尔多斯盆地东胜铀矿床成矿特征与成矿模式

东胜铀矿床产于中侏罗统直罗组下段的辫状河道沉积砂体中,铀矿体受灰色砂岩与灰绿色砂岩的接触带控制。灰绿色砂岩的化学成分中硅酸盐矿物二价铁含量高是该类型砂岩呈现绿色的重要原因。在矿物组成上,灰绿色砂岩主要表现为粘土矿物总量高,特别是绿泥石含量高。岩石学、矿物学和地球化学的证据表明,东胜铀矿区存在后生还原作用。灰绿色砂岩是控矿的古氧化岩石遭受还原性流体改造的产物,后生还原作用掩盖了古氧化蚀变带,并在一定程度上起到了保矿作用。东胜地区后生还原作用在时间上和成因上与河套断陷盆地的产生和形成具有密切联系。铀在矿石中主要呈铀矿物和吸附形式存在。通过电子探针和X射线粉晶分析鉴定,确定东胜铀矿床矿石中的主要铀矿物为铀石,并含有少量钛铀矿和沥青铀矿。富矿石样品中铀石单矿物的铀铅同位素年龄集中分布于20~10 Ma之间。通过研究,建立了鄂尔多斯盆地东胜铀矿床的“多阶段铀成矿模式”,即“成岩期预富集层间渗入成矿再改造富集油气还原保护”的多阶段、多成因流体长期富集改造的铀成矿模式。     

东昆仑东段新生代高原隆升重大事件的沉积响应

根据新生代沉积盆地的地层序列、环境演变及地貌和水系变迁分析将研究区新生代高原隆升过程划分为5个重大事件.首次在研究区内海拔5400m的主夷平面上发现古土壤、岩溶角砾岩及钟乳石等, 认为沱沱河组上段细碎屑沉积及五道梁组石膏沉积(中新世) 是主夷平面形成期的沉积响应, 提出了主夷平面的高程具有东西向排列的盆岭地貌特点, 这种高程差异反映了后期构造隆升的不均衡, 应该是上新世以来差异断块抬升的结果; 早更新世中期(1525.5ka后) 一套河流砂砾卵石沉积是青藏运动C幕的沉积响应, 体现在布尔汗布达山的强烈上升和成山; 早更新世晚期(1113.9~836.3ka) 先湖滨砾石沉积, 后转为河流砂砾卵石沉积, 是昆黄运动在研究区的沉积响应, 并体现在马尔争-布青山的强烈上升和成山, 中更新世早期冰碛物的发育说明昆黄运动后研究区已隆升达到"水汽冻结高度"; 研究区T5阶地沉积前的强烈下蚀, 柴达木盆地内陆水系溯源侵蚀切过布尔汗布达山主分水岭, 袭夺了昆南断裂带原由西向东流向共和古湖的东西向水系并到达阿拉克湖一带, 晚更新世洪冲积角度不整合于中更新世洪冲积之上等是共和运动的具体表现.      

洞坪水库大沟湾滑坡体变形机制

大沟湾滑坡是瞿家湾滑坡群中相对高差最大的滑坡体, 洞坪水库蓄水后滑坡体产生了较大变形且变形机制表现出一定的特殊性.野外调查研究表明: 蓄水前该滑坡体稳定性良好; 蓄水至452m后, 滑坡后缘堆积体与基岩交界处产生贯通滑坡两侧冲沟的连续裂缝, 剪出口位于整个滑体中部580m高程附近, 由于下部坡体的抗滑作用而使整个坡体仍处于稳定状态; 蓄水至488m后, 从整个滑体前缘到570m高程附近又形成另一滑坡体, 与先前上部滑坡呈梯级分布, 分析得出大沟湾滑坡为上部牵引-下部推移的复合式滑坡, 两个滑坡共同作用导致整个滑体发生明显变形.分析并利用FLAC3D模拟再现整个变形过程, 对滑坡体变形破坏机制做出了很好解释.      

武汉市气候变暖与极端天气事件变化的归因分析

根据武汉市1951—2007年间年平均、最高、最低气温与8类年极端天气日数的序列,计算分析其变化趋势及年平均气温与极端天气日数的相关性,引入格兰杰因果性检验法,探讨气候变暖与极端天气事件之间的因果关系。结果发现:(1)近57年来武汉市年平均最低气温增幅为0.45℃/10a,明显高于年平均最高气温0.19℃/10a的增幅,可见气候变暖主要是由夜间气温升高所致;(2)高温和闷热天气事件为增多趋势,其中闷热天气事件最明显,达到2.8 d/10a,而年雷暴、降雪、低温、大风、雾日则均为下降趋势,雷暴、雾和低温事件降幅明显,每10年减少3.0 d、4.0 d和2.1 d。大风和降雪事件,每10年减少1.8 d和1.5 d。暴雨事件波动幅度较小。(3)年平均气温与当年及超前、滞后1～2年的极端天气事件具有高相关性;(4)格兰杰因果性检验结果发现,气候变暖是闷热天气增多和降雪事件减少的原因,同时亦是大风和低温减少的结果。这种因果关系的存在对极端天气事件预测和预估有重要的价值。     

掩星弯角资料同化在一次暴雨过程中的应用

使用GPS掩星弯角资料和NCEP预报场资料,采用GSI(Grid-point Statistical Interpolation)变分同化系统,对同化掩星弯角资料前后的分析场以及数值预报结果进行详细比较,分析了弯角资料同化对2012年7月21日北京特大暴雨预报结果的影响。结果表明,同化掩星弯角资料对初始场中的温度、湿度产生明显影响,500 hPa和700 hPa温度调整中心量值达到0.5℃和-0.6℃,700 hPa湿度调整中心最大量值达-0.14 kg·kg-1;同化过程改变了强降水发生前流场结构,明显提高了强降水中心位置、雨带走向及范围、降水强度的预报准确性;由降水TS评分可知,200 mm以上大暴雨模拟改善效果明显,但对弱降水预报效果较差。