谢自楚先生纪念专刊·编者按北大核心CSCD

我国著名冰川学家谢自楚先生辞世两年余,Sciences in Cold and Arid Regions曾组织谢先生英文纪念专刊,受到了学术界的重视和欢迎。为了表达对谢先生的深切缅怀,在《冰川冻土》主编和编委倡议下,再组织一期中文专刊(第44卷第3期),希望以此推动相关领域的学术交流和进步。谢自楚先生1937年出生于湖南衡南县,冰川学家、地理学家,国家有突出贡献专家,国际欧亚科学院院士。1960年毕业于苏联时期莫斯科国立大学地理系极地与冰川专业。     

对门源盆地"红层"形成时代的新认识

门源盆地位于青藏高原东北缘北祁连山腹地,为狭长的新生代走滑拉分山间宽谷盆地。其中充填一厚约407~960 m、干旱气候条件下的河湖相沉积"红层",长期以来各项研究工作均未能于其中采获任何生物化石。因此,尽管各家均认同其属"第三纪"无疑,但仍对其确切时代存在着较大的争论,而对其时代的确定有助于正确认识门源盆地形成时的构造背景,具有较为重要的意义。通过区域地层对比、"红层"形成气候条件与南侧西宁盆地及北邻酒泉—张掖盆地古气候环境所作的对比,深入探讨认为其时代属中中新世,并初步分析了门源盆地形成的新构造运动大陆动力学机制背景。     

矿物光电子与地球早期生命起源及演化初探

能量是一切生命活动的核心问题,生命体的能量来源与获取途径是地球早期生命起源与演化的关键科学问题.现有研究表明,生物体开始对太阳光能的大规模利用是早期地球生命演化的重要转折,生命随后逐渐发展并繁荣起来.然而,在生命活动中广泛存在着生物化学反应的电子转移过程,电子最初来源是否源自太阳光能以及如何源自太阳光能目前仍不清楚.数十亿年以来,太阳光理应一直激发着地球表面大量存在的半导体矿物产生光电子-空穴对,在早期地球表面处于还原环境与弱酸性介质条件下,半导体矿物产生的光生空穴极易被俘获,分离出的矿物光电子可有效还原二氧化碳为有机物质,提供生命起源所需物质.光电子在电势差的驱动下形成光电子传递链,可直接传递到原始细胞中以维持其新陈代谢过程.天然半导体矿物在早期生命起源过程中还能起到对细胞免遭紫外线辐射的保护作用,而这种保护作用是通过半导体矿物吸收紫外线来实现的.正是持续产生的较高能量的光电子被早期生命细胞所利用,天然半导体矿物光催化作用产生的光电子在早期生命起源过程中扮演着合成物质、保护细胞与提供能量的多种作用,这一机制至今仍在地球表层系统中发挥着重要作用.     

青藏高原北部活动层土壤热力特性的研究

利用2003年10月～2004年9月期间高原北部可可西里(QT01)、北麓河(QT02)、开心岭(QT05)、通天河(QT06)等地活动层土壤温度梯度、土壤热通量及土壤水分的观测资料,计算了高原北部活动层土壤的导热率、土壤容积热容量、导温率等土壤热力参数.结果显示,QT02、QT05、QT06三站导热率、导温率夏秋季节较大而冬季较小,容积热容量则相反,表现为秋冬季节大而夏季较小;QT01站导热率表现为春季大,夏季较小;表层土壤粒度较小及较低的土壤湿度是冬季导热率较小的可能原因;冻土的热力特征参量可描述为相应深度的温度、体积含冰量及土壤盐度的函数,土壤含水量是融土热特征参数的主要影响因子;土壤水分含量小于某一临界值时,导温率随土壤水分含量的增大而增大,反之则减小.     

基于双曲正切函数的土动力非线性本构模型

基于双曲正切函数,构造了一种新的土动力非线性本构模型。该模型从双曲正切函数出发,通过平移和缩放构造了土动力应力应变关系的骨架曲线和卸载、反向加载的滞回曲线。相对于其他模型而言,这种新的数学模型参数较少,物理概念明确,形式简单,更利于编程实现,加卸载应力应变关系曲线只需要记忆加卸载转折点处的应力和应变值。将该数学模型应用于场地地震反应分析中,并与常用的等效线性化方法的地震反应结果进行比较,结果初步证明了该本构模型的可行性。     

石咀山市地貌与反应谱间的关系

本文在实地调查的基础上,将宁夏石咀山市按地貌单元分为三个区。对每个地貌单元场地土的动力特性进行了试验研究。根据一维地震反应计算模型,计算求得了各个地貌单元的平均反应谱,讨论了不同类型的地貌单元与其对应的反应谱之间的关系,最后给出了相应的设计反应谱。     

唐古拉地区活动层土壤水热特征的模拟研究

利用唐古拉监测点实测气象及活动层土壤水热资料,结合SHAW模型,对青藏高原高海拔多年冻土区活动层土壤的水热特征进行了模拟研究,并与观测结果进行了对比.结果显示:SHAW模型对活动层陆面能量通量(净辐射、地表面热通量、潜热及感热)和活动层土壤温度的模拟比较成功;对活动层水分的模拟结果参差不齐,有些深度土壤水分模拟不理想,但有一半以上观测深度的模拟结果相对较好.土壤水分模拟结果产生误差的原因比较复杂,初始含水量的选取、土壤结构参数及水热动力学参数的不确定性是导致模拟结果误差的可能原因.总体上,SHAW模型是研究高海拔多年冻土区活动层土壤水热过程较理想的陆面模式.     

松辽盆地北部早白垩世火山事件与地球动力学

作为中国东部的一个大型的中生代一新生代含油气沉积盆地,松辽盆地具有下部断陷、上部坳陷的双层结构,其中断陷构造层以发育大量的火山岩为特征,坳陷构造层则为沉积层序[1,2].盆地内部火山岩对研究盆地形成构造环境和盆地发展演化的动力学特征具有十分重要的意义.前人对松辽盆地火山岩的研究多集中在盆地周缘露头区和盆地南部地区[3～8].     

西秦岭北缘关子镇蛇绿岩的形成时代：来自辉长岩中LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

西秦岭北缘天水地区关子镇蛇绿岩由变质基性火山岩(斜长角闪片岩)和蛇纹岩、变辉石岩、变辉长岩等构造岩块组成.其中的变质基性火山岩具有N-MORB的地球化学特征,显示关子镇蛇绿岩是洋脊型蛇绿岩残片.对蛇绿岩中的辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为(499.7±1.8)Ma(MSWD=2.2),代表了辉长岩的结晶年龄,表明关子镇蛇绿岩是晚寒武世在西秦岭北缘李子园-关子镇-武山洋盆扩张过程中岩浆活动的产物,代表了东秦岭早古生代商丹古洋盆在西秦岭造山带北缘向西延伸的组成部分.     

天山哈密庙尔沟平顶冰川和奎屯河哈希勒根51号冰川成冰带与雪层pH值和电导率对比研究

对天山哈密庙尔沟平顶冰川和奎屯河哈希勒根51号冰川的雪层剖面及雪坑中pH值和电导率的变化特征进行了初步研究.结果表明:哈密庙尔沟平顶冰川以渗浸-冻结成冰作用为主,一年成冰,成冰带由消融带和渗浸-冻结带组成,渗浸-冻结带的垂直高度在60 m左右或者更大一点;奎屯河哈希勒根51号冰川的成冰作用以暖型为主,成冰带由消融带、渗浸-冻结带和渗浸带组成,渗浸-冻结带的垂直高度不大于70 m.雪坑中pH值和电导率的较高值一般出现在冰片和污化层附近,这与冰的阻碍、引起可溶性离子在冰面上部的高浓度值和可溶性离子的淋溶过程与污化物的迁移过程密切联系直接相关.哈密庙尔沟平顶冰川雪坑中pH值和电导率之间的相关性异于奎屯河哈希勒根51号冰川,由于雪坑的资料有限,有待进一步的深入研究.