2011年5、6月长江中下游旱涝转折的大气低频特征及其预报

基于国家气候中心2011年5、6月长江中下游降水量、降水过程和气象干旱、洪涝区域等统计资料,以及同期NCEP/NCAR逐日纬向风（u）、经向风（v）和水汽（q）资料,对2011年5、6月长江中下游旱涝转折的大气低频环流特征进行分析。结果表明,气象干旱的5月和暴雨洪涝的6月在大气低频系统分布、低频气流交汇和低频水汽输送等方面有显著不同。5月（6月）我国东部以东洋面,850 hPa等压面先后维持西风带低频反气旋或低频气旋（西太平洋低频反气旋）,导致长江中下游为单一的低频偏南或偏北气流（低频偏南气流与低频偏北气流交汇）。而且5月（6月）从西南-东北和东南-西北的低频-qv（qv）交汇于120 °E,30 °N及其附近地区。长江中下游地区水汽通量散度为辐散区（辐合区）。另外,5月无（6月有）自60 °E,沿30 °N向东传播的低频偏南风与自60 °N,沿120 °E向南传播的低频偏北风在长江中下游交汇。低频环流的不同特征,有利于5月干旱（6月洪涝）的维持。并对此次旱涝转折在延伸期预报（10～30 d）时效内的预报取得较好的预报结果。      

皖南新元古代花岗闪长岩体锆石U-Pb定年以及元素和氧同位素地球化学研究

对皖南新元古代花岗闪长岩样品进行了锆石LA-ICPMS微区U-Pb定年、全岩主微量元素分析和Sr-Nd同位素分析以及矿物氧同位素分析。结果表明,皖南花岗闪长岩中存在两个时代的岩浆锆石,在阴极发光结构图像上没有明显区别, 对应的U-Pb年龄分别为821±7Ma和881±9Ma,其中较老年龄的分析点多在锆石核部。这些岩石以富Al2O3为特点,为典型的过铝花岗岩;其全岩δ18O值高达11．1-13．6‰,显示了突出的壳源S型花岗岩的特点。但是,这些岩石具有与地幔相似的 Nd-Sr同位素组成,εNd(t)值为-2．06-0．02,初始87Sr／86Sr比值是0．7033-0．7087,指示其岩浆源区含有显著的初生地壳组分, 类似于Ⅰ型花岗岩的特点。石英、锆石、石榴石等氧同位素封闭温度高的矿物保存了岩浆结晶时的δ18O值,而钾长石、斜长石等矿物在岩浆冷却中经受不同程度地中低温热液蚀变。根据这些岩石的同位素年代学和地球化学特征,我们将U-Pb年龄 881±9Ma左右的锆石解释为继承来源,而年龄821±7Ma的锆石解释为同时代岩浆成因。因此在约900-880Ma,在扬子板块东南缘的皖南地区出现过大规模的幔源岩浆活动。这些新生岩浆岩很快遭受风化沉积作用后,形成低成熟度的沉积岩。大约820Ma热事件(地幔超柱活动?)使岩石圈地幔及其上覆地壳加热,导致拉伸加厚地壳内部的富水沉积岩重熔形成典型S型花岗岩。在花岗岩浆冷却过程中,出现的是中低温热液蚀变而不是高温超固相热液蚀变,指示皖南花岗闪长岩体形成于大陆边缘前裂谷期而不是裂谷活动高峰期。由于前裂谷期阶段没有软流圈地幔物质的直接加入,只有热源引起地壳加厚部位岩石部分熔融,因此由这种年青沉积物重熔所形成的花岗闪长岩兼具S型花岗岩和初生地壳的岩石学和地球化学特点,从而见证了初生地壳的短周期再循环。     

冈底斯岩浆弧东段沉积岩的早新生代变质作用及构造意义

青藏高原南部冈底斯岩浆弧形成于中生代以来新特提斯洋俯冲和新生代印度与欧亚大陆碰撞过程中。岩浆弧东部出露的中—新生代变质岩是研究大陆地壳组成、生长和再造的理想窗口。本文选择早新生代的变质沉积岩——石榴子石矽线石云母片岩和石榴子石黑云母片麻岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明,石榴子石矽线石云母片岩由石榴子石、黑云母、白云母、斜长石、钾长石、矽线石、石英和金红石组成,峰期变质条件为730～750℃和0.78～0.81GPa。片岩和片麻岩中的锆石由继承的碎屑核和变质边组成,变质边给出的~(206)Pb/~(238) U年龄为51～72Ma,继承碎屑核给出的~(206) Pb/~(238) U(或~(207) Pb/~(206) Pb)年龄在314～3286 Ma之间,并具有340Ma、550Ma、1100～1200Ma、1500～1600Ma和1800Ma年龄峰值,表明这些变质岩的原岩可能形成于晚石炭世。本文研究表明,冈底斯弧东段的古生代沉积岩在早新生代的碰撞造山过程中被埋藏到约25km深的中-下地壳,经历了角闪岩相变质作用和部分熔融,由此导致了岩浆弧中-下地壳组成和同碰撞岩浆岩化学成分的变化。     

呼和浩特高空气温的统计特征

文章基于呼和浩特市1957—2012年自地面至高空20hPa的气温资料,统计分析了高空气温的季节变化、垂直分布、高空各层温度与地面温度变化的相关关系、长期变化趋势。结果表明:以150hPa层为界,其上部和下部的温度变化有着不同的特征,如在该层以下各层上的温度年较差为正值,而其上则为负值;近56a来,对流层下层温度显著增加,对流层上层和平流层的温度在降低,对流层温度直减率加大。     

北半球冬季中高纬30～60天振荡动能源,汇的特征

利用ＥＣＭＷＦ／ＷＭＯ资料，计算了１９８５年１１月－１９８６年３月的大气低频动能、低频动能通量散度，详细讨论其冬季平均的水平分布特征，并揭示大气低频动能源和汇的水平传播特征。结果表明：大气低频动能的大值中心正好对应于持续性异常的活动中心，且主要位于大气环流遥相关型ＰＮＡ和ＥＵ波列路径附近，大气低频动的强源（汇）主要位于西风急流的出口（入口）区；在中高纬地区，大气低频动能源和汇主要呈现向西的纬向传播     

1951—2017年榆林市区夏季降水量年际变化特征分析

基于1951—2017年榆林国家基本气象观测站逐日降水数据和NCEP/NCAR逐月大气再分析资料,分析了榆林市区夏季降水量的年际变化特征,研究了降水异常时对应的环流特征。结果表明：榆林夏季平均降水2475 mm,最多达516 mm,最少仅621 mm;年际变化上存在显著的3 a和8 a左右周期;夏季降水量主要与大雨及以上降水日数和降水频次有关。榆林降水异常的合成分析（正异常值减去负异常值）发现：榆林夏季降水偏多年,500 hPa高度场贝加尔湖南为负距平,亚州大陆东岸为正距平;100 hPa我国东部正距平;相应的对流层低层700 hPa高原东侧为偏南距平风,对流层水汽通量在河套北部有明显的辐合中心。表明贝湖低压偏强,西太平洋副热带高压偏强,脊线位置偏北是榆林夏季降水偏多的主要环流特征。     

内蒙古莲花山铜矿床辉钼矿铼-锇年代学、矿石硫-铅同位素地球化学与矿床成因

莲花山铜矿床位于内蒙古大兴安岭中南段,其成因还存在一定的争议。本文对其开展了辉钼矿铼-锇测年和硫化物的硫、铅同位素研究。研究结果显示,矿床形成于139.1±1.1 Ma,属于早白垩世,并非前人所认为的三叠纪。莲花山铜矿床硫化物的硫同位素组成(δ~(34)S_(V-CDT))分布于-1.5‰至5.0‰之间,具有塔式分布特征,与大兴安岭中南段地区产出的其他锡-钨-银多金属矿床中硫化物的硫同位素组成非常类似,显示硫来源于深部岩浆,受到浅部硫源混染程度较小。莲花山铜矿床硫化物的铅同位素组成具有线性排列特征,显示成矿作用过程中成矿物质经历了两端元的混合,包括一个低放射性成因铅端元和一个高放射性成因铅端元。这种铅同位素特征与大兴安岭中南段产出的其他多金属矿床中的铅同位素具有非常相似的特征,反映了这些矿床可能含有一个相似的低放射性成因铅端元,但受到浅部不同铅的混染。莲花山铜矿床辉钼矿中铼的含量平均为1078×10~(-9),低于兴蒙造山带中与俯冲环境形成的斑岩铜矿床中辉钼矿铼的含量2个数量级,但与高分异花岗岩有关的锡-钨-银多金属矿床中辉钼矿中铼的含量相似,显示莲花山铜矿床的形成可能与高分异花岗质岩浆活动有关,是高分异花岗岩晚期岩浆-热液作用的结果。莲花山铜矿床的产出指示区域内可能具有寻找高分异花岗岩型深成高温锡-钨矿化的潜力。     

胶东西北部金热液成矿系统内部结构解析

成矿系统研究可划分为系统外部环境与内部结构2个方面, 外部环境分析立足于代表性成矿带———矿集区宏观地质背景的深入解剖, 着重揭示地球圈层的内部结构和构造体制转换-岩浆活动-流体汇集多种事件的耦合作用对成矿单元内部成矿流体活动与大规模成矿事件启动机制.内部结构研究主要通过矿田-矿床-矿体等多个尺度构造-流体-成矿作用的解析, 解剖矿体-矿化网络的时空结构, 查明成矿流体物理输运机理及元素的富集-输运-沉淀过程.以胶西北矿集区为例, 从分析系统内部结构的视角出发, 力图查明系统外部地质背景对矿集区内部成矿作用的影响, 并建立成矿系统内部各成矿要素(成矿产物、成矿过程等) 的内在联系; 作为成矿学研究思路的一种新的尝试, 深化区域成矿作用认识有一定推动作用.研究发现, 区域构造体制转换所引发的胶西北矿集区应力-应变场性质转变不但启动了区域成矿活动, 成矿活动在由压剪向张剪过渡的时空界面发生; 而且还造就了复杂多变的控矿构造形迹, 由于空间构造形迹及力学性质的差异, 导致了区域成矿的多样性.应力-应变场性质的变化引起流体各项物理化学参数发生了突变, 并引发成矿物质的富集沉淀, 成矿过程中流体一则由氧化状态向还原状态稳定过渡; 而不同构造形迹控制下的流体运移方式差异则是导致成矿多样性的内因; 成矿过程具复杂性, 其主要表现为矿体金品位和厚度的空间分布多重分形特征、蚀变分带的自相似性、成矿作用的突发性及成矿产物的多样性.      

西藏拉萨地块革吉石英闪长岩及镁铁质微粒包体成因及其对班——怒特提斯洋晚侏罗世构造演化的启示

在班公湖—怒江结合带南缘,新识别出一条中-晚侏罗世岩浆岩带,其形成时代并非前人所认为的早白垩世,这一发现为重新认识班公湖—怒江特提斯洋俯冲极性与过程提供了新的资料。笔者以西藏阿里地区革吉岩体为研究对象,开展岩体地质及岩相学、锆石U--Pb年代学、地球化学及全岩Sr--Nd同位素研究。研究表明,革吉岩体岩性主要为石英闪长岩,岩体中普遍发育暗色的镁铁质微粒包体。革吉石英闪长岩及镁铁质微粒包体的锆石U--Pb年龄分别为153±2 Ma和150±2 Ma,两者在误差范围内一致,代表了同期岩浆事件的产物。地球化学特征显示革吉石英闪长岩属于钙碱性准铝质岩石系列,镁铁质微粒包体属于拉斑系列的准铝质岩石。镁铁质微粒包体与寄主石英闪长岩具有相似的稀土、微量元素配分曲线,但总体上微粒包体Nb、Ta、Zr和Hf等元素含量更低,而稀土总量更高。石英闪长岩样品(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值介于0. 714 2～0. 715 2之间,ε_(Nd)(t)值为-12. 0～-14. 0;镁铁质微粒包体样品(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0. 712 9～0. 714 4,ε_(Nd)(t)值介于-11. 4～-13. 8之间。综合岩相学、地球化学的特征,革吉岩体中的寄主石英闪长岩及其镁铁质微粒包体很可能是富集地幔来源的镁铁质岩浆与古老地壳物质熔融形成的长英质岩浆发生不同比例混合作用的结果。结合区域构造演化的研究,革吉岩体可能形成于班公湖—怒江特提斯洋南向俯冲的体制下,狮泉河多岛弧盆系统与古拉萨地块发生弧-陆软碰撞的构造背景。     

鄂尔多斯盆地奥陶纪“L”状边缘隆起演化过程及其构造背景

将鄂尔多斯盆地简化为近似直角梯形的等厚各向同性弹性薄板模型进行应力—应变场数值模拟,力图揭示鄂尔多斯地区奥陶纪发育的“L”状边缘隆起的形成背景及演化过程。模拟中Z轴方向应变(zε)正值区对应于盆地内部的隆起区,故zε正等值线形态对应于隆起形态。设定的多种不同的边界条件中,只有在南、西边界分别施以大小相同的边界应力时,εz正等值线形态才出现与实际地质情况相类似的“L”状,该边界条件下的模拟再现了盆地奥陶纪“L”状隆起的形成过程:在盆地南、西边界首先产生两个月牙状隆起,随着应力传递,南、西边界处的两个隆起扩展而连接,形成一个“L”状隆起,随后该隆起不断向盆地内部延伸。模拟结果证实由于奥陶纪鄂尔多斯盆地南缘秦岭海槽的向北俯冲及西缘贺兰海槽和秦祁海槽的东西向扩张,鄂尔多斯盆地南、西边界同时受到挤压作用,正是因为两边界所受挤压力大小相似,“L”状隆起才于盆地南西边界发育。