地热系统深部热能聚敛理论及勘查实践

深部热能聚敛及富集过程研究是地热资源探测评价的重要基础。地热壳构热控理论是以地球动力学理论为基础,以构造控热作用研究为主线,通过大地构造学、构造地质学、地热地质学等学科理论和方法,研究深部热能聚敛过程及热异常分布规律,分析各种构造要素间的相互作用及控热机制,探讨地热资源靶区预测方法,从而指导地热勘查的科学。本文系统论述了地热壳构热控理论的内涵与外延,提出了我国不同类型地热资源“同源共生-壳幔生热-构造聚热”的客观自然规律,分析了我国陆区壳幔尺度热流配分格局与不同地质背景条件下影响浅地表温度场的主要控热构造,并以渤海湾盆地、青藏高原、东南沿海等我国主要地热系统为研究对象,以壳构热控理论为指导,以勘查区找热为出发点,以控热作用内生因素(壳幔生热)和外生因素(构造聚热)为切入点,通过研究影响壳幔生热、壳内传热、勘查靶区聚热这一地球物理过程,确定了不同构造背景下地热系统的主要控热构造。从传统的经验式找热到建立构造控热预测标志,再到水热型地热资源-干热型地热资源共生富集认知,理论认识的创新发展,将引领和支撑我国地热资源不断实现高效勘探和开发利用。     

冲击荷载对埋地管道影响的试验与数值模拟研究

为了研究冲击荷载作用下埋地管道的动力响应,自制管道及土箱缩尺模型,开展埋地管道落锤冲击试验,并建立管道冲击模型对冲击荷载作用下埋地管道的动力响应过程进行数值模拟分析,探讨管道距振源水平距离、冲击能量以及管道埋深等参数对埋地管道动力响应的影响。试验测量得到管道纵向和环向的应变分布特性,同时对比冲击荷载作用下埋地管道数值模拟所得的结果与试验结果,二者较为吻合。研究结果表明：在冲击荷载作用下,管道受土压力的影响随管道距振源水平距离的增加而减小,并且管道受影响最大的位置因距振源水平距离的增加而发生偏移;随着冲击能量的增加,管道距离冲击中心点较近区域受到的影响随之明显增大,管道两端距离冲击中心点较远的区域受到的影响较小;管道覆土深度增加,土体缓冲作用随之增强,管道的应变峰值明显减小。研究结论可为埋地管道抗冲击设计规范制订、管道敷设及管道维护提供参考。     

北斗三号B1C/B2a新信号精密定轨性能分析北大核心CSCD

为分析评估BDS-3新信号(B1C和B2a)的定轨服务水平,收集2021-05-01~06-30全球均匀分布的69个MGEX测站观测数据对B1C和B2a信号精密定轨性能进行评估。48 h重叠弧段结果表明,使用B1C/B2a组合观测值时,BDS-3 MEO卫星轨道3D RMS值优于6 cm,径向优于2 cm,激光测距检核残差优于4 cm。此外,单BDS-3 MEO及BDS-3 MEO+Galileo两种情况下新老信号精密定轨结果表明,前者新老信号定轨精度相差不超过1 mm,定轨性能基本相当;后者B1C/B2a新信号相比于B1I/B3I老信号呈现出更优的定轨性能,其3D RMS提升0.38 cm。     

南海北缘东沙隆起中生代以来的埋藏史和热史重建——来自LF35-1-1井(U-Th)/He和Ro的证据

沉积盆地埋藏史和热历史重建是了解盆地成因和油气形成条件的重要依据,而目前利用古温标手段研究珠江口盆地内东沙隆起热史和埋藏史的成果寥寥无几.本研究中,我们基于磷灰石与锆石(U-Th)/He年龄的反演结果给出了更多合理的约束条件,在此基础上对同一套镜质体反射率Ro数据进行了古热流法模拟计算,获得了钻井自中生代以来的地层温度史.反演结果显示LF35-1-1井区在早始新世-早渐新世发生了一期强烈的抬升剥蚀,地层剥蚀量为2000 m左右.拟合获得的埋藏史和热流史显示该井区在早始新世(~55Ma)经历了最高井底古热流(100 mW·m~(-2)),之后热流减小,持续至现今64.3 mW·m~(-2).最高古地温与隆升剥蚀在时间上的耦合体现了抬升事件对地温冷却的影响,但不足以排除基底热流下降因素.本次研究首次将(U-Th)/He技术用于南海北缘深水区盆地的热史研究,获得的热史结果更加符合现有的构造沉积大地构造方面的认识,展示了利用多种古温标手段进行盆地精细热史研究的良好效用.     

北极海洋放线菌Streptomyces sp.604F中的抗霉素A和伏尔加霉素类成分

极地微生物代谢产生芳香族硝基化合物、肽类、萜类等多种骨架类型的化学成分。为从北极放线菌中发现结构新颖、活性显著的小分子化合物,本研究采用Sephadex LH-20凝胶和半制备HPLC等柱层析分离纯化化合物手段,结合LC-MS、1H-和13C-NMR等波谱学数据和文献对比进行结构解析,从链霉菌Streptomyces sp.604F提取物中分离鉴定出抗霉素A1b(1)、抗霉素A4a(2)、抗霉素A2a(3)、抗霉素A3a(4)、抗霉素A1a(5)以及伏尔加霉素(6)和8-脱氧伏尔加霉素(7)这7个化合物。化合物1—7是首次从北极海洋沉积物来源的微生物中发现,而且是首次从同一菌株中发现抗霉素A和伏尔加霉素这两类化合物。     

高精度DEM建模的加权径向基函数插值方法

在数字高程模型（digital elevation model,DEM）建模过程中,经典空间插值方法均没有考虑断裂线附近的局部地形特征影响,使得断裂线局部区域高程被平滑,从而导致地形特征失真。为了解决该问题,构造了一种顾及断裂地形特征的定权方法,并以径向基函数（radial basis function,RBF）为插值算子,提出了加权径向基函数方法。首先通过捕捉每个采样点的结构张量,自适应计算采样点与待求点的距离,然后利用该距离对每个采样点赋予合适的权重,最后利用加权插值实现DEM建模。以10组国际摄影测量和遥感学会公共数据和1组山体滑坡区域的机载激光雷达点云数据为例,利用所提方法构建样区DEM,并将计算结果与标准RBF及传统插值算法（如反距离加权法、克里金法、约束不规则三角网法）进行比较。精度分析表明,不论采样点数为多少,所提方法计算精度均优于其他插值方法;对DEM山体阴影图分析表明,相较于传统插值方法,所提方法能较好地保持断裂线局部地形特征。     

基于线粒体DNA控制区序列的黑鲷亲鱼、放流及海捕群体遗传多样性比较分析

为了解黑鲷(Acanthopayrus schlegelii)种质资源现状以及放流群体可能对野生群体产生的遗传学影响,本研究采用线粒体DNA控制区序列对采自舟山、莱州和南通的黑鲷亲鱼、放流群体和海捕群体进行了遗传学比较研究。研究显示：764尾黑鲷个体共检测到69个单倍型,其中亲鱼群体与放流群体的共享单倍型为5个、亲鱼群体与海捕群体的共享单倍型为6个,放流群体与海捕群体的共享单倍型为27个。亲鱼群体、放流群体和海捕群体的单倍型多样度分别为0.849,0.786～0.935和0.850～0.951,核苷酸多样度分别为0.011,0.005～0.009和0.008～0.009。群体间遗传分化指数F_ST显示,黑鲷亲鱼群体与放流群体、放流群体间以及放流群体与海捕群体均产生中等程度的遗传分化。研究结果表明,黑鲷亲鱼群体、放流群体以及海捕群体的遗传多样性均较高,说明放流群体的种质资源良好,但黑鲷苗种与海捕群体间存在较大的遗传分化,仍需开展其遗传多样性监测工作,以保护黑鲷的优质种质资源。     

东南沿海干热岩资源成因模式探讨及勘查进展

干热岩是一种重要的地热资源,绝大部分以开采地壳中生代以来中酸性侵入岩体中所蕴含的热量为主。东南沿海地区是中国最主要的高放射性花岗岩分布区,发育大面积的中生代酸性花岗岩体,是寻找干热岩的良好靶区。通过研究东南沿海大地构造背景、区域大地热流分布、地壳厚度、居里面埋深及新构造等条件,分析了东南沿海干热岩资源的赋存背景,对福建地区是否存在干热岩进行了探讨,并通过控热构造分析提出了东南沿海干热岩资源的成因模式,初步建立了东南沿海干热岩成藏的三元聚热模型,总结了漳州、惠州等地区的干热岩资源靶区勘查进展,相关研究为今后中国东南沿海地区干热岩勘查评价提供了基础。      

基于降尺度方法的入海中尺度对流过程模拟

利用海-气-浪耦合模式和动力降尺度方法模拟并分析了2018年5月12日和7月13日两次东移进入渤海湾的中尺度对流过程,分别为入海减弱型和入海增强型。两次过程均发生在低空西南气流强盛,且地面处于暖舌控制的环境下,具有较好的水汽和能量条件。结果表明:海-气-浪耦合模式能较好地模拟减弱型过程的变化趋势,而对增强型过程的模拟效果较差,且模拟的两次过程对流强度整体偏弱;但经动力降尺度模拟后,两次过程的模拟效果均明显提升。敏感性试验对比表明:采用海-气-浪耦合模式结果为动力降尺度提供初边界条件具有一定优势,适用于入海中尺度对流过程模拟;两次过程对流系统入海前对流有效位能条件均较好,但垂直风切变条件增强型过程优于减弱型过程;对流系统入海后的冷池效应在减弱型过程中明显,而在增强型过程中强度较弱但范围较大;海洋下垫面为对流发展提供的热量和水汽输送在减弱型过程中较少,在增强型过程中明显。     

三种常见经济虾蟹类眼柄微结构分析

本研究分别检测了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)和中国对虾(Penaeus orientalis)三种虾蟹类的眼柄微结构特征,根据眼柄微结构,三种虾蟹类眼柄都分为4层:表层、色素层、钙化层和膜层。表层质地均匀,色素层含有色素,钙化层内有明显的生长纹(宽带和细纹),膜层透明度最高。但是三者眼柄微结构也有差异,中国对虾眼柄色素层较薄,膜层较厚,中华绒螯蟹钙化层含有色素颗粒。研究发现,中华绒螯蟹眼柄生长纹平均间距最大。钙化层的宽带是否与年龄或脱壳次数有关,细纹是否与日龄有关需要进一步实验验证,通过眼柄微结构特征的分析,可为虾蟹类的年龄鉴定及其生长研究提供新的方法。