水声环境仿真及其可视化技术研究

针对水声环境对舰艇声纳探测效能的显著影响以及主要海域海洋环境特点,建立了浅海和深海水声环境仿真模型,实现了对海区水声环境的快速、准确预报.提出了基于3维声场纹理预积分的水声环境体可视化方法,实现了对水下声场的直观表达与多维分析,从而为水声环境的认知、教学训练以及决策支持提供了有效手段.     

唐山北部地区浅层一维剪切波速度结构初步研究

2019年8月2日河北省唐山市路南区某矿井区发生M_L2.4巷道塌陷,基于塌陷周边台站观测到的短周期瑞雷波,提取面波基阶群速度频散曲线,并利用迭代反演方法得到研究区域地下10 km深度范围内的一维剪切波速度结构,用于精定位分析。速度分析结果表明,研究区域浅表剪切波速度约为2.46 km/s;深度为2 km时,塌陷周边存在小范围的低速区,速度约为2.57 km/s;深度约为4 km时,剪切波速度达3.47 km/s;深度为5～9 km时,唐山东部沉积盆地内存在1个剪切波低速层。精定位分析结果表明,增加浅层速度模型有助于提高深度较小的地震定位精度;塌陷周边的低速区向下延伸近20 km,为地震多发区。     

煤田高密度三维地震勘探技术的发展现状及趋势

传统煤矿采区三维地震勘探对复杂构造、下组煤层和灰岩探测的精度不高,很难满足煤矿安全高效开采对地质条件透明化、精准化探测的需求,煤田高密度三维地震勘探技术应运而生。中国煤田高密度三维地震勘探技术的发展历程可分为3个阶段：2005—2007年,探索与试验阶段;2008年—2014年：试验与示范阶段;2015年至今,推广与应用阶段。经过近20年的发展,煤田高密度三维地震勘探技术显著提高了复杂地质构造的探测精度,在解决特殊地质问题上也有了长足的进步。结合煤田高密度三维地震勘探技术相关研究成果与勘探实例,对煤田高密度三维地震勘探数据采集、处理和解释等环节技术的现状进行了综述。面向煤矿安全高效生产对小、微构造解译和岩性精准识别的迫切需求,提出地震观测系统的优化技术、连片处理技术、叠前深度偏移处理技术、OVT域的资料处理和解释技术、深度域地震资料解释技术、人工智能处理解释技术等,将是煤田高密度三维地震勘探技术发展的重点和热点方向。     

风场对高原涡在河套地区打转影响的初步分析

利用NCEP/NCAR 2000,2002和2005年7-8月的再分析资料,对伴有热带低压向北活动的在河套地区打转的3个高原低涡个例,在不同活动阶段的对流层中层风场与涡度收支进行分析。结果表明,热带低压活动可影响持续高原涡的环境风场,环境风场改变了持续高原涡的风场结构,使低涡风场成非对称结构;持续高原涡在河套地区打转活动所伴的正涡度的维持与发展的动力机制主要取决于总涡度变率正值的发生与发展的各贡献项;处在低槽与横向、纵向不同分布的切变环境场中的低涡对涡区正总涡度变率贡献机制是不同的,在低槽与横向切变环境场中活动的低涡的维持与发展的动力机制主要是与辐合流场维持及发展对正涡度变率的贡献密切相关,在纵向切变环境场中活动的低涡的维持与发展的动力机制与环境场中低涡东、西两旁分别为偏南、北气流造成的水平绝对涡度平流输送项对正涡度变率的贡献密切相关;在切变环境场这一较弱的天气系统中的低涡是移向正总涡度变率中心区的。     

松辽盆地南部早白垩世火山岩的地球化学特征及其成因

对松辽盆地南部早白垩世火石岭组和营城组火山岩进行的岩石地球化学研究表明,火石岭组火山岩主要以玄武质粗面安山岩和粗安岩为主,存在少量粗面英安岩,其Si O2=53.8%~68.6wt%、K2O+Na2O=7.70%~9.59%、Mg#=26.72~33.89,以富集轻稀土和大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Th、U等),亏损重稀土和高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti、P等)为特征,这些特征与俯冲带火山岩类似。营城组火山岩以流纹岩为主,存在少量的玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和英安岩,基性端元具有低硅(Si O2=49.3%~56.6%)、低碱(K2O+Na2O=4.57%~6.60%)、富镁(Mg#=33.49~59.51)的特征,主要属于钙碱性系列,暗示其原始岩浆主要来源于地幔;酸性端元的Si O2=65.4%~74.9%,K2O+Na2O=3.23%~7.75%,低镁(Mg#=21.76~39.18)。营城组火山岩稀土配分型式呈右倾型,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,与俯冲环境火山岩相似。其中,营城组流纹岩地球化学特征类似A型花岗岩,暗示形成于伸展环境。结合区域研究成果,认为松辽盆地南部早白垩世火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用有关。火石岭组火山岩形成于活动大陆边缘环境,营城组火山岩的形成与岩石圈拆沉作用引发的伸展背景有关。     

华北陆块东南缘新元古代基性岩浆活动：徐淮地区辉绿岩床群岩石地球化学、年代学和Hf同位素证据

华北陆块东南缘徐淮地区侵位于元古代不同层位地层中辉绿岩的系统年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素的研究结果表明,辉绿岩中锆石发育弱的振荡环带,具有高的Th／U比值（0．91～6．90）,指示锆石为岩浆成因．锆石SHRIMPU-Pb和Q-ICP-MSU-Pb定年结果显示,该区绝大多数辉绿岩的侵位结晶年龄为890Ma,即其形成于新元古代的早期．辉绿岩属于板内玄武岩系列岩石,总体上略富集轻稀土元素（LREE）、富集大离子亲石元素（LILE）Rb,Ba,La,略亏损高场强元素（HFSE）Th,Nb,Ta,Zr,Hf等,相对富集Cr和Ni;具有较高的“力值（2．26-14．74）,其单阶段模式年龄tDMl=843-1321Ma、两阶段模式年龄tDM2=808-1779Ma．综合研究暗示辉绿岩的原始岩浆起源于中元古代时期的过渡型地幔,形成于华北陆块东南缘的板内陆缘伸展环境,华北陆块东南缘存在新元古代早期的构造一岩浆活动事件．     

基于WRF模式的暴雨天气过程的数值模拟及诊断分析

利用新一代中尺度数值预报模式WRF2.2和1°×1°的NCEP气象再分析资料,对2009年9月17日发生在江苏南部地区覆盖沪宁高速公路的一次大暴雨天气过程进行了数值模拟。经AWMS（the automatic weather monitoring system）实测数据验证,此次天气过程的模拟效果较为理想。对模式输出的物理量进行诊断分析后发现：长江中下游地区的β中尺度低涡的发展、移动对暴雨过程中降水的加强和维持起着重要的作用;水汽辐合带在500hPa以下非常显著,在暴雨区形成了深厚的高湿环境,为暴雨的产生、加强和维系提供了重要的水汽条件;暴雨区内前期及降水过程中都存在较为强烈的垂直运动,且涡度场与散度场在垂直结构配置上一致,使得大气层结不稳定能量释放,形成了旺盛的对流天气;对流层中上层大气为中性层结,低层为位势不稳定,所以整层大气有对流发展,有利于暴雨的形成。     

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体矿物微量元素地球化学特征及其意义

华北地块东南缘中生代侵入杂岩中所含榴辉岩类包体中矿物的分析结果表明, 组成榴辉岩类包体的各矿物之间元素的分配在榴辉岩相变质阶段已经达到了化学平衡;石榴石中Al、Fe、Mn, 单斜辉石中Na、Mg、Ca, 角闪石中Na、Mg、Fe等主量元素含量与其全岩之间均呈良好的正相关, 受全岩成分制约;石榴石明显富集HREE、贫LREE, 单斜辉石相对富集LREE、MREE、贫HREE, 两者轻、重稀土含量呈相互消长的互补关系, 石榴石和单斜辉石中分别富集Y、Sr, Ga和过渡族元素Sc、Ti、V、Cr、Co等含量较高, 其含量受全岩成分控制;金红石中稀土元素的含量很少, Fe、Al、Mg、Ca、Mn、Nb、Ta、Cr和Zr含量相对较高, Rb、Sr、Ba含量极低, 部分微量元素(如Nb、Cr、Fe、V、W等)含量与其原岩有继承和对应关系;部分原生或/和退变角闪石的REE配分模式分别与单斜辉石和石榴石相似, 过渡族金属元素等的含量与石榴石、单斜辉石和全岩具有一定的相关性, 角闪石容纳Na、K、Sr、Rb、Ba等元素的能力较强, 其成分除受全岩成分的制约外, 石榴石、单斜辉石对其形成也有影响。榴辉岩类包体与其寄主中生代侵入杂岩中部分高价态/高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)呈相互消长的关系。榴辉岩的形成与扬子地块和华北地块之间的俯冲-碰撞作用有关。     

Sound propagation in two-axis underwater channel based on beam-displacement ray-mode theory

Sound propagation in a deep ocean two-axis underwater channel is often complex and difficult to simulate between surface channel and sound fixing and ranging (SOFAR) channel. The beam-displacement ray-mode (BDRM) theory is a normal mode method for propagation modeling in horizontally stratified shallow water. An improved method for computing the upper boundary reflection coefficient in the BDRM is proposed and applied to calculate the acoustic fields of a two-axis underwater channel. Transmission losses in the two-axis underwater channel are calculated in the new BDRM. The corresponding results are in good agreement with those from the Kraken code, and furthermore the computed speed of the new BDRM excels the other methods.     

沙、澧河流域面雨量计算及流量预报

讨论了适合沙、澧河流域的面雨量计算方法，分析了沙、澧河流域致洪暴雨特征、规律及底水、面雨量、强降水与洪水的关系，给出了沙、澧河关键站的流量预报方法。