一个适用于地球系统模式(CAS-ESM)的在线气溶胶与大气化学分量模式(IAP-AACM)的发展与评估

地球系统模式是研究全球气候与生态环境变化问题的重要工具，气溶胶与大气化学模式负责为其中的大气环流模式提供与气候效应有关的气态化学物质和气溶胶成分。本文在全球嵌套网格空气质量预报模式系统的基础上发展了一个适用于中国科学院地球系统模式（CAS-ESM）耦合计算的气溶胶与大气化学分量模式（IAP-AACM），采用简化的气相化学机制，不仅考虑了人为气溶胶，同时考虑了海盐、沙尘和二甲基硫等自然气溶胶及其前体物的在线排放。评估结果表明，IAP-AACM氧化剂插值计算可靠，采用简化机制和碳键机制（CBM-Z）模拟的差异较小。和观测的对比表明，得益于CAS-ESM的气溶胶双向反馈作用，简化版能够较好地抓住气溶胶及其前体物的空间分布，为IAP-AGCM提供可靠的气溶胶模拟。另外，简化版能大幅提升计算效率，满足CAS-ESM耦合长期积分的需求。为了在全球气候变化的研究中提供更完善的气溶胶模拟，未来考虑在IAP-AACM中增加氮化学和臭氧平流层化学机制。     

延安地区黄土堆积的地球化学特征与最近13万年东亚夏季风气候的波动

黄土地球化学残积系数、钠钙比和化学风化指数数值增大、退碱系数数值减小时,指示化学风化作用增强,在很大程度上揭示出当时具有较强的夏季风活动.延安地区延长剖面末次间冰期残积系数、钠钙比和化学风化指数的曲线具有三峰两谷,揭示了一系列亚轨道时间尺度的夏季风波动变化,能分辨出多个次级气候旋回.因此,黄土的地球化学参数可以作为本区指示夏季风波动的敏感性指标.     

岩石类材料振动裂隙扩展试验和数值分析

岩性体振动裂隙扩展是路基、桥梁、振动施工和防震等领域共同关注的问题。通过自制惯性加载装置联合振动实验台,对12组含边中穿透裂隙的板状相似岩样进行振动加载试验,观测裂隙扩展和贯通规律,并利用PFC颗粒流软件建立试验对应模型,进一步分析裂隙扩展的控制机制。结果表明,不同区域振动变形的相位差会促进裂隙的扩展行为;边裂隙的起裂方向与振动方向夹角较小,约在±10°以内,且与振向相同的边裂隙最容易扩展,与振向相同的边—中裂隙对最容易贯通;破坏频率与裂隙间距呈正相关性,并且随着裂隙倾角和振向夹角的增大,裂隙扩展越来越困难,垂直振向的裂隙最难扩展;振动裂隙扩展路径为裂尖最近路线,符合能量最小原理。     

主应力方向变化路径下等压固结粉土强度特性差异和能量评价方法研究

主应力轴方向旋转变化是地基在波浪、车辆等荷载作用下经受的一种复杂而典型动力路径特征,为研究粉土在不同主应力轴方向变换条件下的强度特性差异,以初始密实度为70％的长江入海口饱和粉土空心试样为对象开展主应力轴旋转、拉压交变动三轴和双幅扭剪三轴试验。试验发现,等压固结条件下3种路径均使试样出现小应变崩塌液化破坏,且崩塌应力状态,可在p’-q空间中用近似平行的一组准不稳定相态线归一。而在液化和崩塌振次上,以同剪应力峰值的动扭剪下最高,动三轴次之,主应力轴旋转最低。在此基础上,提出采用崩塌损耗能对不同路径下土体动强度进行评价,结果表明,崩塌损耗能与剪应力幅值无显著关系,而在上述3种动力路径中,试样崩塌损耗能依次降低,这与3种路径下得到崩塌时刻递增的有效围压特征相匹配。崩塌能强度标准的采用,克服了复杂动力路径下由于剪应力恒定或循环变化造成应力水平无法统一而干扰强度评价的不足     

分形理论在东天山金矿预测中的应用

地球科学研究的众多事物以及现象都是错综复杂的，表现为不规则性和非线性的特点。如何从这种复杂的特点中找到其中所隐含的规律或某种确定性的量，成为地球科学研究的一个重大难题。对于传统的研究方法来说，只能定性或简单地刻画自然界中广泛存在的无序、混乱、不规则和不光滑的复杂现象，无法进一步对其进行探讨。但是非线性理论和方法的提出，为揭示隐藏于混乱复杂现象中的精细结构以及定量地刻画描述它们，提供了理论方法基础。众多地质学者运用分形理论对成矿元素含量的空间分布、矿床分布的分形特征以及构造分布的分形特征都进行了有益而深入的研究。在前人研究的基础上，文章利用分形理论对东天山地区的金矿资源进行预测。     

新疆库鲁克塔格新元古代火山岩地质-地球化学特征及构造意义

库鲁克塔格地区新元古代火山岩十分发育,从早南华世到晚震旦世均有分布.火山岩从老到新可分为贝义西、扎摩克提、水泉3个喷发期,对各期火山岩主量、微量元素及稀土元素地球化学研究表明,各喷发期火山岩均形成于大陆裂谷环境.本区火山岩的形成,是塔里木运动的重要佐证,是Rodinia超大陆裂解事件的岩石记录,揭示了本区Rodinia超大陆裂解始于早南华世.     

涂氏磷钙石:一种磷酸盐高压相新矿物

在随州陨石冲击熔脉中发现了一种磷酸盐新矿物，它是白磷钙石的高压多形，经国际矿物协会新矿物和矿物命名委员会批准，定名为涂氏磷钙石(Tuitel)。该矿物属三方晶系，空间群为R-3m，a=5．258(1)A，c=18．727(3)A。一轴晶，正光性，ε=1．706(3)，ω=1．701(4)。化学式为(Ca2.31Mg0.29)2.80Na0.28(P1.01O4)2，简化式为Ca3(PO4)2。X射线粉晶衍射的强谱线有：2．628(100)、2．89l(80)、1．945(47)、1．730(25)和1．567(22)。根据与其共生的其他高压相矿物形成的温压条件和人工合成实验的结果，推定涂氏磷钙石形成的压力为12～23GPa，温度为l400到2000℃。该新矿物以中国矿物岩石地球化学学会的创建人和首任会长涂光炽的姓氏命名。     

大同矿区口泉沟南地下水资源的合理开发研究

矿山地区一方面采矿存在着水患,另一方面又因疏干排水而使日常生活缺水。目前我国有关矿区供排结合的实例并不多见。以大同矿区口泉沟南为例,分析了该区的地质、水文地质条件,并用数学模型的有限元法评价了地下水资源的允许开采量。同时提出和论证了最佳开采方案。