单轴压缩黏性土剪切带相互作用及损伤试验研究

剪切带损伤研究对于理解材料破坏机制和建立剪切带本构模型具有重要意义。为了研究单轴压缩黏性土样的剪切带损伤演化规律,根据纵向应变较高时清晰剪切带位置布置切向测线,对数字图像相关方法获得的结果进行双三次样条插值,从而获得光滑性较好的各种应变场。将土样整体的损伤变量-纵向应变曲线与各条剪切带的损伤演化曲线进行了对比。研究发现：（1）总体上,土样整体的损伤变量演化曲线呈线性,而各条剪切带的损伤变量演化曲线均上凹,这表明随着纵向应变的增加,各条剪切带的损伤发展越来越快;（2）各条剪切带的损伤变量演化曲线的轮廓线呈马尾形,这说明随着剪切带的逐渐发育,各条剪切带的相互影响和作用规律变强;（3）对于含水率较低的土样,平行或共线剪切带的损伤变量变化基本同步,特别是在剪切带充分发育之后,但两条剪切带的距离应较小;在一定时期,共轭或交叉剪切带中剪切带的损伤占优,这与剪切带的相互竞争有关,但若两条剪切带达到独立发展的程度,则二者的损伤变量变化可以同步;对于含水率较高的土样,各条平行或共轭剪切带的损伤变量变化基本同步,剪切带的相互作用不明显。     

一种改进的控制随机搜索算法

本文提出一种适合重磁三维反演的改进控制随机搜索算法（简称ＩＣＲＳ法）。它是在控制随机搜索算法（简称ＣＲＳ法）基础上做了如下改进：将ＣＲＳ法任意选择搜索方向的方式改成特定选择方式；将ＣＲＳ法的固定搜索步长改为灵活的搜索步长。通过理论模型实验，表明在相同的搜索条件下，ＩＣＲＳ法不仅在收敛速度上有显著提高，一般在４倍以上；在反演效果上也明显好转，而且其抗干扰能力也有所提高。本文对影响ＩＣＲＳ法实施的因素：约束范围，初始搜索点数和截止阀值的确定做了较为详细的讨论。     

陕西镇安“海棠山灰岩”的时代

"海棠山灰岩"分布在陕西镇安海棠山一带,呈断块出露,面积约30km~2,厚度>120m。前人根据所采到的腕足、珊瑚等化石把这套地层笼统置于下石炭统,划归界河街组。最近我们在这套灰岩中处理出牙形石 Idiognathoides sulcatus sulcatus,Id.sinuatus,Idiognathodus deli-catus,Declinognathodus lateralis 等,其时代为纳缪尔晚期。因此,该灰岩的时代为维宪期纳缪尔晚期,而界河街组的时代为杜内期维宪早期。     

江西相山铀矿田河元背地区流纹斑岩地球化学、锆石U Pb年龄及Hf Sr Nd同位素特征

在江西相山铀矿田河元背地区实施的CUSD3钻孔,发现其深部存在晚期侵入到打鼓顶组流纹英安岩、凝灰岩、泥质粉砂岩中的流纹斑岩。利用激光等离子质谱分析技术(LA ICP MS)测得流纹斑岩的锆石206Pb/238U年龄为(1318±07)Ma (MSWD=041),晚于前人所测的鹅湖岭组碎斑流纹岩年龄。该流纹斑岩具有高硅、富钾、铝过饱和等特点,还表现出高场强元素Rb、Th、U、La、Ce、Nd和LREE富集,Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素亏损以及δEu明显负异常的特点。锆石的εHf(t)值介于 -677~-1038之间,对应的二阶段Hf模式年龄TDMC介于1 619~1 846 Ma,岩石的ISr值为0710 92~0712 01,εNd(t)值为-818~-919。其稀土元素、微量元素分布模式及同位素特征与前人报道的碎斑流纹岩特征类似,暗示流纹斑岩与碎斑流纹岩具有相同的物质来源。以上特征说明河元背地区流纹斑岩形成于早白垩世造山运动碰撞后伸展阶段,为深部硅铝质地壳部分熔融的产物。相山西部流纹斑岩的发现,可以推测该区或许存在一个次级火山机构。     

中国西部壳幔结构与动力学过程及其对资源环境的制约:"羚羊计划"研究进展

为系统、深入地研究中国西部盆(盆地)、山(山脉)、原(高原)的壳幔结构与深部动力学过程,2003年我们提出并领导实施了“羚羊计划”(ANTILOPE-Array Network of Tibetan International Lithospheric Observation and Probe Experiments),在青藏高原先后完成了羚羊-I(ANTILOPE-I)到羚羊-IV(ANTILOPE-IV)4条二维宽频带台阵剖面,而在青藏高原东西构造结则实施了羚羊-V和羚羊-VI两个三维宽频带台阵探测。另外,我们将前期在准噶尔盆地、天山造山带、塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地开展的九条综合地球物理观测剖面也纳入羚羊计划的总体框架中来。 通过“羚羊计划”的实施,我们在中国西部(包括西北部的环青藏高原盆山体系以及西南部的青藏高原)取得了大量的、高质量的、综合的第一手观测数据,获得了中国西部盆、山、原精细的壳幔结构,系统地揭示了中国西部盆山原的深部地球动力学过程。主要结论总结如下:确定了准噶尔盆地基底的结构与属性,优化了盆地的基底构造格架;建立了天山造山带“层间插入削减”新的陆内造山模式,揭示了印欧碰撞在天山岩石圈缩短44%的去向以及由洋-陆俯冲到陆-陆碰撞俯冲的转换机制;揭示了塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地的盆山接触关系;获得了塔里木盆地顺时针旋转的深部几何学、运动学和动力学证据;确定了青藏高原之下印度板块与欧亚板块的碰撞边界;发现目前的青藏高原由南部的印度板块、北部的欧亚板块和夹持于二者之间的巨型破碎区——西藏“板块”构成,首次确定了各自的岩石圈底边界;修正了高原变形的两个端员模型;建立了深部构造对地表地形的制约关系;系统地揭示了印度板块沿喜马拉雅造山带俯冲的水平距离与俯冲角度的变化规律与控制因素。 “羚羊计划”以其巨大的观测网络与综合地球物理探测技术,采用地球物理学、地质学、地球化学等不同学科相结合的分析方法,揭示了印度板块俯冲、西藏巨型破碎区发育、塔里木板块顺时针旋转、西部水汽通道提前关闭、中国西北部干旱、沙漠化提前这一深部结构、动力学过程及其对地表地形、油气资源和环境变化的制约关系,推动了青藏高原地球系统科学理论的发展。     

基于张衡一号卫星数据的中国区域岩石圈磁场球冠谐分析

张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空, 卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计, 包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据, 利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静时期(Kp≤2o)的夜侧数据, 来减少外源场的影响; 然后, 利用CHAOS-7模型计算值去除主磁场和外源场, 得到岩石圈磁异常值, 再利用球冠谐分析进行中国区域的地磁场建模, 得到最大阶数为53.17(对应地表波长为752 km)的球冠谐模型.该模型可以明显揭示出中国及邻区的主要岩石圈磁异常, 包括位于我国塔里木盆地、四川盆地、松辽盆地和境外的贝加尔湖、孟加拉盆地附近的高值磁异常, 以及位于青藏高原南部的东西向低值磁异常.为了对模型结果进行进一步分析, 将其与Swarm-A卫星数据球冠谐建模结果和CHAOS-7球谐模型结果在不同高度上进行了对比, 主要磁异常的分布基本一致, 而且在向下延拓到100 km高度时, 本文的模型也能够提供比较稳定的结果, 但是在幅值和磁异常形态细节上存在一定差异.

     

甘肃黄土高原旱作区土壤贮水量对春小麦水分生产力的影响

选择甘肃黄土高原旱作区5个春小麦测站2 m土层深度多年土壤贮水量与产量资料,从大气降水-土壤水-作物循环系统的理论出发,研究了土壤贮水量和农田耗水量对春小麦水分生产力的影响.结果表明:该区域是一个贮水和保水性能较好的天然土壤水库,干旱区、半干旱区、半湿润区2 m土层最大贮水量分别达470 mm、582 mm和617 m...     

鲁西地区早前寒武纪地质研究新进展

近年来在鲁西地区早前寒武纪结晶基底进行锆石SHRIMP测年结果显示,泰山岩群形成年龄大约在2770～2750Ma。新太古代发生3期岩浆侵入活动,每期岩浆侵入活动开始都有地幔岩浆侵入。早期构造岩浆活动主要形成2740～2700Ma的英云闪长质片麻岩、条带状英云闪长质片麻岩;中期构造岩浆活动主要形成2650～2600Ma的TTG质花岗岩;晚期构造岩浆活动最强烈,从地幔岩浆侵入到地壳深熔形成大规模的钾质花岗岩,导致大规模陆壳的形成。古元古代早期和中元古代,有少量岩浆沿太古代刚性陆壳裂解形成的张性裂隙侵入。对鲁西地区前寒武纪侵入岩按岩性＋时代进行了重新划分,变质深成侵入体（片麻岩）按时代＋gn,依据其不同成分和不同结构构造的第一个英文大写字母进行表示,探讨了鲁西地区早前寒武纪陆壳演化历史。     

气熔胶和水气e型吸收对低层大气长波辐射冷却率的影响

利用带模式方法计算了低层大气的长波冷却率。结果表明,大气低层窗区ｅ型吸收的冷却率小于非窗区的水汽冷却率,约占总冷却率的１／３;气溶胶的长波冷却率小于水汽的冷却率,对总冷却率的贡献约为３０％;大气低层总冷却率的分布主要取决于水汽冷却率的分布。