青藏高原东部和周边地区地壳速度结构的背景噪声层析成像

利用连续地震背景噪声记录和互相关技术获得瑞利面波格林函数,进而反演获得了青藏高原东部和周边地区的地壳三维速度结构.地震数据源于北京大学宽频带流动观测地震台阵,国家数字测震台网数据备分中心提供的部分固定台站的连续记录及INDEPTH IV宽频带流动观测地震台阵.首先对观测数据进行处理和分析取得所有可能台站对的面波经验格林函数和瑞利波相速度频散曲线,反演得到了观测台阵下方周期从6~60 s的瑞利波相速度异常分布图像.并且进一步反演获得研究区域三维剪切波速度结构和莫霍面深度分布.短周期(6~14 s)相速度异常分布与地表地质构造特征吻合较好,在青藏高原和四川盆地之间存在一个明显的南北向转换带.而本文最重要的结果是周期大于25 s的相速度异常分布图像显示,以昆仑断裂带为界,柴达木盆地和祁连山脉地区呈现与青藏高原截然不同的中地壳速度结构,反而与青藏高原东缘地区和川滇菱形块体速度结构相似.反演获得的剪切波速度在27.5~45 km深度的切片也明显地揭示:青藏高原的松潘—甘孜地块和羌塘地块呈现均一的低速层;然而,柴达木盆地和祁连山脉地区则呈现较强的横向不均匀性,尤其是柴达木盆地的高速异常和四川盆地的高速异常相对应.这些结果为前人提出的青藏高原东北向台阶式增长模式提供了重要的地震学观测证据.与全球一维平均速度模型(AK135)相比较发现,本文测量和反演获得的研究区域内平均相速度和剪切波速度都比AK135模型慢很多,尤其是青藏高原的中地壳(25~40 km)剪切波速度显著低于全球平均速度模型.进一步的层析成像反演证实松潘—甘孜和羌塘地块中地壳(27.5~45 km)呈现大范围均一的低速层,为青藏高原可能存在大规模中下地壳"层流"提供地震学观测证据.在祁连山脉的27.5~45 km深度观测到的明显低速异常体可能对应于该造山带下地幔岩浆活动导致的底侵作用,表明引起该地区地壳增厚的主要机制可能是来自地幔岩浆的底侵作用.     

人工溴示踪法评价潜水蒸发可行性数值模拟

潜水蒸发是四水转换的重要环节。人工溴示踪法是指示非饱和带水流运动的有效手段,详细分析蒸发条件下包气带中溴离子运移规律以及示踪剂投放条件对潜水蒸发评价效果的影响,对于论证利用人工溴示踪法评价潜水蒸发的可行性,丰富潜水蒸发评价方法体系具有重要意义。利用HYDRUS软件构建多组一维非饱和水流—溶质运移模型,分析不同水位埋深、不同岩性条件下的溴离子运移规律,进而探究示踪剂投放深度、投放浓度对潜水蒸发评价的影响。结果表明:水位埋深越浅、包气带土壤颗粒越细,潜水蒸发强度越大,溴离子向上运移越快,其对不同包气带特征条件下的潜水蒸发过程响应显著,能够有效指示潜水蒸发规律及变化。示踪剂投放深度和投放浓度是影响评价结果的重要人为因素,投放深度越小,潜水蒸发计算值与实际值更为接近;示踪剂投放浓度决定其峰值浓度,弥散作用使示踪剂分布范围逐渐扩大,浓度分布趋于均一而难以确定浓度峰值位置,增大投放浓度有助于延长评价周期。     

雪峰造山带中段地质构造特征

雪峰造山带的地质构造特征认识尚存在较多分歧。通过构造剖面测制并结合区域地质调查,对雪峰造山带中段东部怀化—两丫坪地区的形变类型、变形时代、变形强度、剖面结构以及构造变形的运动学特征、成因机制和构造体制等进行了较全面的分析研究,取得以下主要认识和进展:(1)雪峰造山带中段形变类型主要有板劈理、折劈理、褶皱及与褶皱同走向的大型膝褶带、逆断裂、正断裂、右行走滑断裂等;(2)加里东运动和早中生代构造运动(印支运动与早燕山运动)中均存在明显的挤压变形,构造体制均为NW—NWW向挤压,形成NE—NNE向褶皱和逆断裂,加里东运动尚形成了板劈理和大型膝褶带;(3)雪峰造山带中段以溆浦—靖州断裂为界分为东带和西带,分别为加里东期区域雪峰逆冲推覆构造的根带和中带。东带板劈理发育,西带板劈理不发育且上古生界与下伏地层产状相近,表明加里东运动中东带变形强度明显大于西带,不整合特征、抬升幅度、逆冲断裂的发育特征等表明早中生代构造运动中东带变形较强,而西带变形较弱;(4)劈理优势倾向以及褶皱轴面和逆断裂的倾向,反映雪峰造山带东带加里东运动和早中生代构造运动中均具有背冲构造样式,但早中生代背冲构造的中轴相对加里东期向西迁移25 km以上;(5)南华纪早期溆浦—靖州断裂以东大幅伸展断陷并接受巨厚沉积,晚古生代期间断裂东侧大幅伸展沉降而构成湘中沉积盆地的西边界,反映雪峰造山带东带为一块体强度低的构造薄弱带,这是其变形强度大于西带及成为雪峰推覆构造根带的主要原因。     

利用废水!废弃物培养螺旋藻生产单细胞蛋白

目前螺旋藻的生产中仍存在着高成本和低产率两大问题,致使现今规模的生产远未能达到理论指标50t/(ha·a)。利用废水和废弃物培养螺旋藻,不仅可以变废为宝,净化环境,还将为螺旋藻养殖提供廉价原料,实为一举两得。目前,以色列、美国等国家已进行了小规模的应用,培养的螺旋藻可用作单细胞蛋白(SCP)饲料和化工原料,但国内的研究才刚刚起步。因而,利用废水、废弃物生产微藻单细胞蛋白极有应用潜力。1　废水、废弃物与螺旋藻的养殖在种类众多的废水、废弃物中,农业废水、生活污水、食品工业废水等含有大量的有机碳和有机氮营养物、无机盐和微量…     

反转构造中的断层形式

从七十年代开始上海地质调查局在东海开展了以地震勘探为主要手段的地球物理调查工作,这项工作旨在搞清东海的地质结构和寻找油气田,我们对大量的地震资料作解释工作,大量的使人们对对海东的地质和油气情况有了在的认识。在东海地震资料解释了工作中积累了大量有益的经验。     

莱州湾晚第四纪以来沉积物元素地球化学特征及来源

元素地球化学信息对于地层划分和物源分析具有重要的指示意义。通过分析莱州湾BH1302孔岩芯沉积物常微量元素特征发现,元素含量在地层分界处发生明显变化,可以作为晚第四纪地层划分的重要指标。结合钻孔岩性相、粒度特征和测年数据,将研究区晚第四纪以来的沉积划分为4段,分别对应于晚中更新世、MIS 5期、MIS 4—3期和MIS 1期。钻孔岩芯沉积物常微量元素在垂向上变化存在着共生的关系,除Na2O、Ba和Sr外,大部分常微量元素变化与粒径强相关。R型因子分析揭示陆源细颗粒碎屑沉积、陆源粗颗粒碎屑沉积和海洋自生元素供应对BH1302孔沉积物的地球化学组成具有重要作用,但不同时期影响作用有所差异,陆源细颗粒碎屑沉积占主导地位,但短时期内陆源粗颗粒碎屑沉积或海洋自生元素供应也可能成为主导因素。     

基于响应曲面法的垂直流人工湿地脱氮工艺优化

以新型间歇增氧垂直流人工湿地系统为研究对象,采用中心复合设计响应曲面法优化垂直流人工湿地脱氮处理过程中曝气工艺参数并预测其脱氮效能。以曝气量、曝停比、曝停周期为间歇曝气影响因素,分别以人工湿地氨氮去除率和总氮去除率为响应值建立垂直流人工湿地氨氮去除率和总氮去除率的二次回归模型,通过假设检验(F-test),模型均非常显著且具有较好的相关性。间歇增氧垂直流人工湿地脱氮处理中曝气量、曝停比为对氨氮去除影响极显著的曝气参数,通过影响因子主次分析,曝气量、曝停比、曝停周期对氨氮去除率的影响顺序是:曝停比>曝气量>曝停周期;曝停周期为对总氮去除具有极显著影响的曝气参数,通过影响因子主次分析,曝气量、曝停比、曝停周期对TN去除率的影响顺序是:曝停周期>曝气量>曝停比。模型预测氨氮与总氮去除率的最佳曝气参数分别为:曝气量2 m3/h、曝停比0.25、曝停周期12 h、曝气量2 m3/h、曝停比0.25、曝停周期6 h;氨氮、总氮去除率预测值分别为98.4%、83.2%,预测值与实测值吻合。响应曲面法用于优化曝气参数对人工湿地脱氮效能影响具有可行性,可实现间歇增氧人工湿地脱氮效能的准确预测。     

掺硼金刚石膜电极降解水中全氟辛酸

采用掺硼金刚石膜电极(Boron-doped diamond,BDD)为阳极的电化学氧化法降解全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA);对比不同电解质体系中PFOA的脱氟效果,考察初始pH、流速、电流密度、初始浓度和电解质浓度对PFOA脱氟率的影响,估算体系能耗;以甲醇(MeOH)和叔丁醇(TBA)为淬灭剂进行自由基淬灭实验,分析PFOA的降解机理。结果表明:Na2SO4电解质体系中,PFOA具有良好的降解效果;酸性条件下(pH为3~4.2)PFOA脱氟效果较佳,中性条件下较差,脱氟效果随初始浓度的增加而降低,随电流密度的增大先提升后趋于稳定。初始pH为3、电流密度30 mA·cm^-2、流速32.5 mL·min^-1、初始浓度100 mg·L^-1、Na2SO4浓度0.05 mol·L^-1条件下,电解180 min,PFOA脱氟率达53.45%,能耗约为1.13 kWh·(g F)-1;硫酸盐体系产生的·OH、SO-4·两种自由基均能氧化降解PFOA。     

基于FLUS模型与动能定理的城镇用地增长边界划定

城镇用地增长边界能够有效控制城市的无序蔓延,对城市健康持续发展具有重要意义。当前针对城镇用地增长边界划定的研究多采用较为成熟的元胞自动机(CA)模型对城市未来格局进行模拟,且研究多集中于单一的城镇用地增长边界划定,尚无对城镇用地增长的惯性边界进行定量划定,而划定惯性边界不仅能够为城市发展预留一定的用地空间,也能提高城市规划的实施效率。对此,本文以2000、2009和2015年福州中心城区土地利用数据为基础,采用FLUS模型进行土地利用模拟,并对模型精度进行了验证(2015年土地利用模拟总体精度达到0.9389,Kappa系数达0.9165),据此预测了2027年的土地利用格局,从中提取城镇用地采取形态学的膨胀与腐蚀法(MED)进行增长边界的划定。在此基础上,本文提出了一种借鉴力学动能定理划定城镇用地增长惯性边界的方法,以坡度和地类作为摩擦力参数,对福州中心城区城镇用地增长惯性边界进行了研究。结果表明,FLUS模型和MED能够有效地对土地利用进行模拟且能较好的对城镇用地增长边界进行拟合;借鉴动能定理的方法能够根据城市不同方向的扩展阻力和各个方向的扩展强度较好地划定其惯性边界,具有现实可操作性和实际参考价值。