野外现场多元素快速分析方法的研究和应用Ⅰ.分析技术及金的测定

针对野外现场分析的要求,选择了微珠比色、微量滴定和蛋膜富集比色三项技术,拟定了30个痕量(或次量、主量)元素的40个分析方法;对方法的准确性、精密度、灵敏度等参数与公认可靠方法进行了对比,或采用标准物质分析进行验证;在方法拟定过程中特别注意了快速方便、降低环境污染、降低成本和提高方法的可操作性.这些方法对实验环境条件要求不高,满足野外现场分析应用.金的测定方法包括硫代米蚩酮-微珠析出比色(LD为2 ng,RSD<16%), 蛋膜富集-硫代米蚩酮比色(吸附率95%～105%, 回收率106%, RE<9%), 氢醌微量滴定(LD为5 μg, RE≤2%),用标准物质分析验证方法的准确性, 其结果均与标准值相符.     

青海一次强降水过程的物理量预报应用试验

针对强降水业务预报工作的实际需求,利用常规观测站和区域自动站逐小时降水资料及欧洲中心(ECMWF)细网格数值预报产品,采用水平螺旋度、水汽通量及水汽通量散度对2017年7月26—27日发生在青海省的强降水天气过程进行预报应用分析。结果表明:水平螺旋度、水汽通量及水汽通量散度与降水的发生发展和强降水中心有较好的对应关系;500 h Pa正水平螺旋度强度对降水强度的变化有一定的指示性,负水平螺旋度强度偏强时可以很好地指示强降水中心位置;水汽通量大值区内水汽辐合强度越强,降水强度也越强。     

浙闽边界区晚中生代火山作用时序与过程分析

浙闽边界区是东南沿海晚中生代火山岩带中研究较薄弱的地区.本文对该区代表性晚中生代火山岩地层进行了系统的野外调查和锆石U-Pb年代学研究,分析了它们的岩性岩相特征,在此基础上解剖了火山作用过程.该区火山活动起止时间为143～ 111Ma(高峰期143～ 126Ma),时代属早白垩世,其间存在较长的火山活动沉寂期(126～ 116Ma),火山作用过程可明显划分为5个阶段.上述研究结论有助于深化对东南沿海早白垩世火山活动时空演化规律的认识.     

连云港地区水泥土搅拌桩适用性问题探讨

水泥土搅拌桩地基处理在连云港地区应用广泛。通过工程实例,对于法及湿法的加固效果,从桩身强度及单桩抗压承载力两方面进行分析比较,探讨其适用性,认为,在连云港地区,干法较湿法的加固效果有显著改善,可为类似工程提供参考。     

中天山南缘伊尔根布鲁克石英闪长岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

中天山位于天山造山带核心部位,对研究中亚造山带西南段构造演化、块体起源和陆壳生长等具重要意义。本次研究围绕中天山伊尔根布鲁克石英闪长岩展开,锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得岩浆结晶年龄为(313.3±5.7)Ma,成岩时代为晚石炭世。花岗岩SiO_2含量58.13%~66.74%,具低CaO含量3.68%~5.79%和高Al_2O_3含量13.02%~13.68%特征。轻重稀土元素分馏明显,富集轻稀土元素,Eu弱正异常或无异常,δEu=0.95~1.3。岩石地球化学研究表明,花岗岩富集大离子亲石元素Ba,Sr,K和亏损高场强元素Nb,Ta,Ti,P,具火山弧花岗岩特征。结合岩石锆石LA-ICP-MS定年结果和区域地质背景,认为伊尔根布鲁克石英闪长岩可能是中天山南缘大洋俯冲消减作用的产物,该区大洋俯冲消减至少延续到晚石炭世。     

密集台阵背景噪声成像揭示郯庐断裂带潍坊段地壳浅层速度结构及变形特征

郯庐断裂带是中国东部最重要的一条走滑断裂带,历史上发生过多次破坏性大地震,而潍坊段（沂沭断裂带北部）有历史记录的地震较少,未来发生大地震的可能性尚不清楚.因此,研究潍坊段地壳浅层精细结构,将对该地区的地震危险性评估提供重要的参考模型,同时也将有助于深入了解郯庐断裂带潍坊段的动力学过程.我们利用302个短周期流动台站组成的密集台阵在2017年8—10月期间记录的垂向分量连续背景噪声数据,通过预处理、计算噪声互相关函数、手动提取频散曲线并进行质量控制,共得到17614条0.6~6 s周期的Rayleigh波相速度频散曲线.然后基于面波直接成像法反演了该区域地下0~7.5 km的三维各向同性和方位各向异性横波速度模型.研究结果显示,断裂带东边界条带状低速异常从近地表延续至地下4 km深度,表现出明显的高低速异常过渡的构造边界特征.地壳浅部的速度结构与地表构造单元一致性较好,其中凹陷区和隆起区分别显示低速和高速异常.0~4 km深度的快波方向主要为NNE向和NE向,且集中分布在低速异常区,可能与断裂带的左旋走滑有关.4~7.5 km深度,研究区出现大范围的NEE向和近EW向快波方向,可能与白垩世地壳NWW-SEE向伸展变形和现今华北地区最大主压应力场（NEE-SWW向和近EW向）的共同作用有关.潍坊凹陷处0~4 km呈现特殊的环绕凹陷边界的"圆环状"快波方向,可能与新生代岩浆活动形成的熔岩沿凹陷边界溢流和断裂带受EW向挤压作用而发生右行平移有关.     

香港世界地质公园粮船湾组碎斑熔岩柱状节理构造特征

在香港世界地质公园西贡火山岩园区 ,白垩纪粮船湾组流纹质碎斑熔岩普遍发育完整的柱状节理 ,构成世界上面积最大的流纹质火山岩石柱群.文章在详细野外观察与测量的基础上 ,分析了粮船湾组石柱群原生柱状节理构造特征 ,初步探讨了其成因.结果表明 ,该区火山岩石柱截面形态以六边形为主 ,少量五边形及不规则状 ,直径以1~3m为主 ;完整的单个石柱高一般20~30m ;石柱整体向NW和SW陡倾.但是 ,粮船湾组火山岩非全部发育柱状节理 ,按石柱发育程度可分为极发育、一般发育(被破坏)和不发育三种类型.通过统计大量原生柱面的产状 ,发现各个方向的柱面均有发育 ,其无序性符合冷凝收缩的成因模式 ,认为后期次生节理构造及海蚀作用对原生柱状节理有一定程度的破坏.     

基于随机反传和筛选模型的微震逆时定位成像

对于常规的逆时定位成像方法,成像结果中强震源的成像值通常远大于并且会掩盖弱震源;同时,成像结果中假象的压制与消除也一直是该技术中颇受关注且比较难解决的问题.对此,本文结合了混合成像条件与高通滤波,从图像对比度的角度加强定位成像效果.提出了反传检波点随机选择的方法,通过重复进行随机选择与随机分组,从而得到不同震源的、包括一些冗余在内的更多信息,通过对信息的融合以提高定位可靠性.提出了筛选模型的概念,将成像过程中各点的波场反传序列引入震源判断标准,构建函数以大致量化震源存在的可能性,结合阈值,构造出由0和1组成"筛选模型",对成像结果进行通过性选择,以此消除假象并提高震源识别的正确性.通过简单模型和复杂模型,验证了本文提出方法的有效性以及对各类干扰因素的适应性与抵抗性.     

全新世暖期鼎盛期与未来变暖情景下东亚夏季降水和气温变化对比

利用通用气候系统模式（Community Climate System Model,简称CCSM）全新世和21世纪气候模拟试验数据,对比分析了全新世暖期鼎盛期和RCP4.5（Representative Concentration Pathway 4.5,简称RCP4.5）未来变暖情景下东亚地区夏季地表气温和降水的空间分布特征,并探讨了两个暖期夏季气候变化的成因机制。结果表明：1）全新世东亚地区最暖的夏季出现在9 ka B.P.前后,这与地球轨道参数有关;2）RCP4.5温室气体排放情景下21世纪整个东亚地区的夏季平均地表气温均呈上升趋势,而在全新世暖期鼎盛期东亚地区的夏季地表气温呈现同心圆状分布;3）全新世暖期鼎盛期和未来变暖情景下东亚地区夏季降水的空间分布有明显差异,前者东亚地区的夏季降水呈现"南负北正"的偶极子分布形态,而后者呈三极子形势;前者东亚夏季降水的变化幅度明显强于后者;4）全新世暖期鼎盛期副高偏强,中国东部偏南气流较强;而在RCP4.5未来变暖情景下副高偏弱。     

基于微地震数据的增强型地热储层参数及采热的数值模拟研究

发展清洁、稳定、可再生的干热岩型地热资源对于缓解能源危机、减轻环境污染、改善人类健康具有重要意义。增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS) 是一项改造干热岩天然储层,高效开发地热能资源的先进技术。以澳大利亚库珀盆地地热储层为研究对象,基于水力压裂实测微震数据,建立了三维分区均质渗透率模型和非均质渗透率模型,分别进行储层温度场、流场及采热性能变化的研究,并对比其差异。结果表明：在同样的注采流量下,由于非均质模型中微震事件集中于井口附近,进而形成明显的优势流动通道,流体从注入井更快流向生产井,温度下降速度相对更快,分区均质模型中优势流动通道没有非均质模型明显,温度下降速度较慢;地热模型运行期间分区均质模型的采热量变化相对稳定,降幅为3.74%,非均质模型采热量降幅较大,为12.72%。分区均质模型的模拟结果相比于非均质模型,温度下降幅度小、采热量高;但实际储层中的渗透率分布不均,分区均质模型的模拟采热量相比实际采热量偏高,因此在实际应用中,非均质模型的模拟结果对实际工程更具参考意义。