中浅成岩浆的隐爆机制及其成矿动力学意义

借助爆炸动力学理论讨论了隐爆作用的机制，提出隐爆作用的本质是因超压导致相变而发生的一种快速物理反应；而岩浆上侵至低围压的中浅层环境→气水组分分离并产生气泡→后续岩浆提供高压力梯度导致超压，即为隐爆作用得以发生的主要条件。模拟实验则进一步表明，在隐爆发生的瞬间，岩浆中的多相组分因密度差和粘度差而发生分离流动，围岩则在隐爆时的热冲击下局部碎裂并气化、液化，从而使相关的热液活动及多种成矿作用得以进行，并由此形成相应的隐爆角砾岩系列及矿床组合     

铜陵矿集区构造-岩浆-成矿系统解析

铜陵矿集区构造-岩浆-成矿系统是板内环境下成矿作用的典例,该系统内的构造变形、岩浆活动和成矿作用均各自呈现出复杂表象,也显示出三者之间具有紧密的内在联系;通过引入复杂性系统模型研究的思路,对构造-岩浆-成矿系统进行了逐层解析,力图查明复杂表象下的简单控制机制,并澄清各地质作用之间的内在联系.     

鄂尔多斯盆地演化与多种能源矿产分布

鄂尔多斯盆地是中国有机—无机多种能源矿产共存的盆地之一。有机矿产包括煤、油气、煤层气等,分布于盆地内部,无机矿产以铀矿为主,处于盆—山转换部位。盆地边缘的造山活动控制了内部基底变形,基底变形又制约了盖层构造格局的演化,而后者决定了盆内有机矿产的源、运、储过程,如烃源岩展布、煤级分布等。造山活动和盆地演化共同制约着砂岩型铀矿的产出,油气在水平挤压和上覆地层压实作用下自内而外、自下而上输运,而于周缘造山带形成的含铀中低温无机成矿热液,在重力作用下,沿渗透率较大的透水层自上而下向盆地内部输运,还原性油气与氧化性含铀热液在盆—山过渡处相遇,导致无机流体的关键性物理化学参数的转变,使铀元素沉淀富集。鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存系统存在的必要条件是成矿(藏)作用的发生具备各自成矿要素,且无机成矿和有机成藏两种性质完全不同的地质过程之间存在耦合作用。     

印尼苏门答腊大地震和珠江大洪水的关系研究

1991年,郭增建发现1912～1914年缅甸、云南峨山和安达曼群岛3次7级以上地震发生后产生大量水汽,导致1915年珠江特大洪水.2005年3月26日,王涌泉向有关方面反映苏门答腊巨震后,珠江可能发生大洪水,6月珠江果然出现了大洪水.巨震引起地壳释放出携热水汽,叠加到西南气流上,季风爆发后,被带到中国的华南地区形成暴雨.由于地下裂隙复杂和不畅,放气可滞后1 a.2004年12月～2005年12月南海地区850 hPa水汽通量距平明显呈现出高峰值.杜乐天等判读美国MOPITT的850 hPa高度地球排气图,发现2002年9～11月印尼上空几百万km2有高出常年10倍以上的C0强烈排气.震前数月,印度洋东北部有持续性“长波辐射“.对苏门答腊震区地震前后的潜热通量的时空变化过程的分析,发现了在地震前20 d里,震中附近潜热通量发生了显著的异常变化.巨灾预测属世界科学难题.重大自然灾害一经发生,极易借助自然生态系统之间的相互依存、制约关系,引发出一系列灾害-由损失较轻灾害扩展为损失较大灾害,从一个地域空间扩散到另一个更广阔的地域空间.因此,利用卫星遥感、红外技术分析大地震前后水汽变化,进一步探索地气耦合机制,是一个关键科技问题.     

Middle Yangtze sea-basin over Paleozoic-Mesozoic transition--Sedimental continuity and environmental catastrophe

On the centimeter scale of lithologic change,we conduct poly-statistic analysis on the sedimentary behavior and dynamic features of the stratigraphic sequence from upper Dalong formation to lower Daye formation,which across the Permian-Triassic boundary in East Hubei.From the perspective of stochastically dynamic system,the depositional process of upper Dalong formation can be regarded as a stable Markovian process with weakly stratigraphic correlation and randomly lithologic alteration.Compared to it,the depositional process of lower Daye formation was unstable Markovian process with much closer stratigraphic correlation and ordered lithologic change.As for the replacement style of the sedimental cycle,the former was chaotic,while the latter was periodical.Otherwise,although the overall depositional process of the two formations was continuous,their dynamic characteristics were obviously different.So this P-T sedimental boundary can also be regarded as a dynamic limit.It was a kind of depositional reaction in response to a catastrophic alteration when the geological environment was in continuous change but came over a certain threshold state.     

地质学中的非线性问题

通过对某些典型地质现象及有关研究进展的引述，可以看到在地质过程中广泛蕴涵着非线性动力学机制。因此，将非线性思维与分析工具引入地质学，建立来统的非线性地质
学问题的分析方法并应用于实践，有可能由此逐步逼近真实地质过程。
        

铜陵矿集区浅层含矿岩浆输运网络与运移机制

研究证实铜陵矿集区燕山期岩浆浅表侵入导致了大规模成矿作用, 成矿期区域中部-10 km处存在一个隐伏岩浆房, 成矿岩浆由此处产生并向上运移, 然浅层成矿岩浆输运网络与运移机制这个与成矿作用密切相关问题的探索仍有待深入. 构造力学、分形统计和地质事实综合分析表明北东向高角度褶皱相关断层及棋盘格状基底断裂系是岩浆由浅层岩浆房向盖层褶皱系输运的主要通道, 褶皱核部的虚脱部位是岩浆主要就位空间. 因而, 上褶-下断的构造网络为浅层岩浆的导流-定位系统. 多层结构地质体在变形过程中, 上部地层受下部地层顶托更趋于发生褶皱, 下部地层承受上部地层的载荷易发生断裂, 当下部地层岩石力学强度高于上部时, 上褶-下断构造组合的发育概率会更为增加. 由于存在导流网络, 浅部岩浆房顶部的富含挥发份岩浆以“岩脉式”快速向表层输运, 定位于褶皱虚脱空间中, 并快速充填和改造就位空间; 岩浆顶部的挥发份物质因压力骤降而发生隐爆, 引发多相流体不混溶以及大量成矿元素富集. 脉动式岩脉活动可能是导致铜陵矿集区岩浆岩化学成分互有差异且时空上紧密伴生的主要因素.     

成矿流体输运物理机制研究的关键难题与方法体系

流体的物质来源，流体活化→迁移→聚集→沉淀过程的化学机理，流体输运与定位过程的物理机制，可视为构造-流体-成矿系统这一课题研究中的主要问题。相对于前两个基本方面的研究进展而言，流体的输运与定位过程的物理机制仍然是矿床学研究中一个重要难题。流体输运物理规律的研究方法主要包括定性分析、定量模拟和相似物理实验等。定性分析主要是对大量地质现象的高度概括和科学升华，分析结果表明成矿流体，尤其是多相热流体在给定三维动态形变场中的运移趋势及定位规律是成矿流体输运物理机制研究的关键问题；但由于逻辑推理和经验判断在定性研究中扮演了重要角色，定性研究的结果显得抽象和过于概略，不能详尽地阐明流体输运的物理过程。而定量模拟难以把握成矿期介质渗透率及成矿应力场的动态变化，使其与实际地质对象在物理性质上具有一定差距。物理实验虽能处理二维动态构造形变场中流体输运问题，但由于实验条件的限制，难以处理三维空间内流体运移问题。因而，上述 3种研究手段优势互补，它们的交错应用及结论间的相互对比与验证，将有望解决流体输运与定位过程物理机制研究中的重要问题。     

浅层隐伏岩体的数值预测——剩余空间法例析

运用笔者等提出的“剩余空间”法 ,根据野外实测资料和钻孔资料提供的数据 ,对浅层隐伏岩体进行了数值模拟和产状预测。就铜陵某地所作的初步实验结果表明 ,在地下 10 0 0 m深度向上 ,有可能存在着一个顶点朝下的圆锥状岩浆构造 ,此结果与遥感解译的信息相符。从整体上看 ,该隐     

灌溉农区农业旱灾系统脆弱性诊断与评估——以暖温带半湿润地区河北邢台县为例

农业旱灾脆弱性的存在是干旱成灾的主要原因。文章明晰了农业旱灾脆弱性的概念和表现形式,分析了导致和影响农业旱灾系统脆弱性的主要因素,提出了脆弱性诊断思路,建立了以生产过程和生活过程为基础的旱灾脆弱性评估指标体系与模型,并以河北省邢台县为例进行了评估。研究表明。降水波动是干旱致灾的自然压力;而人口食物需求导致的土地利用强度过高,农业需水总量持续严重超过水资源承载力是干旱致灾的根源,人均耕地资源限制、收入水平低和应对能力差强化了旱灾脆弱性,加剧了旱灾风险。