汶川地震断层带中碳酸盐岩碳氧同位素分异——对断层愈合机制的启示

汶川地震断层带北川擂鼓镇赵家沟剖面的露头及显微结构均发现多期次脉体纵横交错,角砾岩被胶结。通过对断层岩相关的碳酸盐矿物同位素分析得知,断层岩角砾和脉体中大量的白云石来源应是断层带内富Mg离子的流体,且碳氧同位素显著分异,角砾的δ~(18)O值和δ~(13)C值与灰岩围岩更接近,脉体和基质显示重同位素亏损。通过"同震热分解"和"水-岩相互作用"2种可能模型的研究分析,同震热分解模型δ~(13)C值明显高于实际,而水-岩相互作用则可形成这种分异结果。故震后深部流体上涌所导致的表层大气水再循环可能是导致震后断层快速愈合的重要原因,同震破裂和间震期愈合则形成完整的断层系统。     

东北地区陆地碳循环平衡模拟分析

依据陆地碳循环过程 ,基于多年平均气候数据建立陆地碳循环平衡模型 ,并模拟了陆地碳循环平衡状态下 ,我国东北地区陆地碳循环的主要碳通量 ,其中 ,东北地区植被潜在净第一性生产力 (NPP)估算为 5.1 6× 1 0 8t C/a,NPP的分布由于受纬度地带性、经度地带性等植被、气候和地形因素的综合影响 ,总体呈现从东南到西北递减的趋势 ,东北地区植被潜在年凋落物速率为 5.1 6× 1 0 8t C/a,凋落物年矿化分解速率为 3.61× 1 0 8t C/a,凋落物年腐殖化速率为 1 .55× 1 0 8t C/a,凋落物碳库为 4.67× 1 0 8t C,土壤有机碳年分解速率为 1 .55× 1 0 8t C/a。通过探讨各主要碳库和碳通量的大小以及空间分布特点 ,描绘了东北地区陆地碳循环平衡状态的空间格局。研究表明 NPP、凋落物碳库和土壤碳库的分解速率对于整个陆地碳循环过程是很重要的。     

陆地生态系统碳循环研究进展

近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分。本文结合IGBP和IPCC中有关碳循环的最新报告,介绍了全球碳循环中大气、海洋和陆地生态系统等几个主要碳库的大小及特点,并重点介绍了陆地生态系统碳循环及其基本过程。总结了当前陆地生态系统碳循环研究的四种主要方法:清单方法、反演模拟、涡度相关技术和陆地碳循环模式,介绍了它们的各自特点以及存在的问题,并对陆地碳过程中的不确定性进行了详细分析。此外,还简要叙述了当前碳循环研究中待解决的问题和今后的发展趋势。     

贵州白层超基性岩对右江盆地燕山晚期拉张环境深源岩浆演化作用的启示——来自地球化学的证据

白层超基性岩产出于扬子地台西南缘,该区域存在多期次的岩浆活动,出露多处超基性岩体。对白层11件超基性岩样品进行了主量和微量元素（包括稀土元素）及铂族元素分析,结果表明,白层超基性岩主量元素变化范围不大,具低钠富钾钙碱性岩石的地球化学特征;该超基性岩富集Ba、Sr、Rb等大离子亲石元素及Nb等高场强元素;稀土元素总量高,球粒陨石标准化曲线呈强烈的右倾趋势,轻、重稀土元素分馏明显,Eu、Ce异常不明显;铂族元素总含量低,且分异不明显。该超基性岩的地球化学特征显示,其形成于燕山晚期右江盆地大规模岩石圈伸展减薄的构造背景下;岩浆来源于低程度部分熔融的超镁铁质地幔,石榴子石及硫化物在熔融过程中残留于源区。岩浆在上升过程中未发生明显的地壳物质混染。岩浆结晶分异程度不高,发生了橄榄石与单斜辉石的结晶分异但未发生斜长石的分离。     

地层衰减定量模拟的地震物理模拟方法

Q值是描述地层衰减特征的重要地震物理参数,研究Q值对提高地震资料分辨率,提高地震成像精度具有重要意义.本文从地震物理模拟中模型材料的动力学特征出发,提出了一种地层衰减定量模拟的地震物理模拟方法.通过铝样验证了衍射校正方法的准确性,利用有机玻璃实验分析了不同测量方法求取Q值的测量精度问题,从而优选测量方法;然后基于复合材料的实验数据,建立复合材料配比与各物理参数之间的函数关系,利用该函数关系指导地层衰减定量模拟.结合单层地震物理模型和近地表地震物理模型,研究了模拟地震记录及其频谱特征与野外实际情况之间的相似性,基于建立的函数关系研究分析了地层衰减定量模拟的准确性.实验结果表明,基于地震衰减定量模拟方法构建近地表地震物理模型时,模型中模拟参数不仅与设计参数保持很好的一致性,同时具有很高的准确性,模拟地层的频谱衰减特征与野外地层保持一致.

     

颗粒煤甲烷吸附过程扩散特征

为了研究甲烷在颗粒煤中扩散、吸附至平衡过程的扩散特性,基于颗粒煤吸附甲烷幂函数扩散模型,利用磁悬浮天平高压等温吸附仪,测定不同压力下颗粒煤甲烷吸附过程中扩散量随时间变化值,研究颗粒煤甲烷吸附达到平衡前的扩散特征。实验结果表明：平衡压力对颗粒煤甲烷吸附和扩散特性影响显著;吸附量和平均扩散系数随着压力增大而增大;颗粒煤甲烷吸附过程扩散系数随时间呈幂函数衰减,前500 s衰减幅度较大,平均扩散系数与时间呈负相关关系。研究认为颗粒煤吸附甲烷幂函数扩散模型对于描述颗粒煤甲烷吸附扩散过程具有较高准确性,有助于分析煤层气排采过程煤层气吸附量的动态变化,提高煤层气采收率。     

云南宁蒗水草坝二长花岗斑岩岩石成因：锆石U-Pb年龄及地球化学约束

云南水草坝岩体位于祥云-宁蒗铜金成矿带北段,是金沙江-红河新生代富碱斑岩成矿带的重要组成部分。对水草坝二长斑岩进行了岩相学、锆石U-Pb年龄和岩石地球化学研究,为该区新生代构造岩浆演化提供新的约束。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果表明,水草坝二长花岗斑岩形成于古近纪渐新世早期(33.1±0.3 Ma)。岩石地球化学特征显示,岩体具有高硅、富碱的特征,且A/CNK大于1,属于过铝质富碱二长花岗斑岩。岩石稀土元素总量较高(ΣREE = 114.68×10-6~384.79×10-6),稀土元素配分模式呈右倾型,轻、重稀土分馏明显((La/Yb)N = 440.37~114.09),Eu无明显异常(0.84~1.14),具有富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Sr、K等)、亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti等),以及高Sr低Y、Yb的特征,属于典型的C型埃达克岩。综合分析认为,水草坝二长花岗斑岩岩浆源区主要为加厚下地壳的部分熔融,可能有少量幔源组分的参与。结合区域构造演化,认为水草坝二长花岗斑岩形成于印度-欧亚板块晚碰撞走滑期构造应力由挤压向伸展转换的动力学背景。     

等效介质理论中裂缝密度的适用性研究

为了比较裂缝等效介质理论的预测精度,本文利用物理模拟的方法制作了一组9个裂隙密度模型,其中裂隙密度从0增大到12%,裂隙厚度和直径保持不变,分别为0.12 mm和3 mm.使用0.5 MHz的纵横波换能器,采用脉冲透射法得到纵横波的速度和各向异性.然后,将基质的模量、裂缝填充物模量和裂缝参数代入等效介质理论中,计算出纵横波速度和各向异性随着裂隙密度的变化情况.通过纵横波速度的实测值与等效介质理论的定量对比,发现当裂隙密度小于12%时,Hudson理论和线性滑动理论对纵波速度的预测与实测值非常吻合.当裂隙密度小于8%时,Hudson理论和线性滑动理论对快横波速度的预测与实测值非常吻合.当裂隙密度小于9%时,各向异性自洽理论和NIA（非相互作用近似）理论对慢横波速度的预测与实测值非常吻合.通过纵横波速度各向异性实测值与理论计算值定量对比,发现当裂隙密度小于12%时,Hudson理论和线性滑动理论对纵波速度各向异性的预测与实测值更吻合;当裂隙密度小于6%时,各向异性自洽理论和NIA理论对横波速度各向异性的预测与实测值更吻合.

     

基于机器学习的时间反转散射体检测方法

地下小尺度散射体的检测和识别对于提高地震勘探的分辨率具有重要意义,目前业界普遍采用绕射波分离及成像方法检测地下散射体,而绕射波成像的质量主要取决于绕射波和反射波波场分离的程度.本文将被动源震源定位问题中常用的时间反转原理引入到地下散射体检测中,首先通过分析被动源和主动源模型反传波场的聚焦状态,验证了时间反转原理应用于地下散射体检测中的可行性;并引入机器学习中的朴素贝叶斯分类算法,给出适用于时间反转散射体检测的分类算法框架,计算模型中每个点成为散射体的概率,最终检测出地下散射体最有可能存在的位置.散射体模型和Sigsbee2a模型的试算结果证实了本文方法在不需对反射波和绕射波分离的情况下,即可实现对地下散射体的检测和定位,同时由于考虑了多次散射的影响,检测结果能准确反映地下散射体的位置.

     

川西松潘-甘孜弧前盆地的形成及演化

地处柴南缘昆中蛇绿杂岩带与羌塘地块北缘可可西里-金沙江古缝合线之间的松潘-甘孜褶皱带(包括东昆仑构造带),其主体应属古特提斯洋晚石炭世-晚三叠世时期向其北侧的柴达木古陆南缘俯冲过程中在活动陆缘弧-沟间隙之间增生形成的一个大型弧前构造带。具有由弧前盆地沉积楔和基底增生杂岩构成的双重结构特点,其形成与冈瓦纳大陆北缘若尔盖"三角"地块的楔入及俯冲带向南迁移有关。大致经历了晚石炭世-早三叠世狭窄弧前盆地和中晚三叠世宽阔弧前盆地两个主要演化阶段。