与东北冷涡相伴的高空急流诱发平流层重力波的数值模拟研究

使用中尺度数值模式WRF-ARW,针对2010年6月发生在中国东北地区一例伴随对流层高空西风急流（位于~9 km高度）演变过程出现的平流层重力波活动特征开展了数值模拟. 事件发生期间,对流层区域环流处在一个东北冷涡系统的控制之下. 模拟结果再现了该东北冷涡的发展和维持过程,以及与之相伴的高空急流的特征. 模拟结果揭示出在急流区域上空的平流层中存在显著重力波活动现象. 分析结果显示,重力波活动与急流存在紧密联系,在水平方向上,重力波呈显著的二维结构,出现在急流出口区上部并逆背景流向西传播. 功率谱分析结果表明盛行波动具有~700 km水平尺度、9~12 h时间尺度以及4~5 km垂直波长. 由于急流的存在,造成其与平流层中下部之间存在显著的水平风速垂直切变,与切变相伴的耗散使得上传的重力波动量通量数值随着高度升高而递减. 同时,在18~20 km高度间出现的西风-东风转换带极大地抑制了波动在垂直方向的传播,形成显著动量通量沉积效应. 估算结果表明,在11~20 km高度之间,这种效应的整体作用相当于对该层背景流施加强度为0.86 m·s-1·day-1的动力阻曳.     

联合高频GNSS和强震数据快速反演四川泸定6.8级地震断层破裂特征

北京时间2022年9月5日12时52分, 四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震.利用震中附近1 Hz高频GNSS观测数据获取了同震速度和位移波形, 并快速测定了泸定地震的震中和震级.实验结果表明: 高频GNSS反演的震中与美国地质调查局(USGS)发布的震中相差32 km, 与中国地震台网中心发布值相差16 km; 高频GNSS反演的震级, 与两个机构均仅差0.1个震级单位.针对地震预警、震后快速响应等时效性应用, 提出了一种联合高频GNSS和强震数据的线源破裂特征快速反演方法.泸定地震实验结果表明: 在震后20 s时可获得稳定的线源模型, 破裂长度、方向和破裂模式值分别为33.3 km、151°和0.6, 破裂方向与USGS震源机制解断层走向相差14°, 反演的断层破裂模式为双侧破裂.提出的地震断层破裂特征快速反演方法可用于地震预警、震后灾害快速评估以及紧急响应, 同时可为今后联合高频GNSS和强震数据快速测定地震破裂特征提供参考.

     

联合机制下黏土垫层多离子扩散模型

扩散是工程领域中的一种重要现象,尤其是针对填埋场底部的压实黏土垫层。扩散过程受多种因素影响,如离子种类、离子价态和离子浓度等,因此建立准确的扩散模型对填埋场垫层系统设计和评估具有极其重要的意义。引入简化的Guntelberg活度系数表示真实溶液与理想溶液浓度值的偏差,采用化学势和扩散势共同表征多离子扩散的驱动力,并考虑黏土介质特有的半透膜性能对离子扩散规律的影响,建立了复杂机制联合作用下多组分并存时离子在黏土垫层中的扩散模型。采用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics对所建扩散模型进行数值求解,结果表明,黏土半透膜效应、溶液非理想性和扩散势均显著影响多离子扩散行为,考虑黏土半透膜效应及溶液非理想性条件下,多离子扩散进程明显减缓,考虑扩散势时,阳离子扩散速度显著提高。复杂机制联合作用下,多离子扩散规律并非单一影响机制的简单叠加,各机制之间相互制约共同影响多离子扩散行为。     

湘西花垣铅锌矿田成矿构造系统与成矿规律

湘西花垣铅锌矿田发育典型的层控型铅锌矿床,找矿潜力巨大。该区在矿床成因、控矿因素等方面存在不同认识,主要观点有密西西比河谷型、沉积型、成岩期后改造型和盆源低温热液型4种观点。通过构造测量解析和古应力场恢复,分析了构造与成矿的关系,划分出成矿前构造主压应力近似垂直层面,成矿期构造主压应力方向为北西—北北西,成矿后构造主压应力方向为北东—北北东向;成矿期构造形成了矿田内李梅平缓背斜、渔塘背斜,并在藻灰岩层内形成各类含矿角砾岩、裂隙系统,这些裂隙为热液与藻灰岩中富含的有机质发生化学反应提供了丰富的反应界面,是铅锌矿液富集的主要原因。成矿后构造主要形成于燕山期,受北北东—南南西向挤压应力作用,形成了北东走向的大型走滑正断裂带,对加里东期成矿期赋矿褶皱造成破坏改造。     

Sedimentary facies and geomorphic evolution of a blocked‐valley lake: Lake Futululu,northern Kwazulu‐Natal,South Africa

Blocked‐valley lakes are formed when tributaries are impounded by the relatively rapid aggradation of a large river and its floodplain. These features are common in the landscape, and have been identified in the floodplains of the Solimões‐Amazon (Brazil) and Fly‐Strickland Rivers (Papua New Guinea), for example, but their inaccessibility has resulted in studies being limited to remotely sensed image analysis. This paper documents the sedimentology and geomorphic evolution of a blocked‐valley lake, Lake Futululu on the Mfolozi River floodplain margin, in South Africa, while also offering a context for the formation of lakes and wetlands at tributary junctions. The study combines aerial photography, elevation data from orthophotographs and field survey, and longitudinal sedimentology determined from a series of cores, which were sub‐sampled for organic content and particle size analysis. Radiocarbon dating was used to gauge the rate and timing of peat accumulation. Results indicate that following the last glacial maximum, rising sea‐levels caused aggradation of the Mfolozi River floodplain. By 3980 years bp , aggradation on the floodplain had impounded the Futululu drainage line, creating conditions suitable for peat formation, which has since occurred at a constant average rate of 0·13 cm year^?1. Continued aggradation on the Mfolozi River floodplain has raised the base level of the Futululu drainage line, resulting in a series of back‐stepping sedimentary facies with fluvially derived sand and silt episodically prograding over lacustrine peat deposits. Blocked‐valley lakes form where the trunk river has a much larger sediment load and catchment than the tributary stream. Similarly, when the relative difference in sediment loads is less, palustrine wetlands, rather than lakes, may be the result. In contrast, where tributaries drain a steep, well‐connected catchment, they may impound much larger trunk rivers, creating lakes or wetlands upstream.     

湿润亚热带山地土壤磁学特征对气候条件变化响应的敏感程度

土壤磁性矿物的形成、转化、运移和保存与气候条件密切相关,其对气候的响应形式、敏感程度及机制是土壤环境磁学的基础研究内容。本研究选取亚热带山地不同海拔高度,但位置相近,母质、地形和植被类型上基本无差异的3个剖面为对象,进行环境磁学、色度、常量元素等参数的测量,探究土壤磁学特征对气候的响应及其敏感程度。结果表明：1）随着土壤发育,土壤中超顺磁（SP）、单畴（SD）细粒亚铁磁性矿物增加,次生反铁磁性矿物的含量也不断增加,亚铁磁性矿物增加的速率高于反铁磁性矿物。土壤磁性随着成壤强度的增加而增强。2）气候通过风化/成壤作用进而影响土壤中磁性矿物,是3个研究剖面磁学特征随海拔规律性变化的主导因素。3）降水量不是湿润亚热带山地土壤磁性增强的限制因子。气温通过化学反应速率和蒸发量调节土壤磁性矿物的生成、转化与保存,是山地垂直地带性土壤磁性差异的主导因素。亚热带山地土壤磁性矿物可以非常敏感地响应气温的微小变化。

     

云南宾川盆地及周边地震波走时的季节性变化和可能的物理机制

基于背景噪声自相关方法, 本文计算了云南宾川盆地及周边区域地震波在四个频段的相对走时变化(dt/t), 发现存在比较显著的年变和半年变特征, 最大变化幅度从0.1~0.2 Hz(7 km左右深度最敏感)的±0.8%逐渐降低至1.0~2.0 Hz(对应1 km以浅介质)的±0.05%.噪声源季节性变化可能是dt/t周期性起伏的一个潜在因素, 但雨水和温度与其有更直接的关联性.其中雨水渗透产生的介质孔隙压变化是年变和半年变的重要贡献因素; 而温度起伏产生的介质热力学形变, 主要对一定深度范围(3 km左右最敏感)的介质有明显的年变影响.不同频段走时变化存在幅度差异和不同步, 可能和各频段敏感核的深度范围以及水与热力学形变从地表向深部渗透/传播过程有关.研究表明, 环境因素对地下介质的地震波走时有较为显著的影响, 区分出它们的贡献, 才能更可靠地评估地震构造应力或人文生态环境的变化.

     

A New Non‐Pterodactyloid Pterosaur from Qinglong County,Hebei Province of China

A new basal non-pterodactyloid pterosaur, Changchengopterus pani gen. et sp. nov., is erected, on the basis of a nearly complete postcranial skeleton. The new taxon is distinguished by relatively short extensions of the prezygapophyses, postzygapophyses and haemal arches of the caudal vertebrae; a humerus that has a subtriangular deltopectoral crest; limb elements that decrease in length in the following order: ulna> wing-phalange 2 > wing-phalange 3 = wing-phalange 1>humerus >tibia>femur>wing-metacarpal. Phylogenetic analysis suggests that Changchengopterus is a basal member of rhamphorhynchoids, and more closely related to Dorygnathus than to other rhamphorhychoids. The geological age of the Changchengopterus -bearing sediments is no latter than the end of the Late Jurassic and it is possible Middle Jurassic.     

滇西哀牢山深变质杂岩新生代多期变质、剪切变形及地质意义

造山带内大型走滑断层带的运动、变形及变质事件的精细厘定,对研究造山带演化具有重要意义。沿着红河-哀牢山走滑断裂带出露大量深变质杂岩体,这些深变质杂岩保存了极其丰富的变形-变质以及热-构造演化信息。本文重点以红河-哀牢山走滑断层带中的变基性岩和变泥质岩为研究对象,开展了详细的宏观和显微构造、岩相矿物组合、变形温压条件及年代学的综合分析。所有的结果表明哀牢山深变质杂岩经历了至少三个阶段的变质以及依次的变形,即早期进变质阶段（M1）、峰期麻粒岩相变质阶段（M2）（T=780~840℃,P=~0.95GPa）以及峰后近等温减压阶段（M3）,具有明显的顺时针P-T演化轨迹。获得片麻岩中的锆石边的变质或熔融年龄为35.2±0.9Ma~33.9±0.8Ma。同时结合EBSD变形矿物晶格优选定向分析,可以确定峰后近等温减压阶段（M3）与区域左行剪切变形阶段相一致。