中国大地构造单元新格局——从岩石圈角度的思考

以中国大陆的岩石圈岩石学结构模型和根据岩石圈动力学性质划分的克拉通型、造山带型、裂谷型、边缘海洋壳型和岛弧型5大岩石圈类型为基础,结合现今中国大陆西部挤压、东部拉张伸展的特点,提出以四川盆地、鄂尔多斯盆地和银川盆地西边界的岩石圈不连续为界,把中国大陆分为东部和西部2个一级构造单元;不同类型岩石圈为其二级构造单元,一些造山带型岩石圈的亚类为三级构造单元,并结合地质历史,简要讨论了其形成过程及其意义。     

SEISMIC INVERSION BY A RMS BORN APPROXIMATION IN THE SPACE-TIME DOMAIN1

A new approximate method to calculate the space-time acoustic wave motion generated by an impulsive point source in a horizontally layered configuration is presented. The configuration consists of a stack of fluid layers between two acoustic half-spaces where the source and the receiver are located in the upper half-space. A distorted-wave Born approximation is introduced; the important feature of the method is the assumption of a background medium with vertical varying root-mean-square acoustic wave speed. A closed-form expression for the scattered field in space and time as a function of the contrast parameters is deduced. The result agrees closely with rigorously calculated synthetic seismograms. In the inverse scheme the wave speed and mass density can be reconstructed within a single trace. Results of the inversion scheme applied to synthetic data are shown.     

陆壳岩石化学结构建立方法探讨

根据既有岩石化学成分又有地震波速的实验岩石数据,讨论了影响岩石波速的主要因素和不同实验条件下地震波速与岩石成分之间的线性关系差异。选择常温、600MPa测定的数据建立了地震波速Vp与SiO2、石英、石英 长石、岩石分异指数DI的回归方程,并讨论了回归方程的适用范围。对这些方程进行验证表明它们能够用于地震波速推断深部物质成分。     

A Numerical and Experimental Study on the Hull-Propeller Interaction of A Long Range Autonomous Underwater Vehicle

Range is an important factor to the design of autonomous underwater vehicles(AUVs), while drag reduction efforts are pursued, the investigation of body-propeller interaction is another vital consideration. We present a numerical and experimental study of the hull-propeller interaction for deeply submerged underwater vehicles, using a proportionalintegral-derivative(PID) controller method to estimate self-propulsion point in CFD environment. The hydrodynamic performance of hull and propeller at the balance state when the AUV sails at a fixed depth is investigated, using steady RANS solver of Star-CCM+. The proposed steady RANS solver takes only hours to reach a reasonable solution. It is more time efficient than unsteady simulations which takes days or weeks, as well as huge consumption of computing resources. Explorer 1000, a long range AUV developed by Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, was studied as an object, and self-propulsion point, thrust deduction,wake fraction and hull efficiency were analyzed by using the proposed RANS method. Behind-hull performance of the selected propeller MAU4-40, as well as the hull-propeller interaction, was obtained from the computed hydrodynamic forces. The numerical results are in good qualitative and quantitative agreement with the experimental results obtained in the Qiandao Lake of Zhejiang province, China.     

三维数值流形法块体切割技术研究

运用布尔碎片运算实现了简单的三维块体切割功能,形成覆盖整个求解域的六面体网格,再将六面体单元拆分生成48个四面体单元,从而生成四面体数学覆盖。运用布尔交运算将四面体单元与求解域求交集得到流形块体,再根据三维拓扑有向性原理和三维单纯形积分理论,形成了有向边、有向环、有向面和有向壳4种有向几何数据结构,用来构造生成封闭的有向三维流形单元。定义了有向流形单元的连通内面对和连通的有向流形单元的概念,利用有向流形单元的连通内面对搜索生成物理覆盖体系。概括总结了基于修正对称和反对称分解的三维数值流形元法的求解计算要点,在不考虑三维接触、三维裂纹尖端奇异场和三维裂纹扩展的假设下,模拟了三维节理面的有限塑性变形张拉过程,得到了比较合理的数值模拟结果,验证了前处理和计算求解算法的正确性。     

南海北部大陆斜坡海域飞柔鱼资源研究

飞柔鱼广泛分布于南海北部大陆斜坡海域 ,在水深 40 0— 599m海域栖息密度较高。用深海拖虾网捕捞 ,5— 6月份密度指数较高 ,白昼的密度指数高于夜晚。估算调查区内的资源量超过 550t。产卵期为 6— 1 0月。营养成分测定表明 ,它是值得开发利用的种类     

青藏新生代钾质火山活动的时空迁移及向东部玄武岩省的过渡:壳幔深部物质流的暗示

中国西部与东部在构造作用、岩浆活动、岩石圈结构、沉积盆地、地貌等方面存在着巨大的差异。印度—亚洲大陆碰撞以来青藏高原火山岩的时空分布,显示了从高原腹地发端向周缘迁移的趋势。在同碰撞阶段(65~40 Ma)的末期,火成活动背离雅鲁藏布碰撞缝合带向北迁移。在45~6 Ma期间,火山活动从高原腹部开始,然后向外迁移,暗示软流圈上隆呈波状向外扩展。最后(6 Ma—近代),火山活动向着高原的北西、北东—东、南东三隅迁移。这种醒目的火山活动时空迁移型式,可以解释为由印度和欧亚两个较厚大陆板块的靠近、碰撞诱发的软流圈地幔流及深部地壳物质流动。推测可能存在两个地幔流“通道”,一条“通道”可能通过西秦岭礼县—宕昌一带伸向中国东部;另一条“通道”可能沿“三江”带向东南经云南马关—屏边一带与中国东南部和越南的新生代玄武岩省相接。在礼县—宕昌、马关—屏边一带,表现出从青藏高原钾质火山岩省向着中国东部玄武岩省过渡的特征。大量地球物理资料也支持关于软流圈地幔与深部地壳层次上的横向物质流动的认识。为了进一步检验这种认识是否正确,需要在青藏高原钾质岩省与东部玄武岩省的过渡带选择若干短剖面,进行系统的研究工作,鉴别岩石源区组成和形成深度,反演岩石圈和软流圈地幔性质,揭示两个岩省之间的关系,为鉴别大陆碰撞引起的岩石圈或软流圈层次的物质流动与块体之间相互作用提供岩浆作用约束,同时也为东亚大背景之下,以新生代印度—亚洲碰撞为主导的中国西部与以太平洋板块俯冲为主导的中国东部的构造交接关系提供岩浆作用限制。     

浙赣皖相邻区与德兴、铜陵矿集区燕山期花岗岩类岩石对比研究及其成矿

浙赣皖相邻区与铜陵、德兴地区岩石系列相似,主要为高钾钙碱性系列;在岩石类型上,浙赣皖相邻区较德兴和铜陵地区两个矿集区的岩体偏酸性,主要岩石类型为二长花岗岩和花岗闪长岩,德兴地区和铜陵地区的主要岩石类型为花岗闪长岩和石英闪长岩。从浙赣皖相邻区→德兴地区→铜陵地区,岩体的里特曼指数逐渐增加,A/CNK逐渐减小,K/(K Na)逐渐减小。在岩石化学特征上,浙赣皖相邻区较德兴和铜陵矿集区的岩体富Si、K,贫Mg、Fe、Ca等暗色矿物组分及Ti、P等不相容元素组分,从浙赣皖相邻区→德兴地区→铜陵地区岩石明显地向贫Si、K富Mg、Fe方向演化。在岩石成因类型上,浙赣皖相邻区岩石主要为I型花岗岩,个别为S型花岗岩,德兴和铜陵两个矿集区岩石均为Ⅰ型花岗岩,无S型。痕量元素、同位素特征及岩石学特征表明浙赣皖相邻区的物质来源以壳源为主,而德兴地区及铜陵地区为壳幔混合型或有大量幔源物质的参与,其原因可能与3个地区不同的构造背景有关。综合上述对比研究,认为在浙赣皖相邻地区要找到铜陵式的Cu矿和德兴式Cu、Mo矿的可能性较小。     

揭示地质现象的本质与核心

青藏高原的形成与演化是举世瞩目的现代地学前缘 ,岩石圈结构及其演变对于探讨高原隆升及其资源环境效应具有重要意义。多年来 ,对于青藏高原岩石圈结构的认识主要基于地球物理探测结果和地质研究 ,尚未发现深达地幔的物质。我们在西昆仑地区康西瓦新生代火山岩中首次发现了以含金云母方辉橄榄岩为主的深源包体 ,其主要组成矿物为橄榄石和斜方辉石 ,含有少量单斜辉石、尖晶石和金云母。橄榄岩具有平衡粒状变晶结构 ,部分橄榄石颗粒仍保留有扭折带。电子探针分析结果表明 ,尖晶石的x(Cr) /x(Cr +Al)变化为 2 5%～ 8% ,属于尖晶石铬铁矿系列。根据CarrollWebb和Wood(1986 )提出的温压图解 ,橄榄岩形成压力大致为16 0 0MPa ,约相当于深度 56km。据此 ,认为康西瓦新生代玄武岩中产出的橄榄岩包体系岩浆活动过程中从岩石圈地幔携带上来的幔源物质 ,对于探讨青藏高原北部的岩石圈结构及其演化具有重要意义。     

莫莫格湖泊群近50年来的环境变化

莫莫格源泊群水痊和生态环境的变化,主要取决于大气降水和河流水位的变化,近５０年来,湖区气温逐渐上升,在自然因素和人为活动的影响下,源泊水位有逐渐下降的趋势,源泊生态环境不断恶化。