Oxygen isotope stratigraphy and events in the northern South China Sea during the last 6 million years

Based on the stable isotopic analysis of more than 1000 samples of planktonic and benthic foraminifers from ODP Site 1148 in the northern South China Sea (SCS), the oxygen isotope stratigraphy has been applied to the last 3 million years for the first time in the SCS. Furthermore, the paleoceanographic changes in the northern SCS during the last 6 million years have been unraveled. The benthic foraminiferal δ¹⁸O record shows that before δ3.1 Ma the SCS was much more influenced by the warm intermediate water of the Pacific. The remarkable decrease in the deepwater temperature of the SCS during the period of 3.1-2.5 Ma demonstrates the formation of the Northern Hemisphere ice-sheet. However, the several sea surface temperature (SST) reductions during the early and middle Pliocene, reflected by the planktonic foraminiferal δ¹⁸O, might be related to the ice-sheet growth in the Antarctic region. Only those stepwise and irreversible SST reductions during the period of δ2.2-0.9 Ma could be related to the formation and growth of the Northern Hemisphere ice-sheet.     

万州西溪铺松散堆积体成因分析及稳定性评价

根据勘探钻孔资料,对西溪铺一带松散堆积体的特征及成因进行了详细的探讨.研究结果表明:分布在基岩面高程190m以下的斜坡与基岩面高程140～150 m平台上的粉质黏土夹碎石土层是由滑坡作用形成的(即西溪铺滑坡);分布在基岩面高程190 m以上的粉质黏土夹碎石土层是由崩积、残积及坡积作用形成的;卵石砂土层是苎溪河的冲积作用形成的.对西溪铺滑坡的形态、滑动面特征、水文地质条件及形成年代等进行了论述,这些特征说明西溪铺滑坡曾发生过一次大型的堆积体滑动、多次小型的表层滑动,其是在一级阶地形成时代T1以后的几千年之内形成的.根据下伏卵石砂土层的地质结构,对西溪铺滑坡的稳定性进行了评价,评价结果表明库水位的变化对西溪铺滑坡的稳定性有巨大的影响,在滑坡的防治设计中必须引起高度的重视.     

基于B／S结构的校园WebGIS设计与实现——以成都理工大学为例

本文论述了校园WebGIS的初步设计方案、技术实现及具体操作。通过实地测量和地形图数字化得到学校的空间数据,以ArcIMS作为地图服务器,利用可视化开发工具Sun Java Studio Creator2．1作为丌发环境,使用Java Server Faces技术和ArcGIS Creator plug-in插件,采用浏览器／服务器（Browser／server）模式,丌发了基于B／S结构的校园WebGIS系统。     

TIN模型在温度场研究中的应用

论述了TIN模型在表达区域温度分布状况中的应用,并着重介绍了应用中涉及到的各种算法。采用将连续的空间区域离散化,以点温度值代替微小面元温度的方法来表达区域温度状况。将温度特征点通过Delaunay三角剖分方法生成TIN三角网来对区域温度场进行建模,从而通过内插方法来获取区域各位置的温度值,并在生成的三角网基础上生成等温线和区域温度颜色渐变图来形象、直观反映区域温度状况。为了考察应用效果,作者在成都理工大学主校区进行实地检验,采集了15个温度特征点,通过编程来实现对采样点进行TIN三角网的构建、等温线和区域温度图的生成。实验的结果表明TIN模型在温度场中的应用效果良好。     

中国冬季月地面气温的年际变化

基于观测资料和再分析资料,对我国冬季各月地面气温的年际变异时空演变以及它们之间的相互关系、相关的环流异常特征进行了统计诊断分析,并对大气内部的影响过程和机制进行解释。我国冬季各月地面气温的主要年际变异模态是除青藏高原地区外的全国一致型,其次为南北反号分布型。我国冬季1月与2月气温的主要年际变异模态之间存在显著的同相变化关系,而它们与前期12月气温的主要变异型存在一定程度的反相变化关系。我国冬季各月地面气温主要年际变异模态又与欧亚大陆更大范围的高纬—中低纬度地区气温的反号变异型直接相关。与我国冬季各月大范围的地面气温变异相关的温度异常信号存在于深厚的对流层,其中异常信号在地面最显著,其强度随高度逐渐衰减。地表温度异常可以通过地表向上长波辐射通量异常来影响近地面乃至更高层次的气温异常。在冬季各月,欧亚大陆北部上空对流层各层出现的明显西风异常加强,使得高纬度的冷空气南侵活动减弱,从而造成我国乃至更大范围且垂直深厚的气温暖异常。     

龙马溪组页岩数字岩心动态法弹性等效数值建模

数字岩心是计算岩石弹性性质的一类常用方法.龙马溪组页岩具有多矿物构成、复杂微结构和强非均质等特征,常规岩石物理的弹性等效解析建模局限性较大,目前流行的静态数值等效建模方法的精度有限.本文基于高分辨率的页岩数字岩心数据,采用多阈值分割方法将数字岩心分解为黏土、石英、孔隙、TOC、长石类、黄铁矿类等六种矿物类型;利用矿物组分等效模量法计算各类矿物的弹性模量;采用二元函数分水岭方法表征不同压力下的岩石孔隙变形和颗粒接触关系变化;通过取向分布函数（ODF）定量分析矿物颗粒展布造成的各向异性特征.最后基于Biot孔弹方程,采用不分裂卷积完全匹配层（CPML）旋转交错网格有限差分法模拟不同压力下弹性波在数字岩心中的传播.以未加压的数字岩心为参考模型,计算不同压力下弹性波走时的平均时间差,进而估算各压力点的数字岩心等效速度.与该岩心样品的超声实验测量速度比较,动态法数值计算结果略偏高,据此校正数值计算过程中表征岩石微结构及颗粒接触关系随压力变化的二元函数,有效改善动态法弹性等效数值建模精度.

     

全新世冲绳海槽北部陆源输入物变化及其古气候意义

运用多种方法,重建了全新世以来冲绳海槽北部地区陆源输入物以及火山碎屑物的沉积历史。在11.0~6.0 kaBP期间,北部冲绳海槽的陆源物质供应量主要受控于海平面变化。由于该时期海平面上涨了50~60 m,东海陆架上的海岸线快速后退,导致输入北部冲绳海槽的陆源碎屑物和有机质明显减少,沉积物粒度变细。在8.1~7.8 kaBP期间,沉积物中的火山玻璃数目显著增加,导致该时段沉积物粒度急剧增大。经对比分析,该火山玻璃层即为源自日本南部Kikai火山的K-Ah火山灰层。但深海沉积序列中该火山灰层年龄比陆相记录中的7.3 kaBP偏老几百年,推测这是由海洋14C测年的校正问题引起的。早全新世冲绳海槽地区的碳储库年龄应该比现在偏老300~500 a,导致14C测年的校正值出现偏移。一些陆源烷烃的参数指标显示,全新世以来东亚地区草本植物不断增多,而木本植物逐步减少,表明陆地干旱化程度逐渐加强,这与全新世东亚夏季风减弱相对应。     

基于桩-锚结构造价的锚索拉力计算模型研究

桩-锚结构的计算包括锚索拉力计算和桩身内力计算,通过锚索拉力计算桩身内力,再通过桩身内力计算结构造价,锚索拉力将影响桩-锚结构造价的计算,因此,锚索拉力计算对桩-锚结构设计尤为重要。通过对桩-锚结构造价与锚索拉力之间的关系进行分析研究,从桩-锚结构造价与锚索拉力的关系曲线、多项式拟合以及优化的变形协调条件3个方面建立与桩-锚结构造价相匹配的锚索拉力的计算模型。结合桩身内力计算的m法和K法以及结构力学中的虚功原理和图乘法理论,编写Visual C++计算程序,通过不同的滑坡工程实例对不同锚索拉力作用下的桩-锚结构造价进行计算,获得锚索拉力与桩-锚结构造价的关系图。计算结果表明:桩-锚结构造价是随着锚索拉力的增大先减小后增加的。关系曲线模型和多项式拟合模型计算的与桩-锚结构最低造价相匹配的锚索拉力与优化的变形协调条件计算的锚索拉力十分接近,可选择其中任意一种计算方法计算得到的锚索拉力作为最终锚索拉力计算值。此时,桩身弯矩的正负极值并不相等,这也表明桩身正负弯矩的极值相等时的锚索拉力并不一定是最优的锚索拉力,因为此时桩身所处的受力状态虽然比较理想,但造价可能较高,经济效益不佳。     

地下实验室与深地环境下的地球物理观测

地下实验室具有良好的低本底环境条件,为许多前沿学科研究提供了重要的实验场所,已经成为一个国家关键性的科学研究平台.目前国际上很多国家利用山体中的隧道空腔或地下矿井建立起众多的地下实验室,其中大多数进行天体物理和粒子物理实验与研究,部分同时进行着地球科学、岩体力学、地下生物等学科的相关实验.本文在介绍国际上一些重要地下实验室的基础上,着重对其在地球物理方面的观测与实验研究成果进行介绍;针对深部地下实验室所具有的"超静"与"超净"环境,阐述深部地下环境多种物理场观测所能达到的测量指标;针对深部地下实验室可实现的超高精度观测,讨论深地地球物理观测对目前仪器科学、装备与观测技术提出的挑战,及其将应对解决的诸多地球物理领域关键基础性科学问题.     

基于Tanimoto相似的重力异常相关成像方法研究

相关成像方法主要用于求解异常源空间赋存位置,但其成像结果不理想,在深度方向上存在发散现象.由于正演对成像的验证性作用,笔者设计了简单模型、多个异常源叠加模型,对传统基于Pearson相似算法、余弦相似算法的相关成像方法进行研究,指出传统相关成像中利用Pearson相似计算重力异常时出现假异常的现象,同时提出了基于Tanimoto相似的相关成像,并针对该算法改进了核函数,对多源异常采取窗口化的异常分离方式.研究表明笔者提出的方法具有异常源纵、横向分辨率较传统相关成像方法有所提高,异常源形态勾勒准确的特点,为重力资料的解释提供了有力信息.