气候变化对中国多年冻土和寒区环境的影响

中国的多年冻土总面积为2.15×106km2,主要分布在高海拔地区.40年来,随寒区经济的快速发展和资源、环境问题的日益突出,冻土和寒区气候变化研究获得了长足的进展.我国大部分地区的多年冻土退缩趋势明显.21世纪,受气候变暖和人为活动的共同影响,青藏高原和东北地区北部多年冻土将大幅退缩.冻土广泛退缩将对中国的寒区经济和环境产生重要影响.但是,冻土退缩及其对环境的影响还存在很大的不确定性.     

硼同位素地球化学应用研究进展

硼的2个稳定同位素(10B和11B)间较大的同位素相对质量差导致自然界明显的硼同位素分馏,加上硼易溶于水和活泼的化学性质,使其在不同的地质环境下具有不同的同位素组成。现已查明自然界硼同位素组成(δ11B)的变化范围为-70‰~+75‰。较负的δ11B值见于非海相蒸发硼酸盐矿物和某些电气石,而较正的δ11B值见于盐湖卤水和蒸发海水。20世纪80年代以来,随着硼同位素测量方法的建立和改进,硼同位素地球化学研究领域不断拓宽。目前,硼同位素已成功地应用于判别沉积环境、示踪地下水污染、研究矿床成因、示踪海水入侵、重建古海洋与古气候条件和研究大陆化学风化等方面。综合概述了硼同位素的分馏机理、硼同位素在自然界的分布及其硼同位素在地球化学领域研究中取得的成果、最新进展以及研究中存在的问题,以促进硼同位素地球化学研究在我国的进一步发展。     

21世纪的花岗岩研究, 路在何方？——关于花岗岩研究的思考之六

21世纪的花岗岩怎样研究是一个需要探索的问题。作者认为,应当对现有的花岗岩理论、流行的说法以及术语等进行清理和反思,汲取其精华,剔除其糟粕,抛弃那些不科学、不符合实际、不符合逻辑的部分。例如,在花岗岩研究中摈弃结晶分离的理论,缩小花岗岩混合作用的意义,限制花岗岩构造环境理论的应用,取消幔源、壳源和壳幔混合源的术语等。作者指出,今后花岗岩研究应当着重解决两个问题: (1)花岗岩是怎样的？(2)它何以是这样的？文中提出5个方面的任务作为今后研究的重点,即: 开展花岗岩立典式的研究,将花岗岩研究与古老地壳的研究结合起来,将花岗岩物理性质研究与地球化学究结合起来,开展广泛的实验岩石学研究和创建新的“大陆构造学”理论。鉴于花岗岩研究目前存在的严重误区,现有的花岗岩理论几乎全面崩溃,由四大基石支撑的花岗岩大厦行将坍塌,花岗岩研究正面临全球大洗牌。为此,作者建议开展一场关于花岗岩的大辩论,目的是清理思路,认清问题,明确方向,找到出路。作者呼吁,我们应当加强学习,加速引进人才,克服急躁情绪和浮夸的学风,摈弃从众思想和奴性思想,不以SCI论英雄,改进我们的学习,改善我们的制度,以推进花岗岩研究迈上新台阶。     

TDR测定土壤含水量的标定研究

探讨了TDR测定土壤含水量的原理,并对黑河上游阿柔试验样地取土样进行了土壤体积含水量测定的室内标定试验,得出相关性较好的TDR测定土壤体积含水量的关系式.结果表明:通过室内土样同填建立的,TDR测定的体积含水量与土壤实际含水量相关性很好,可以利用TDR精确的测定土壤含水量,为黑河遥感项目提供精确的地面土壤水分数据,为遥感反演和验证提供基础数据.所得到 的标定结果对于具有相同土质的黑河中游土壤具有参考价值.     

重力辅助匹配惯性导航系统研究

常规的航位推算方法无法满足水下潜器长时间工作的导航要求,惯导设备的定位误差随时间积累,重力异常数据和重力梯度数据进行匹配辅助导航可以连续的对惯性导航系统积累误差进行校正。 文章介绍了利用重力辅助惯导的思想和原理,对重力辅助惯性导航进行了讨论,建立包含重力异常/ 重力梯度数据的 Kalman 滤波算法,并采用改进的 ICCP 算法对重力异常匹配导航进行了模拟试算,结果表明在现有的技术条件下,重力辅助匹配导航能够胜任水下航行的工作任务,保证长航时的水下定位精度。     

The Chemical Composition of Global Subducting Sediments and Its Geological Significance

Subducted sediments play an important role in crust-mantle interaction and deep mantle processes, especially for subduction zone magmatism and mantle geochemistry. The current rate of Global Subducting Sediments (GLOSS) is 0.5~0.7 km³/a. The GLOSS are composed of terrigenous material(76 wt.%), calcium carbonate(7 wt.%), opal(10 wt.%) and mineral-bound H₂O⁺(7 wt.%). The chemical compositions of GLOSS are similar to those of upper continental crust which is mainly controlled by the terrigenous materials, and yet the materials formed by marine processes will dilute the terrigenous materials. The components of subducted sediments are different among trenches. In the accretionary margin, the components of subducted sediments are similar to those of the upper crust, while in the non-accretionary margin the components are terrigenous materials plus those produced by marine processes. During subduction, subducted sediments will released fluids, melt or supercritical fluid to affect island arc/back-arc basin magmatism by means of aqueous fluid or sediment melt. In addition, a part of subducted sediments, together with underlying altered oceanic crust/lithosphere, recycle into the mantle and contribute to the mantle heterogeneity. Geochemical tracers indicate that subducted sediments play variable contributions to the magmatic processes in different tectonic setting. Thus, subducted sediments play an important role in two relatively independent dynamics systems (plate tectonics and mantle plume), as well as related mantle evolution models. As a result, by accurately calculating the compositions of subduction sediments and using various geochemical indicators, we can further limit the input and output fluxes of various elements or isotopes, and then obtain more accurately residual subducted components, which can provide us some important clues for geodynamic process.     

四川盆地震旦系灯影组白云岩成因

基于岩芯观察、薄片鉴定、地球化学分析,结合区域地质背景,系统研究了四川盆地震旦系灯影组白云岩成因。岩石学特征分析发现,灯影组白云岩可分为泥粉晶云岩、粒屑云岩、微生物云岩、岩溶角砾云岩4类,其结构类型一般为泥晶—粉晶,说明白云岩化时间较早,为准同生期。地球化学分析表明,灯影组白云岩δ^13C平均值与震旦纪原始海水较为接近,δ^18O值呈现中—高负偏的特征,有序度和Fe、Mn含量相对偏低,Na含量相对较高,稀土元素配分模式则与海水配分曲线类似,表明白云岩化主要受到海源流体的影响。盆地周缘的古陆和水下隆起使盆内海水极易封隔浓缩,盆内发育的富Ca^2+菌藻类可间接提高海水的Mg^2+/Ca^2+比值,加之灯影期干旱炎热的古气候让盆内蒸发作用强烈,可伴生石膏等蒸发性矿物,促进白云石化。综合上述特征,四川盆地灯影组白云岩成因为微生物参与的蒸发海水回流渗透白云石化。     

泡沫镍基P-25薄膜光催化降解水中喹啉

为了提高TiO²薄膜的光催化效率和使用稳定性,采用浸渍涂布法将粉体P-25 TiO₂负载在泡沫镍基片上,制备泡沫镍基负载P-25薄膜光催化材料,利用XPS和FE-SEM分析了薄膜的晶相和形貌,并考察了不同条件下P-25薄膜对水中喹啉的降解效能。研究发现：P-25薄膜均匀覆盖泡沫镍基片表面,薄膜呈混晶结构,表面呈现微裂痕。实验表明：增大光照强度和曝气量能够明显提高水中喹啉的光催化降解率;低pH有利于水中喹啉的去除;初始浓度和温度不是光催化反应的主控因子;曝气产生的吹脱、扰动和水力紊流效应对光催化反应的影响不明显。结果显示：不改变水溶液温度和pH条件下,P-25薄膜对水中喹啉有良好的去除效果,并可多次重复使用。     

Logistic判别模型在强降水预报中的应用

利用Logistiv判别模型进行强降水预报,并设计3种方案进行对比分析。方案1直接使用14个影响因子进行判别预报,受因子共线性作用及噪音信号影响,虽然拟合效果较好,但预报效果明显下降。方案2对14个影响因子进行主成分分析,利用前6个主成分建模,虽然拟合效果较方案1降低,但由于消除了因子共线性作用以及噪音信号影响,预报效果较方案1提高。方案3运用Bootstrap抽样技术得到符干样本并建模计算模型参数,打乱了原有时间序列中的波动,仪保留平稳信息,拟合自由度进一步降低,导致拟合效果较方案案2下降,但预报效果却是3种方案中最好且最稳定的。在上述研究基础上,利用欧洲中心数值预报模式的预报场资料,建立基于Logistic判别模型的强降水客观预报系统,并在中央气象台业务运行。2013和2014年连续两年汛期预报检验结果表明,概模型对强降水预报的TS评分高于数值模式本身,具有一定的业务参考价值。     

1:500万国际亚洲地质图

1:500万国际亚洲地质图(IGMA5000)是由世界地质图委员会(CGMW)的4个分会、亚欧20个国家的100余名地质学家合作完成的.这是 CGMW 旗下,第一份 IGMA5000;第一份以亚洲为主体,又包括邻区,既表示大陆地质,又表示海底地质的 IGMA5000;第一份按国际标准,在 ArcGIS 平台上编制的数字化IGMA5000.图幅西起阿尔卑斯,东到马里亚纳海沟,北起北冰洋,南到爪哇海沟.从这张图上,不仅可以解读亚洲地质,而且可以研究亚洲与相邻大陆和海洋的地质构造关系.IGMA5000的完成,为亚洲大地构造、成矿规律和资源环境研究建立了一个坚实的基础.