穿过俄勒冈州图拉丁山脉的重力研究：波特兰都市区地壳结构的解释和地震危险性

穿过波特兰市区西部图拉丁山脉（波特兰山）的高分辨率重力测量，展现出以前根据地表地质学和航磁测绘识别出的断层的证据。本次重力测量是在1996年沿着长4．5km的双孔隧道进行的，该隧道在当时的建设中及现在一直在波特兰市区与波特兰山以西的居民区之间通轻便火车。在隧道内的重力从西到东逐渐增加，这种情况反映了隧道位于西边的图拉丁盆地低密度沉积物与其东边高密度大部分隐蔽的始新世玄武岩之间。叠加在这一梯度之上的是几个阶梯状异常，我们将其解释为密度明显差异的岩石之间断续接触的证据。这些异常的最大值发生在西尔万克里克之下，这里存在一条以前测绘出的断层。另一异常发生在距西洞口1200m处，大约是隧道与航磁异常相交汇的部位，航磁异常与西尔万断层（原来称为奥特菲尔德断层）有关。以这些重力资料为依据的岩石学横剖面显示出阶梯状异常与陡倾逆断层相一致，虽然走滑位移也许同样重要。与上方地形洼地相对应的3个重力低异常可能反映存在着剪切带。几个中等地震（M≥3．5）1991年发生在隧道当前的位置，说明这些断层中的几条或波特兰山断层带的其他断层是地震活动断层。     

鲁西铜石岩体的锆石SHRIMPU-Pb年龄及其地质意义

本文首次报道了鲁西地区铜石岩体的锆石SHRIMPU-Pb年龄结果。通过对斑状细粒闪长岩中单颗粒锆石18个样品点的分析,获得了两组谐和年龄数据,其中有10个分析点的206Pb/238U年龄为167.9～183Ma,加权平均值为175.7±3.8Ma;另外8个分析点的207Pb/206Pb年龄为2502～2554Ma,加权平均值     

高速铁路桥墩偏移整治工程线上监测及结果分析

高速铁路建成运营后,受外部因素的影响,如在桥墩一侧施工、堆载等,会造成桥墩发生偏移,影响线路的平顺性,严重威胁高速铁路行车安全,需对其进行纠偏整治。本文以某城际高铁K19段高架桥桥墩的偏移整治工程为例,在整治期间,对线上监测点和轨道线形监测,根据监测结果指导施工,直至达到纠偏目标。监测结果表明了监测方案的有效性、正确性,能够对施工起到较好的指导作用,且能够为纠偏是否达到目标提供可靠的判断依据。可为类似高速铁路的纠偏整治及线上监测提供良好的参考。     

1980-2010年冬季北极涛动季节内振荡的成因分析

采用NCEP/NCAR日平均再分析资料,对冬季热带外低频振荡(大气角动量收支及地形力矩)与AO(Arctic Oscillation)指数进行计算,通过功率谱和统计分析发现,它们都存在30~60 d的周期,大气角动量收支与山脉力矩的变化为正相关,且显著响应AO变化。通过动力学诊断分析初步认为,北半球两大地形的山脉力矩作用于纬向大气角动量,副热带纬向西风发生变化,改变南北西风偶极子结构,使得AO产生变化,而且在两大地形中以喜马拉雅山脉地形作用为主。通过对喜马拉雅山脉地区的动力学诊断发现,在高(低)AO指数阶段,喜马拉雅山脉地区激发准定常行星波并作用于副热带西风,导致副热带西风偏弱(偏强),高纬西风偏强(偏弱),因而AO偏强(偏弱),平流层极涡偏强(偏弱),极涡强(弱)中心偏向东北亚。     

中国大陆降水时空变异规律——Ⅲ. 趋势变化原因

中国大陆现代降水表现出若干长期变化特征,对现代降水趋势性变化的原因,目前还没有很好了解。结合多种资料分析以及前人研究成果,对中国大陆近几十年降水变化趋势的原因进行了探讨,得到以下初步认识:① 现代降水量变化趋势具有明显的地域性差异,全国平均没有表现出显著增加或减少的长期变化,但强降水事件频率和降水量出现明显增多,而小雨事件特别是痕量降水事件显著减少。② 再分析资料表明,最近几十年全国水汽净收支量在一定程度上增加了,实际观测资料显示近地面和对流层中下层空气比湿或大气可降水量出现较明显上升趋势。③ 代用资料序列分析显示,全国大部地区近几十年降水变化仍处于晚近历史时期正常自然波动范围内;近百年观测的降水量序列也表明,黄淮海地区降水具有多重时间尺度相互叠加作用特点,低频自然气候变异的影响信号有清晰表现。④ 人类活动引起的大气中温室气体浓度增加对全国或东部季风区现代降水变化影响的信号,目前仍难以识别;区域性近地面风速减弱导致的雨量观测系统偏差以及大范围气溶胶浓度增加,可能是东部季风区大多数台站观测到的强降水事件频率增加和小雨频率显著减少的两个重要原因。⑤ 主要与城市化影响相关的地面观测资料系统偏差,可以部分解释现有分析表明的短历时强降水事件频率和累计降水量增加现象,同时也很可能是城市台站小雨和痕量降水事件频率明显下降的另一重要原因。     

横向振动格栅紊流紊动特性试验

建立了一套大尺度格栅紊流试验系统,格栅进行有别于传统垂向模式的横向振动,采用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)测量流速。对瞬时流速的检验表明,该系统产生的紊流场具有较强的随机性和统计规律性。均方根流速在格栅片附近变化较大,在两片格栅中间处趋于稳定,纵向均方根流速明显大于垂向均方根流速,二者比值在1.5~2.0之间,接近天然明渠紊流。雷诺应力在距格栅越近处波动越大,随着距格栅距离的增加而减小,至两片格栅中间处雷诺应力基本为0。时间和长度积分尺度在格栅片处最小,随着距格栅距离的增加而线性增加,至两片格栅中间处达到最大值。流速能谱呈现Kolmogorov理论的-5/3次方规律。本系统生成的紊流场的统计规律与传统的垂向振动格栅紊流较为一致,但纵向和垂向的紊动强度更接近实际,为后续紊流中泥沙和污染物等运动机理的研究奠定了基础。     

古土壤力学特性及其对黄土滑坡的意义

对宝鸡地区野外滑坡灾害调查的结果显示,古土壤与黄土交界面对黄土滑坡滑带具有明显的边界效应。为了研究剪切过程中古土壤的力学特性,开展了饱和原状古土壤偏压固结不排水剪(ACU)和常剪应力排水剪(CQD)试验。ACU试验表明:古土壤应力应变曲线在峰后表现为理想塑性特征,较低围压(100 k Pa)条件下发生剪胀破坏,围压≥200 k Pa时发生剪缩破坏。CQD试验结果表明:古土壤在排水条件下发生剪缩破坏,破坏时轴向应变很小,且破坏速率随固结应力增大而减小。根据试验结果得到了q-p’平面内古土壤临界状态线(CSL),求得φ’为28.8°。同时,结合已有研究成果对黄土和古土壤交界面在涉水过程出现局部破坏进行了机理探讨,这些局部破坏控制了潜在滑动面的边界。     

专题地质填图及有关问题讨论

面积性地质调查及填图是今后地质调查的主要工作,如何做好这个工作,并实现地质调查和科研一体化,特别是在已有填图基础上,如何部署和开展新的填图工作,是一个亟待回答的新问题。专题地质填图是针对存在的重要地质或资源、环境问题,或是针对特定目标地质体等,以解决特定问题或满足社会特定需求为主要目的、填图与研究融为一体的地质填图,填图的范围和比例尺依据解决问题和目标地质体而定。专题地质填图是以问题和需求为驱动,是对已有的综合地质填图的补充和提高,是高效实现地调科研一体化的一种方式。论述了专题填图的内涵、必要性,以及开展专题填图的方式和方法。     

Geochemistry and Petrogenesis of Intracontinental Basaltic Volcanism on the Northwest Arabian Plate,Gaziantep Basin,Southeast Anatolia,Turkey

Volcanism along the northwest boundary of the Arabian Plate found in the Gaziantep Basin, southeast Turkey, is of Miocene age and is of alkaline and calc-alkaline basic composition. The rare earth element data for both compositional series indicates spinel–peridotite source areas. The rare earth and trace elements of the alkaline lavas originate from a highly primitive and slightly contaminated asthenospheric mantle; those of the calc-alkaline lavas originate from a highly heterogeneous, asthenospheric, and lithospheric mantle source. Partial melting and magmatic differentiation processes played a role in the formation of the petrological features of these volcanics. These rocks form two groups on the basis of their ~(87) Sr/~(86) Sr and ~(143) Nd/~(144) Nd isotopic compositions in addition to their classifications based on their chemical compositions(alkaline and calc-alkaline). These isotopic differences indicate a dissimilar parental magma. Therefore, high Nd isotope samples imply a previously formed and highly primitive mantle whereas low Nd isotope samples may indicate comparable partial melting of an enriched heterogeneous shallow mantle. Other isotopic changes that do not conform to the chemical features of these lavas are partly related to the various tectonic events of the region, such as the Dead Sea Fault System and the Bitlis Suture Zone.