河北冬奥赛区一次夜间增温过程的数值模拟及诊断

夜间增温是河北冬奥赛区冬季频发的天气现象,对其进行准确的模拟与预报对赛区建设及比赛保障至关重要。本文针对河北冬奥赛区2020年2月8日夜间至9日凌晨发生的一次夜间增温过程,通过引入高分辨率地形数据,利用中尺度区域数值模式WRF4.1.5精细化再现了此次夜间增温过程,并探究了此次过程的气象特征及成因。研究结果表明:此次夜间增温过程受东北冷涡影响,中高空冷平流显著,高低层风切变较强,有明显的平流差异,同时,近地面气象要素变化特征明显,包括相对湿度降低、风速增大、海平面气压降低、地表热通量及长波辐射增强等;增温发生时,强冷平流在范围及强度上均明显增加,导致强烈的下沉运动,使得低层大气温度升高,并且高低层强风切变以及平流差异容易产生垂直混合,等熵面波动明显,湍流加强,进一步加强湍流垂直混合运动,运动热通量输送增强,产生夜间温度异常升高现象。     

沙南凹陷古近系中深层砂岩储层特征与岩性油气藏勘探

渤海湾盆地沙南凹陷陡坡带古近系沙河街组二段发育辫状河三角洲相砂岩储集层,该储层受构造位置、埋藏速率、古地温变化、断裂作用的影响,在不同构造区特别是中深层,其物性具有明显的差异性。笔者等利用钻井、测井、地震及分析化验等资料,对中深层砂岩储层沉积相、成岩作用及孔隙演化特征进行研究,提出优质储层的主控因素及演化规律。结果表明,研究区中深层砂岩以岩屑长石砂岩为主,孔隙以粒间溶孔、粒内溶孔为主,储层存在中孔中渗型、中孔低渗型、低孔低渗型和低孔特低渗型4类,且以中孔低渗型为主。储层孔隙总体比较发育,储层整体表现为中等孔隙度、中等渗透率,储层物性较好。对区内优质储层发育的控制因素进行研究表明,富含石英、长石的物源区母岩是区内优质储层发育的物质基础,三角洲分流河道沉积相是优质储层发育的主要沉积相类型,成岩晚期方解石胶结物经过强溶蚀作用是优质储层发育的关键因素。对中深层优质储层时空演化规律分析表明,沙南凹陷南次洼曹妃甸14- e构造区发育辫状河三角洲相砂体,且这些砂体都位于有效烃源岩内,油气运聚条件优越,所以岩性油气藏勘潜力较大。已钻井也证明了区内厚油层的存在,说明该区是沙南凹陷岩性油气藏勘探最有利场所。     

石家庄大气污染与沙尘天气的关系分析

利用2002—2006年石家庄市逐时气象资料和环境监测资料,分析了8次典型沙尘天气对空气污染的影响。结果表明:沙尘天气的首要污染物均是可吸入颗粒物,春季中度以上污染日平均出现在沙尘日当日或次日;造成石家庄沙尘天气污染源分外来型、本地型以及二者共同影响型3种;其中,本地型沙尘污染多受冷锋影响,PM10浓度与风速呈正相关。而外来型污染多处于弱气压场控制,PM10浓度与南风呈反相关,而当风向转偏北时则利于污染物积累。     

基于生态水文学的黄河口湿地生态需水评价

根据生态系统保护的要求,以提高生态系统承载力、保护河口生态系统完整性和稳定性为原则,以促进区域生态系统的良性维持为目标,从生物多样性保护的角度,研究确定了23600hm^2的黄河三角洲应补水的湿地恢复和保护规模。在此基础上,采用景观生态学的原理和方法,在湿地植物生理学、生态学、水文学研究基础上及遥感和GIS技术的支持下,研究水分—生态耦合作用机理,建立基于生态水文学的黄河口湿地生态需水及评价模型,并运用预案研究方法和景观生态决策支持系统的规划评价思想,预测和评价了黄河口湿地不同补水方案产生的生态效果,重点研究了丹顶鹤、东方白鹳、黑嘴鸥等指示性物种适宜生境条件与湿地补水后的生态格局变化。评价结果表明,黄河三角洲湿地具备东方白鹳及丹顶鹤等保护性鸟类的繁殖和越冬的潜在生境条件,但其生境质量并不十分理想,通过湿地补水,作为珍稀鸟类重要栖息地芦苇湿地面积从现状的10000hm^2增加至22000hm^2,生态承载力大幅提高;研究在统筹黄河水资源条件、水资源配置工程措施和湿地生态系统综合保护需求后,推荐提出了黄河三角洲湿地恢复和保护的3.5亿m^3黄河补水量及补水时期。     

四川稻城海子山方枝柏树轮宽度与气候因子的响应关系研究

对四川稻城县海子山高原上的方枝柏进行树芯采集,经交叉定年后建立林线上限位置的方枝柏树轮宽度年表.标准化年表与气象资料的响应分析结果揭示了该地区树木生长主要受当年生长季前期温度条件的控制.轮宽指数与前一年9月到当年2月的平均气温呈显著正相关(R=0.56,PP＜0.01).由此重建了该地区1850-2019年这170 a...     

热带气旋"蒲公英"两次登陆过程的灾害与结构特征

2004年7月1~3日,热带气旋“蒲公英”自生成到影响浙江沿海地区期间,不仅持续时间长、强度大,移动路径长、变化较复杂,而且创下了近3年来台湾风灾损失的最高纪录,同时也给浙江等沿海地区造成了一定的经济损失。作者主要利用卫星云图资料、NCEP再分析资料,从宏观上对热带气旋“蒲公英”两次登陆过程中的强度及其引发的风雨灾害进行了分析。结果表明,“蒲公英”登陆台湾期间,东亚环流形势呈典型的鞍形场分布,有利于处于两高之间热带气旋“蒲公英”的维持和北上转向。而在其登陆浙江沿海地区后,浙江沿海地区处于较强的偏东气流中,“蒲公英”中心处于高空槽后,气流下沉以及缺少水汽和能量充沛供应使得其减弱为热带风暴。无论是其登陆台湾还是浙江沿海地区,台风垂直方向始终呈深厚气旋性涡柱结构,但中心附近低层辐散,中层辐合,不利于中心附近的对流发展。相反,台风外围螺旋云带内不仅中低层辐合,高层辐散,辐合层较深厚,且存在高湿和强上升运动,因而有利于对流云团的发展。对流云团发展强度的不同使得“蒲公英”两次登陆期间引发的风雨灾害明显不同。     

Diamond in Oceanic Peridotites and Chromitites: Evidence for Deep Recycled Mantle in the Global Ophiolite Record

Diamonds have been discovered in mantle peridotites and chromitites of six ophiolitic massifs along the 1300 km‐long Yarlung‐Zangbo suture (Bai et al., 1993; Yang et al., 2014; Xu et al., 2015), and in the Dongqiao and Dingqing mantle peridotites of the Bangong‐Nujiang suture in the eastern Tethyan zone (Robinson et al., 2004; Xiong et al., 2018). Recently, in‐situ diamond, coesite and other UHP mineral have also been reported in the Nidar ophiolite of the western Yarlung‐Zangbo suture (Das et al., 2015, 2017). The above‐mentioned diamond‐bearing ophiolites represent remnants of the eastern Mesozoic Tethyan oceanic lithosphere. New publications show that diamonds also occur in chromitites in the Pozanti‐Karsanti ophiolite of Turkey, and in the Mirdita ophiolite of Albania in the western Tethyan zone (Lian et al., 2017; Xiong et al., 2017; Wu et al., 2018). Similar diamonds and associated minerals have also reported from Paleozoic ophiolitic chromitites of Central Asian Orogenic Belt of China and the Ray‐Iz ophiolite in the Polar Urals, Russia (Yang et al., 2015a, b; Tian et al., 2015; Huang et al, 2015). Importantly, in‐situ diamonds have been recovered in chromitites of both the Luobusa ophiolite in Tbet and the Ray‐Iz ophiolite in Russia (Yang et al., 2014, 2015a). The extensive occurrences of such ultra‐high pressure (UHP) minerals in many ophiolites suggest formation by similar geological events in different oceans and orogenic belts of different ages. Compared to diamonds from kimberlites and UHP metamorphic belts, micro‐diamonds from ophiolites present a new occurrence of diamond that requires significantly different physical and chemical conditions of formation in Earth's mantle. The forms of chromite and qingsongites (BN) indicate that ophiolitic chromitite may form at depths of >150‐380 km or even deeper in the mantle (Yang et al., 2007; Dobrthinetskaya et al., 2009). The very light C isotope composition (δ13C ‐18 to ‐28‰) of these ophiolitic diamonds and their Mn‐bearing mineral inclusions, as well as coesite and clinopyroxene lamallae in chromite grains all indicate recycling of ancient continental or oceanic crustal materials into the deep mantle (>300 km) or down to the mantle transition zone via subduction (Yang et al., 2014, 2015a; Robinson et al., 2015; Moe et al., 2018). These new observations and new data strongly suggest that micro‐diamonds and their host podiform chromitite may have formed near the transition zone in the deep mantle, and that they were then transported upward into shallow mantle depths by convection processes. The in‐situ occurrence of micro‐diamonds has been well‐demonstrated by different groups of international researchers, along with other UHP minerals in podiform chromitites and ophiolitic peridotites clearly indicate their deep mantle origin and effectively address questions of possible contamination during sample processing and analytical work. The widespread occurrence of ophiolite‐hosted diamonds and associated UHP mineral groups suggests that they may be a common feature of in‐situ oceanic mantle. The fundamental scientific question to address here is how and where these micro‐diamonds and UHP minerals first crystallized, how they were incorporated into ophiolitic chromitites and peridotites and how they were preserved during transport to the surface. Thus, diamonds and UHP minerals in ophiolites have raised new scientific problems and opened a new window for geologists to study recycling from crust to deep mantle and back to the surface.     

内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩锆石年代学、岩石地球化学及大地构造意义

内蒙古索伦山地区是中亚造山带构造演化的关键区域,其中关于古亚洲洋的闭合时限以及西伯利亚板块和华北板块的拼贴时空关系一直存在争议。出露于内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔的中酸性侵入岩,其深入研究对探讨古亚洲洋演化具有重要意义。文中对内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩进行了系统的岩石学、年代学及地球化学研究。获得哈尔博格托尔TTG岩的LA ICP MS锆石U Pb年龄为(266.7±3.7) Ma,表明该侵入岩形成于中二叠世。地球化学主量元素分析表明,索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩的岩石系列主要为含钠较高的钙碱性准铝质系列。其稀土元素总量较低,呈现轻稀土元素(LREEs)相对于重稀土元素(HREEs)弱富集的特征,Eu异常不明显;微量元素呈现Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素强烈亏损的特征,与典型的岛弧岩浆岩类似。结合索伦山TTG岩体地质特征和区域地质背景,综合年代学和地球化学特征分析,笔者认为索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩体形成于岛弧环境,即中二叠世期间古亚洲洋壳向华北板块还存在俯冲作用,因而古亚洲洋至少应在中二叠世以后才闭合。内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩是洋壳俯冲的岩石学记录,为索伦山缝合带及古亚洲洋构造域演化提供了新的基础地质资料。     

博茨瓦纳和中国含金刚石金伯利岩的地质特征及对寻找类似岩体的启示

金刚石及其寄主岩石是人类认识地球深部物质组成和性质、壳幔和核幔物质循环重要研究对象。本文总结了中国不同金刚石类型的分布,着重对比了博茨瓦纳和中国含金刚石金伯利岩的地质特征,取得如下认识:(1)博茨瓦纳含矿原生岩石仅为金伯利岩,而中国含矿岩石成分复杂,金伯利岩主要出露在华北克拉通,展布于郯庐、华北中央和华北北缘金伯利岩带,具有工业价值的蒙阴和瓦房店矿床分布于郯庐金伯利岩带中;钾镁煌斑岩主要出露在华南克拉通,重点分布在江南和华南北缘钾镁煌斑岩带中;(2)钙钛矿原位U-Pb年龄和Sr、Nd同位素显示,86～97 Ma奥拉帕金伯利岩群和456～470 Ma蒙阴和瓦房店金伯利岩均具有低87Sr/86Sr(0.703～0.705)和中等εNd(t)(-0.09～+5)特征,指示金伯利岩浆源自弱亏损地幔或初始地幔源区;(3)博茨瓦纳金伯利岩体绝大多数以岩筒产出,而中国以脉状为主岩筒次之;博茨瓦纳岩筒绝大部分为火山口相,中国均为根部相,岩筒地表面积普遍小于前者;(4)奥拉帕A/K1和朱瓦能金伯利岩体是世界上为数不多的主要产出榴辉岩捕虏体和E型金刚石的岩筒之一,而同位于奥拉帕岩群的莱特拉卡内、丹姆沙和卡罗韦岩体与我国郯庐带的金伯利岩体类似,均主要产出地幔橄榄岩捕虏体以及P型和E型金刚石;(5)寻找含矿金伯利岩重点注意以下几点:克拉通内部和周缘深大断裂带是重要的控岩构造;镁铝榴石、镁钛铁矿、铬透辉石、铬尖晶石和铬金红石等是寻找含金刚石金伯利岩重要的指示矿物;航磁等地球物理测量需与土壤取样找矿方法相结合才能取得更好效果;(6)郯庐金伯利岩带、江南钾镁煌斑岩带和塔里木地块是中国重要含矿岩石的找矿靶区,冲积型金刚石成矿潜力巨大。     

一株胶质芽胞杆菌对磷矿石风化作用的实验研究

以一株质芽孢杆菌为例研究实验条件下微生物对磷矿石的风化作用.以直接作用和间接作用的方式研究培养基中胶质芽孢杆菌对磷矿粉的风化作用,即在装有100目磷矿石粉的液体培养基中接种,研究该菌对磷矿石粉的直接风化作用;同时,将装有100目磷矿石粉的透析袋放入液体培养基中再接入该菌,研究其对磷矿石粉的间接风化作用.按不同时间取培养液上清液,过滤,用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定滤液中Ca2 、Mg2 、Na 、Mn2 、Al3 、Fe3 和K 等浓度,比色法测定水溶性P(Pws)和水溶性Si (Siws) 的含量;滤膜上的固体物称重并消解后,同上方法测定Ca2 、Mg2 、Na 、Mn2 、Al3 、Fe3 和K 等浓度以及Pws和Siws含量.此外,细菌风化作用后的矿物残渣用电子探针作表面微观形态分析和XRD矿物物相分析.结果表明:胶质芽孢杆菌对磷矿石粉风化的直接作用强度大于间接作用;对不同矿物的风化强度不同,对粘土矿物的风化作用较明显.提出细菌对磷矿石的风化作用源自细菌生长导致的机械破坏作用、胞外分泌物的生化降解作用以及多种因素之间的协同作用.