干旱区一次锋面过境短时暴雨中尺度系统分析

利用加密自动站、卫星云图及雷达图像等资料,对2010年6月7日白天到夜间宁夏中北部地区出现的短时暴雨天气成因及中尺度系统演变进行分析。结果表明,此次短时暴雨是在“东高西低”稳定的环流形势和锋面过境背景下,500 hPa西风槽,700 hPa切变线、低涡、低空急流,850 hPa切变线,地面冷锋等主要影响系统相互配合、共同作用下发生的;大降水落区位于低空急流左侧与切变线尾部的辐合区,这可作为宁夏中尺度暴雨天气系统的一种典型特征;逆风区的出现和S型风场、锋面过境雷达图像特征是此次强降水典型的雷达回波特征,逆风区分布与中尺度系统走向基本一致。     

汶川地震高速远程滑坡速度研究

汶川地震诱发了大量的高速远程滑坡。在超强的地震动作用下,坡体结构被撕裂并抛射后,受到坡体前缘地形及自身势能的影响,很容易转化为碎屑流作远程运动,这种高位滑坡以其很快的运动速度和超常的运动距离造成了巨大的灾害与损失。本文在对汶川地震大型典型高速远程滑坡大量现场调查的基础上,分析了坡体临空飞行运动初始速度、滑程运动最大速度以及碎屑流运动速度,并且以东河口滑坡为例,对比了不同计算方法下的运动速度和运动性,得到东河口滑坡的运动特征值μ=0.2292,最大运动速度Vm ax=63.40 m/s,平均运动速度超过25 m/s,属于超高速滑坡运动以及强碎屑流性质。     

某公路滑坡成因机制及稳定性

对某公路滑坡的变形特征、成因机制及稳定性进行了详细研究,并提出了相应的防治措施.研究表明:此滑坡为推移式滑坡,坡体的地形及物质组成是滑坡发生的地质基础,大量的降雨是滑坡发生的主要诱发因素;滑坡在自然状态下是稳定的,而在暴雨和地震工况下不稳定;此滑坡防治应以加强排水措施为主,并在前缘修筑挡墙,同时加强监测.查明滑坡的变形特征及成因机制是滑坡灾害评价和防治的基础,研究思路及其成果可供类似滑坡稳定性分析及灾害防治参考.     

IPCC A1B情景下中国西南地区气候变化的数值模拟

利用ECHAM5/MPI-OM 全球海气耦合模式模拟的当代(1986-2000 年)和IPCC A1B情景下未来(2011-2025 年)2×15a 的模拟输出格点场资料,驱动20 km高水平分辨率区域气候模式RegCM3 进行西南地区气候变化的数值模拟,主要分析未来地面温度和降水的可能变化。结果表明：①通过与32 个地面气象站观测资料和CRU资料对比分析,RegCM3 能够很好的模拟研究区基准时段地面温度和降水的局地分布特征。②A1B情景下未来西南地区年、四季平均温度均明显增加,北部温度变化幅度大于南部。③最高/最低温度一致升高,冬季最高/最低温度变化幅度大于夏季;年、秋冬季降水有所增加,冬季降水增加明显,而春夏季降水略有减少。④研究区未来春夏季温度升高、降水减少的趋势可能导致局部地区高温、干旱等极端天气的可能性增大;同时冬季降水增加,可能加重局部地区洪涝灾害的风险。     

饱和正冻土水分迁移及冻胀模型研究

正冻土在温度梯度大的情况下,冻结锋面快速移动,孔隙水变成冰,造成原位体积膨胀;而通常在天然条件下,温度梯度都不大,水从未冻区向冻结区迁移,在某一个位置引起冰的累积,形成分凝冰。由于此诱发的冻胀要比原位冻胀大很多,因此,建立一个能够模拟土体水分迁移及分凝冰形成过程的冻胀模型尤其重要。基于第2冻胀理论,建立了饱和土体冻胀模型。在模型中,假设冻结缘中单位时间内水分迁移速度为常数,以计算冻结缘内水压力,再根据克拉方程得到冰压力。根据冰压力的大小作为分凝冰形成判据,研究中假设新的分凝冰形成以后,上一层分凝冰停止生长。模型把水分迁移和冻胀速率当作基本的未知量,模拟了与可天然土体冻胀类似的底部无压补水和顶部加压的冻胀情况。通过数值模拟与试验结果进行对比,初步验证模型的可靠性,其研究结果为实际寒区工程的冻胀预测提供参考。     

Chronology and Geochemistry of Mesozoic Volcanic Rocks in the Linjiang Area,Jilin Province and their Tectonic Implications

Zircon U-Pb ages and geochemical analytical results are presented for the volcanic rocks of the Naozhigou, Ergulazi, and Sidaogou Formations in the Linjiang area, southeastern Jilin Province to constrain the nature of magma source and their tectonic settings. The Naozhigou Formation is composed mainly of andesite and rhyolite and its weighted mean 206Pb/238U age for 13 zircon grains is 222±1 Ma. The Ergulazi Formation consists of basaltic andesite, basaltic trachyandesite, and andesite, and six grains give a weighted mean 206Pb/238U age of 131±4 Ma. The Sidaogou Formation consists mainly of trachyandesite and rhyolite, and six zircon grains yield a weighted mean 206Pb/238U age of 113±4 Ma. The volcanic rocks have SiO2=60.24%–77.46%, MgO=0.36%–1.29% (Mg#=0.32–0.40) for the Naozhigou Formation, SiO2=51.60%–59.32%, MgO=3.70%–5.54% (Mg#=0.50–0.60) for the Ergulazi Formation, and SiO2=58.28%–76.32%, MgO=0.07%–1.20% (Mg#=0.14–0.46) for the Sidaogou Formation. The trace element analytical results indicate that these volcanic rocks are characterized by enrichment in light rare earth elements (LREEs) and large ion lithophile elements (LILEs), relative depletion in heavy rare earth elements (HREEs) and high field strength elements (HFSEs, Nb, Ta, and Ti), and negative Eu anomalies. Compared with the primitive mantle, the Mesozoic volcanic rocks in the Linjiang area have relatively high initial 87Sr/86Sr ratios (0.7053-0.7083) and low εNd(t) values (?8.38 to ?2.43), and display an EMII trend. The late Triassic magma for the Naozhigou Formation could be derived from partial melting of a newly accretional crust with the minor involvement of the North China Craton basement and formed under an extensional environment after the collision of the Yangtze Craton and the North China Craton. The Early Cretaceous volcanic rocks for the Ergulazi and Sidaogou Formations could be formed under the tectonic setting of an active continental margin related to the westward subduction of the Izanagi plate.     

锑矿石化学物相分析方法选择性分离条件验证及准确度评估

目前我国矿石化学物相分析方法,除少数方法具有较广泛的适应性外,多数方法均是针对某一具体矿区的样品而制定,在实际应用中无法确认分析结果的准确性和选择性分离流程的适应范围。验证化学物相分析方法的选择性分离流程及方法准确度是该领域必须解决的问题。本文以我国具有代表性的锑矿类型——单锑硫化矿为研究对象,通过岩矿鉴定确定锑的主要矿物相,从试验样品中挑选验证选择分离条件所需的单矿物,在无法获得锑华单矿物的情况下,通过价态分析确定了锑华与锑酸盐混合物中锑华的比例,并通过系列单矿物选择分离对比条件试验和X射线衍射分析,确定了锑华、辉锑矿和锑酸盐等锑物相的选择性分离条件。结果表明:对于硫化锑含量大于35%的样品,锑硫化相的选择浸出时间从传统的30 min调整为40 min,硫化锑的浸出率提高了4%~6%,硫化锑相对于锑酸盐的串相率降低了45%~70%,硫化锑相浸出完全,提高了硫化锑和黄锑矿相分析的准确度。该方法适用于不同地区、不同类型(氧化矿、硫化矿)锑矿石样品的锑化学物相分析。     

基于浅层探冰雷达的东南极内陆地区冰盖内部等时层提取

中国第32次南极考察内陆队首次使用雪地车载浅层探冰雷达取得了中山站至昆仑站全程1 300 km 的浅层冰盖数据,通过MATLAB对数据进行FFT转换、背景滤波、改变叠加次数去噪和基于曲波变换的图像处理,使用Reflexw对MATLAB处理后数据进行地形校正、二次背景滤波和平滑滤波等处理,成功提取了冰盖浅层等时层并得出了等时层的平均深度、最大深度和波动情况。最后进行了数据的连接,展示了LGB69冰芯处等时层的分布并与冰芯数据结合大体对应了相应等时层的年代和事件。给出了Dome A附近的等时层分布情况。为东南极中山站至昆仑站沿途的物质积累率计算提供重要的数据支撑。     

基于分段模拟的岩石蠕变模型

为了更好地实现对岩石蠕变特性的描述,基于岩石蠕变的阶段特征,提出分段模拟岩石蠕变的建模思路。应用变分数阶微积分改进的软体元件与弹簧串联得到改进的Maxwell模型实现对岩石稳定蠕变阶段的模拟;同时基于应变触发方式改进蠕变体元件实现对岩石非稳定蠕变阶段的模拟。综合改进的Maxwell模型与改进的蠕变体元件构建一个新的三元件蠕变模型。应用岩盐典型蠕变曲线数据对三元件蠕变模型进行了验证。结果显示构建的三元件蠕变模型可以很好地模拟岩盐的三阶段蠕变,分段模拟思路是可靠的。     

基于动三轴试验的层间错动带动孔压特性及能量分析

2008年汶川地震触发的大光包滑坡滑带形成背景是渗水层间错动带,该带强度变化是决定滑坡启动的主要因素,动孔压发展是土体材料强度劣化的根本原因,故基于系列室内动三轴试验研究该带材料孔压特性。结果表明,动载下层间错动带材料孔压快速增长,循环剪应力比越大,孔压增长越快,不同荷载条件下应变达到5%时动孔压比等于1,材料液化,根据动孔压比与振次比曲线的拟合关系提出幂函数应力模型。从能量角度描述层间错动带材料孔压增长特性,揭示出循环剪应力比对累积能量耗损与动孔压比曲线影响较小而围压对其影响较大,并进一步提出孔压增长的能量模型。