九十年代低成本的观测系统

展望未来十年或更远一些的观测系统时,有两种可能的发展趋势。一是使用新技术进行各种测定,并且能做到目前尚不能完成的定量测定。新的数据可能会改变气象部门的情况,受影响最大的是分析人员和预报员,他们将使用新数据进行业务工作,同时,目前的建立在原来概念上的观测体系必将发生相应的变化。这对另一种发展趋势提出了要求,这种发展趋势是对现存观测体系进行合理改革,使得它们在新条件下有效工作。本文认为,常规观测系统的作用不会有大的变化,仍然是必要的,但需要控制它们的费用。     

加里福尼亚Fremont谷一井可反映断层的最新活动

自1978年3月,在Fresmout谷(F谷)一口井中连续记录到水位资料.其靠近Garlock断裂带(G带)上的数条断层显示出有左旋位移和倾滑位移.水位差表明有断层从观测井和灌溉井间通过.4年间,记录到6次急剧的水位变化(脉冲),这些发生在2—4天以上的水位变化,幅度为15—30厘米,似断层蠕动的结果.在观测井南300米处的G带上可能有两种蠕动:(1)阶梯状的倾滑位移;(2)左旋位移.利用指数函数、反正切函数和斜余弦函数变化的位错模型分析了水位变化、压力分布和断层位移.结果表明,该断层上的单个蠕动事件的位移量在1厘米以内.1978—1982年期间,累计蠕变值为20-50毫米,这取决于使用模型的特殊性.     

冰岛裂谷北部阿斯基亚火山之下岩浆运动引起的下地壳地震

裂谷中的下地壳层通常由于高温而呈韧性,火山岩浆活动会引发地震。冰鸟中大西洋裂谷的特点是热流高,大量岩浆聚集成高达25～30km厚的地壳,在上部8km内常发生地震。2006年7～8月在冰岛北部裂谷带阿斯基亚火山周围布设了20台地震仪进行观测,记录到位于脆韧性边界1700次震源深度为7～8km的上地壳地震;还记录到多数以震群形式发生在其他非震层的下地壳内和完全非震层的中地壳之下14～26km的100个M1〈1．5级小地震。在2007年7～8月的重复测量中,更是观测到2倍以上的下地壳地震事件。大地测量和重力数据显示,在阿斯基亚火山下存在熔岩流,当熔岩从岩浆房通过地壳流向阿斯基亚火山的过程中引发地震,也表明在活动裂谷带中岩浆在张开的岩脉中运移几米距离可引发爆裂。     

玻利维亚地震—地球内部一瞥

玻利维亚Alteplano(字面意思为“高台”)6月9日8.2级地震提出的最复杂的问题并不是在西半球强烈有感时它造成的轻微破坏,而是它激发起以前从未见过的地球的固有振荡,并可能使地球物理学家以50km的分辨率画出地球内部的图象。这是因为玻利维亚地震(h=640 km)震源深度在地下75-670km范围内,属于那类稀有的“深源地震”。地幔内的高温高压状态使岩石在应力作用下流动而不是断裂,深源地震如何能够发生,这是一个在20年代末期自从人们确认它的存在时就开始关     

由兰德斯和赫克托矿地震的地震波触发的地震

加州1992年兰德斯7.3级地震和1999年赫克托矿7．1级地震的接近和相似允许人们对触发地震的假设进行检验，而这在以前是不可能的。赫克托矿地震证实了对兰德斯地震所提出的推断：瞬时、振荡的“动态”形变以地震波的形式辐射，能触发地震活动速率的增加(Hill，et al，1993；Anderson，et al，1994；Gomberg and Bodin，1994；Spudich，et al，1995；Gomberg，1996；Gomberg and Davis，1996)。在本文中，我们对地震活动速率的空间和时间变化(Matthews and Reasenberg，1988)进行了量化。在兰德斯地震的北部地震活动速率增加，而对赫克托矿地震这种增加主要发生在震中以南。我们认为破裂方向性分别使兰德斯和赫克托矿断层的北方和南方动态形变提高，这可以由地震波速度场的不对称性得到证明。对于触发作用，动态和静态应力变化都很重要，距离较远处动态应力变化起主要作用。峰值波速证明了动态触发闽值的存在，并约束了动态触发闽值的范围。在大多数地区，这个阈值依赖当地的条件，从零点几到几MPa变化，超过静态闽值一个量级以上。在某些地点触发过程直到动态形变平息了之后才开始。这些观测现象的物理机制可能与导致液化和循环疲劳的机理相似。     

U6+化合物结构构形熵及其对热力学稳定性的影响——在核废料地质处置中的应用

在核废料地质处置库中, UO₂乏燃料将很快被氧化成U⁶⁺化合物. 由于大多数U⁶⁺化合物都具有层状或链状结构, 并且通常含有多个水分子团, 在某些结晶学位置上可能出现不同元素的类质同象混合或空位, 其中与水分子有关的氢键也可能无序排列, 因而产生类质同象混合熵和结构无序熵. 通过系统搜集铀酸盐、UO₂²⁺的氢氧化物、磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐和硫酸盐的晶体结构分析测定结果, 发现至少31种U⁶⁺化合物中有类质同象混合, 根据对其理想混合熵的计算结果, 混合熵对某些U⁶⁺化合物的第三定律熵有较大贡献. 此外, 对U⁶⁺化合物中H₂O的晶体化学性质进行了讨论, 认为与间隙水分子有关的氢键的无序定向所产生的结构构形熵也是不能忽视的. 在核废料地质处置库近场地球化学环境中, 结构构形熵的存在可使与某些U⁶⁺ 化合物平衡的水溶液中铀的浓度降低几个数量级. 因此, 应用量热法测定U⁶⁺ 化合物的热力学参数的同时, 必须精确测定样品的化学成分和晶体结构, 并将量热法测定与溶解度实验研究相结合, 以相互印证.     

MANAGEMENT AND SUBSURFACE EFFECTS ON RUNOFF AND SEDIMENT YIELD FROM SMALL WATERSHEDS

lINTR0DUCTIONSoiler0si0ncanbeaseriousproblemonsl0pinguplands0fthes0uthemUnitedStatesthatareintensivelycr0pped.Conservati0nprovisionsofthel985U.S.FarmBillmandateddevelopmentofaconservati0nplanonhighlyer0diblelands.Researchwasinitiatedinl9870na28-haareaattheA-E.Nels0nFarrninn0rthernMississippit0determineiftheconservati0nprovisionscouldbeachievedwhileprofitablygr0wingrowcropsincludingcott0n(GosSyPiumhirsutumL.),soybean(GlyciDemax(L.)Merr.),sorghum(SOrghumbicolor(L.)Moench),c0rn(Zeam…     

THE FLUCTUATING CHARACTERISTICS OF HYDRODYNAMIC FORCES ON BED PARTICLE

ＴＨＥＦＬＵＣＴＵＡＴＩＮＧＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＨＹＤＲＯＤＹＮＡＭＩＣＦＯＲＣＥＳＯＮＢＥＤＰＡＲＴＩＣＬＥ￥ＷＡＮＧＸｉｎｇｋｕｉａｎｄＡＮＦｅｎｇｌｉｎｇ（ＴｈｅＦｉｎａｎｃｅｗａｓＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎ...     

由书架型断层作用容纳的冰岛北部火山裂谷带的运动

沿中央海岭,延伸的地壳以10~1 000km的尺度分段（MacDonald et al,1988）。在裂谷段相互错开的地方,段与段之间的运动由垂直于主裂谷轴方向的转换断层所容纳。在段叠加的地方,不同几何形状的非转换断层（Grindlay et al,1991）容纳剪切运动。这里,我们采用微震数据来分析冰岛北部出露的两个叠加裂谷段的断层几何形状。在这两个裂谷段之间,我们识别了沿主裂谷走向排列的一系列断层。这些断层为左旋走滑运动。而叠加裂谷段之间的运动则是右旋运动。这些运动一起产生了断层的顺时针旋转,致使地壳块体按书架型断层机制（类似于书架上倾斜放置的书的排列而得名）运动（Mandl,1987）。这些断层或许活化了已经存在的地壳软弱面,如原始走向平行于主裂谷并具有15°顺时针旋转的岩脉侵入体。先期存在、平行于裂谷的软弱面的活化与典型的中央海岭转换断层相反,说明非转换断层容纳着叠加段之间的剪切错动。     

Spatial distribution and ecotoxicity of petroleum hydrocarbons in sediments from the Galicia continental shelf (NW Spain) after the Prestige oil spill

The distribution of aliphatic and aromatic hydrocarbons was determined in surface sediments collected at 36 stations along the Galicia continental shelf (NW Spain), following the Prestige oil spill. Sampling was performed in December 2002, just after the accident, and in February and September 2003. Concentrations of PAHs (summation operator 13 parent components) were in the range of 0.9-422 microg/kgdw, the highest values being close to coastal urban areas (e.g. Pontevedra and A Coru?a), whereas in the stations of the area most heavily impacted by the spill (off Costa da Morte) concentrations were in the range of 14.8-89.6 microg/kgdw, with a certain predominance of alkylated compounds, which may suggest a mixture of petrogenic and pyrolytic sources. The detailed study of petrogenic molecular markers (e.g. steranes and triterpanes) showed the occurrence of an old (weathered) petrogenic chronic pollution in the shelf sediments but not of the Prestige oil, with the possible exception of few stations in the area of Costa da Morte. This was attributed to the heavy nature of the spilled oil that was barely dispersed in the water column and mainly stranded on the coast or sedimented in the form of oil patches. The addition of increasing amounts of fuel oil to a representative sediment sample showed that the molecular indices were indicative of the presence of the Prestige oil when the amount was above 1g/kg of sediment. The toxicity of selected samples (showing the higher PAH concentrations) was tested using the bivalve embryogenesis bioassay. Embryogenesis success reached high values in all cases (80-88%, with 86% in the control), indicating a lack of toxicity in the sediments and supporting the conclusion that the patchiness of the fuel eventually reaching the seafloor reduced its impact on the benthic communities of the Galician shelf.