青藏高原新生代古高度研究：现状与展望

青藏高原新生代古高度研究是地球系统科学研究中的一个热点、难点和重点,它是解决地球深部动力学、地貌地形演化和气候变化等各部分相互关系的一个关键突破口。目前以古生物和氧同位素为代表的各种古高度计被用来重建青藏高原新生代的古高度历史,但是不同的研究方法所得到的结果并不一致,关于青藏高原何时隆升到现在的海拔高度存在晚上新世、晚中新世和始新世等不同认识。因为古高度结果的差异,所以对于青藏高原新生代的构造隆升过程和动力机制也存在大的争议。本文首先详细的阐述了部分古高度计的应用原理及其各自的优缺点,收集总结了78条青藏高原古高度研究的成果,梳理了目前青藏高原新生代古高度研究的历史和现状。然后在此基础上讨论了目前高原古高度研究的特点和存在的问题,即地层年代学、氧同位素和古生物古高度计结果的协调、“以点带面”、区域研究程度差异较大、替代性指标的多解性、古纬度影响、地质时期温度递减率的不确定性、全球气候变化的影响等特点和问题。最后就存在的特点和问题指出在恢复青藏高原新生代古高度时所需要完善和注意的方面,其中最重要的是注重地层年代学的可靠性。     

陆表自然和人文要素相互作用——“全球变化及应对”重点专项研究进展

在国家重点研发计划支持下,项目提出了陆表不均一性检测和订正的新方法,解决了渐变型不均一性检测和订正的难题,构建了中国地表太阳辐射、气温、地温、风速和降水等参数均一化站点和格点数据集,修订了关于中国地表风速变化趋势、增温格局及其形成机制的结论。融合多源数据,构建并验证了千米级、流域级或县域级的电厂、人口、生物质能、取水量、氮排放、二氧化碳排放等影响自然系统的关键人文要素历史和未来预估数据集。构建了未来关键人文要素情景,研制了碳中和目标下甲烷和氧化亚氮排放情景和用于驱动全球模式的未来情景,预估了中国碳中和战略的实施对全球变暖的减缓作用,发现中国碳中和对远期和中期全球变暖的减缓作用显著。给出了中国各省份水体氮排放安全阈值及超越时间,阐明了中国粮食产量与氮施肥的关系,提出了在保障粮食安全的前提下减少水体氮排放的有效途径,指出重构城乡养分循环体系是同时保障粮食安全和恢复水质的必要途径。发现全球饱和水汽压差的年际变化与大气二氧化碳浓度上升速率的年际变化显著相关,阐明了饱和水汽压差变化在调控生态系统生产力中的重要角色以及多因素耦合作用在生态系统生产力变化中的复杂影响。建议更全面细致地评估中国各种碳中...     

考虑多种非线性因素的张力腿平台动力响应

建立了一种考虑多种非线性因素的张力腿平台(TLP)分析模型,其中包括六自由度有限位移,各自由度之间的耦合,瞬时湿表面,瞬时位置,自由表面效应及粘性力等因素引起的非线性。推导出TLP六自由度非线性运动方程。对某典型张力腿平台ISSC TLP进行了时域上的数值计算,求得该平台在规则波作用下的六自由度运动响应。用退化到线性范围的解与已有解进行了对比,吻合良好。数值结果表明,综合考虑非线性因素后响应明显改变,建议在设计TLP平台的时候,考虑非线性因素的影响。     

黄土山区煤层群分层开采地表位移规律分析

为了研究黄土山区地形对煤层群开采地表位移的影响,以榆林某矿为地质原型,利用数值软件模拟地表为近水平、正坡、负坡、凸面和凹面五种地形条件下煤层群开采。结果表明:黄土山区地形的变化,对煤层群开采顶板垂直应力影响不明显,对地表位移影响较大;单向坡开采,斜坡滑移引起的下沉量在坡顶与开采沉陷量形成“叠加”,在坡底形成“抵消”;在组合坡中,煤层群开采地表位移量相差很大,说明在变坡点附近地表位移较为复杂。     

西藏拉萨地块的乐平统及其古地理意义

西藏拉萨地块乐平统以海相与陆相沉积并存为特征。海相乐平统含复体珊瑚Waagenophyllum、■类Reichelina和有孔虫Colaniella。陆相乐平统含两类植物群,一类发育于措勤盆地中北部地区,为舌羊齿植物群分子Glossopteris、Noeggerathiopsis、Phyllotheca和华夏植物群分子Pecopteris、Sphenopteris共生的混生植物群;另一类主要发现于改则县下岗江和昂仁县贡久布地区,以Lepidophylloides、Paracalamites、Pecopteris等华夏植物群分子为主。根据沉积层序分析,拉萨地块乐平世时表现为整体上升。藏南喜马拉雅特提斯带的乐平统以产有冈瓦纳型Glossopteris植物群、冷水型单体珊瑚Cyathaxonia和腕足动物群为特征,并且从曲布组到曲布日嘎组表现为海进的沉积序列。拉萨地块和喜马拉雅特提斯带乐平世在植物群、动物群以及沉积层序方面存在着本质的差别,因此,拉萨地块在晚二叠世已基本脱离位于冈瓦纳大陆北缘的喜马拉雅特提斯带。     

四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化

盆山体系研究是当前大陆动力学探索的热门。四川盆地周缘为造山带所围绕,盆地与造山带存在着耦合关系。系统地分析四川盆地和周缘造山带组成的盆山体系的结构和演化特征对深入认识四川盆地的构造和油气分布规律具有重要的意义。通过构造剖面的解释、沉积充填特征和陆源碎屑物源的分析以及同位素年代学的分析,研究了四川盆地盆山体系的结构、构造变形特征和演化历史。四川盆地与周缘造山带均以冲断褶皱带相耦合,构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性的特点。提出了"复合盆山体系和亚盆山体系"的概念,并认为四川盆地及周缘造山带组成了一个复合盆山体系,并由多个次一级的亚盆山体系所组成,各亚盆山体系是互相影响、互相叠加、互相干扰联合的。这在一定程度上丰富了盆山体系的认识。     

Effects of rainfall intensity and topography on rill development and rill characteristics on loessial hillslopes in China

Rill development is a major soil erosion process that causes severe soil degradation.This study examined the effects of representative rainfall intensities(50 and 75 mm h-1),slope gradients(10°and 150),and slope lengths(7.5 and 10.0 m)on rill development and rill characteristics on loessial hillslopes in China.Loessial soil was collected from the cropland of Ansai Town,Yan'an City,Shaanxi Province.The soil with 28.3%sand,58.1%silt,and13.6%clay was packed into a soil pan to conduct rainfall simulations in 2012.The results showed that the time of the knickpoint occurrence(5-16 min),the rill headcut extension(9-33 min),and the mean headward erosion rate(1.7-5.o cm min-1)were better representative indicators for reflecting the changes in the rill development than other indicators used in this study.For a quick evaluation of the rill erosion severity,the rill coverage ratio(1%-12%,generallyincreasing with an increase in the rainfall intensity)was better than the other indicators for treatments with different rainfall intensities,and the rill width-depth ratio(1.56-2.27,generally decreasing with an increase in the slope gradient)was better than the other indicators for treatments with different slope gradients.Furthermore,the rill inclination angle(8.2°-19.1°,significantly increasing with an increase in the slope length)and rill density(0.19-1.34 m·m-2,generally increasing with an increase in the slope length)were more suitable for evaluating the rill erosion severity on hillslopes with different slope lengths.Therefore,the representative indicators could reflect the differences in the rill development and rill characteristics under different rainfall and topographic situations.The study greatly improved the evaluation of rill erosion severity and the prediction of the development of rills for loessial hillslopes.     

河流静水滩区潜流带水交换空间分布模式研究（英文）

Hyporheic zone(HZ) influences hydraulic and biogeochemical processes in and alongside streams, therefore, investigating the controlling geographic factors is beneficial for understanding the hydrological processes in HZ. Slack water pool (SWP) is an essential micro-topographic structure that has an impact on surface water and groundwater interactions in the HZ during and after high flows. However, only a few studies investigate HZ surface water and groundwater exchange in the SWP. This study used the thermal method to estimate the HZ water exchange in the SWP in a segment of the Weihe River in China during the winter season. The findings show that on the flow-direction parallel to the stream, river recharge dominates the HZ water exchange, while on the opposing flow-direction bank groundwater discharge dominates the water exchange. The water exchange in the opposing flow-direction bank is about 1.6 times of that in the flow-direction bank. The HZ water exchange is not only controlled by flow velocity but also the location and shape of the SWP. Great water exchange amount corresponds to the shape with more deformation. The maximum water exchange within the SWP is close to the river bank where the edge is relatively high. This study provides some guidelines for water resources management during flooding events.     

西昆仑-喀喇昆仑造山带锂矿成矿特征与成矿规律初探

西昆仑- 喀喇昆仑造山带中生代花岗伟晶岩相当发育,主要分布于麻扎- 康西瓦缝合带以南的喀喇昆仑造山带,构成了西自木吉—塔什库尔干,东到大红柳滩长达600 km的喀喇昆仑稀有金属成矿带。通过多年的研究,本文对西昆仑- 喀喇昆仑造山带37处稀有金属矿床(点)进行了全面系统的梳理,认为喀喇昆仑- 喀喇昆仑造山带表现为“西铍东锂”的格局,稀有金属成矿年龄集中213~206 Ma。将喀喇昆仑造山带稀有金属成矿带划分为木吉- 塔什库尔干稀有金属成矿亚带、赛图拉- 大红柳滩稀有金属成矿亚带,从西向东可划定4个矿化集中区：木吉- 布伦口稀有金属集中区、塔什库尔干- 塔吐鲁沟稀有金属矿化集中区、康西瓦稀有金属矿化集中区、大红柳滩- 白龙山稀有金属矿化集中区。同时,认为西昆仑- 喀喇昆仑造山带西段下一阶段的找矿可放在西合休南锂铍找矿远景区、阿然保泰铍找矿远景区、木吉西锂铍找矿远景区。