北京西山下苇甸第三统/芙蓉统界线附近碳酸盐岩地球化学特征及古环境意义

芙蓉世早期全球发生的生物绝灭事件与该时期古环境的变化可能存在着密切联系,但未有定论;相对于深水相区,浅水台地沉积物地球化学特征对古环境的变化有着更敏感的响应,有利于深化这一问题的理解。选取北京西山下苇甸剖面第三统崮山组和芙蓉统长山组碳酸盐岩沉积为研究对象,通过元素地球化学和同位素的分析,重建这一时期古环境的变迁过程,并探讨其与生命演化的关系。结果表明:崮山组和长山组沉积更替时期,古气候和古海洋环境有大的波动。海水由海平面低点快速海侵,水体还原性急剧增强,海水温度降至最低点,盐度升高至最高点,可能这是三叶虫生态崩溃及其灭绝的重要原因。长山组早期干热气候和温湿气候交替频繁,大规模海侵促使陆源碎屑物质输入的增加,海水中营养元素的富集促进了生物勃发;同时深水的还原性条件有利于有机质的保存,最终导致碳酸盐岩碳同位素的正漂。研究还表明,这次碳同位素正漂的发生与长山中晚期海平面的下降没有明显的成因联系。     

长英质富晶体火山岩成因——岩浆补给与晶粥再活化

火山是人类窥探深部岩浆系统的窗口。从全球范围来看,贫晶体富熔体的火山岩(尤其是玄武岩和流纹岩)大面积出露,而富晶体的长英质火山岩仅出露于破火山周围。长英质富晶体火山岩主要可分为两类：一类是成分和晶体含量均一的火山岩;另一类是成分和斑晶含量分带的火山岩。富晶体火山岩是冷储存晶粥接受岩浆反复补给后重熔、再活化,重新具备流动能力而喷发形成的,储库中先存物质的成分决定了再活化形成的富晶体火山岩的类型。富晶体火山岩的存在能够很好地解释岩浆储库具有较长的寿命而岩浆汇聚结晶的过程却是迅速的这种看似矛盾的现象。虽然近年来长英质富晶体火山岩的研究已经取得了明显的进展,但仍有许多问题亟待解决,如碎斑熔岩的成因,如何判别晶粥活化,晶粥再活化与火山喷发的关系,岩浆补给和晶粥活化的时间尺度等。对富晶体火山岩的进一步研究将有助于深入揭示熔体演化、运移、在浅部的聚集和喷发的机制,并可为建立更完善的长英质岩浆演化模型提供更多信息。     

腾冲温泉中Li-U-Au异常富集特征及其成因浅析

综合滇西腾冲1974年以来的调查研究文献资料发现,该区正在发育国内外罕见的现代热泉型铀、金、砷、锑、稀土、锂、汞、钨、氢等元素的异常富集系统。为总结温泉中锂、铀、金战略性金属元素异常富集特征,探索其共生富集机制,本文统计了腾冲57个温泉近50年报道的320个地球化学数据,初次系统梳理出温泉中锂、铀、金元素具以下典型特征：（1）3种金属元素集中在部分泉水中异常富集。锂、金主要富集于大滚锅,铀主要富集于珍珠泉和叠水河碳酸泉,温泉中锂和铀含量高于全省绝大多数温泉。（2）锂元素含量稳定、富集效率高、资源潜力大。热海地区温泉锂含量变异系数均低于30%,指示半个世纪来锂含量波动幅度小,锂“流而不衰”;有学者初步测算出全区温泉年溢出锂金属量达532.9吨,20年流失量即可超过一个小型锂矿。此外,381砂岩型铀矿床还存在铀“采而不尽”的现象,可能与泉水中新生铀的持续补给有关。在前人研究成果基础之上,新提出温泉中锂、铀、金的共生富集可能主要是在地核或其局部富集的此类元素沿“腾冲现代地幔柱”自下往上迁移,在地表温泉及其沉积物中不断聚集的结果,即“核源—地幔柱”成因。     

2008年以来青藏高原春季大气温度逆转趋势及其与臭氧总量变化之间的可能联系

利用ERA-Interim和MERRA-2再分析资料,考察1980—2017年青藏高原大气温度变化趋势和规律,年、季、月不同时间尺度分析结果均揭示2008年以来青藏高原春季大气温度变化呈现逆转趋势：高原上空平流层下部150~50 hPa呈现明显的增温趋势（1.0~2.7℃/10a),对流层上部300~175 hPa呈现明显的降温趋势（-3.1~-1.0℃/10a),这与此前的大气温度变化趋势完全相反。利用TOMS和OMI卫星臭氧遥感资料,考察同期青藏高原臭氧总量变化特征,表明2008年以来青藏高原臭氧总量也表现出逆转的增加趋势,与大气温度逆转趋势吻合,从冬末至春季各月均有显著增加趋势,尤以5月臭氧总量增加速率最大,达13.7 DU/10a。青藏高原春季大气温度变化趋势与同期臭氧总量变化特征紧密相关,2008年后臭氧总量的快速恢复可能是引起大气温度逆转趋势的一个重要影响因素。     

干热岩热储建造的二氧化碳爆破致裂器优化设计

储层建造是商业化开采干热岩高温地热能的关键技术,二氧化碳爆破致裂技术为此提供了新思路。本文简述了二氧化碳爆破致裂技术,以及爆破过程中二氧化碳充装量、活化器用量、定压片厚度之间的关系。重点完善了用于干热岩储层建造的二氧化碳致裂器相关工作,设计了致裂器内部具体参数,优化了外部结构和系统,最终研发了一种可用于干热岩热储层建造的二氧化碳致裂器,为干热岩储层建造提供有效的技术手段,填补了耐高温高压的井下二氧化碳致裂器领域的空白。     

北太平洋副热带东部模态水现在和未来的模拟分析

The present climate simulation and future projection of the Eastern Subtropical Mode Water(ESTMW) in the North Pacific are investigated based on the Geophysical Fluid Dynamics Laboratory Earth System Model(GFDL-ESM2M). Spatial patterns of the mixed layer depth(MLD) in the eastern subtropical North Pacific and the ESTMW are well simulated using this model. Compared with historical simulation, the ESTMW is produced at lighter isopycnal surfaces and its total volume is decreased in the RCP8.5 runs, because the subduction rate of the ESTMW decreases by 0.82×10-6 m/s during February–March. In addition, it is found that the lateral induction decreasing is approximately four times more than the Ekman pumping, and thus it plays a dominant role in the decreased subduction rate associated with global warming. Moreover, the MLD during February–March is banded shoaling in response to global warming, extending northeastward from the east of the Hawaii Islands(20°N, 155°W) to the west coast of North America(30°N, 125°W), with a maximum shoaling of 50 m, and then leads to the lateral induction reduction. Meanwhile, the increased northeastward surface warm current to the east of Hawaii helps strengthen of the local upper ocean stratification and induces the banded shoaling MLD under warmer climate. This new finding indicates that the ocean surface currents play an important role in the response of the MLD and the ESTMW to global warming.     

福岛核事故泄漏入海的137Cs长期输运的数值研究

The Fukushima nuclear accident in 2011 released large amounts of radionuclides, including ~(137)Cs, into the Pacific Ocean. A quasi-global ocean radioactive transport model with horizontal grid spacing of 0.5°×0.5° and 21 vertical layers was thereafter established to study the long-term transport of the Fukushima-derived ~(137)Cs in the ocean.The simulation shows that the plume of ~(137)Cs would be rapidly transported eastward alongside the Kuroshio Current and its extensions. Contaminated waters with concentrations lower than 2 Bq/m3 would reach the west coast of North America 4 or 5 years after the accident. The ~(137)Cs tends to be carried, despite its very low concentration, into the Indian and South Pacific Oceans by 2016 via various branches of ocean currents.Meanwhile, the ~(137)Cs concentrations in the western part of the North Pacific Ocean decrease rapidly with time. Up to now the highly contaminated waters have remained in the upper 400 m, showing no evidence of significant penetration to deeper layers.     

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)幼体新暴发病病原阴沟肠杆菌的分离鉴定

2010 年, 浙江湖州部分罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)育苗场在幼体培育阶段, 暴发 了幼体大规模发病死亡的新病害。从2 个育苗场6 个发病育苗池的发病幼体匀浆液中分离得到6 株 优势生长菌株(编号为NTH01、NTH02、NTH03、316D、316X、316C), 菌落形态较为一致。取代表 菌株NTH01, 以浸泡方式进行人工回感, 结果菌株NTH01 能够导致幼体发病死亡, 且症状与生产表 现一致。经形态学观察、生理生化鉴定、16S rRNA 与gyr B 基因序列系统发育关系构建, 鉴定菌株 NTH01 为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae).以阴沟肠杆菌omp A 基因片段为靶序列, 建立了PCR 检测方法, 对另外5 株优势菌进行检测, 结果该5 株菌都是阴沟肠杆菌。2011 年, 对4 个发病育苗场 幼体与亲虾进行检测, 结果发病幼体中分离的优势菌检测呈阳性, 亲虾肝胰腺与肠道组织检测到该 菌存在, 但亲虾不表现病症。对30 种抗生素的药敏试验结果表明, 菌株NTH01 对恩诺沙星、氧氟 沙星、庆大霉素等6 种抗生素敏感, 对发病幼体进行针对性用药, 效果明显。本试验结果表明, 阴沟 肠杆菌是导致罗氏沼虾育苗期间幼体大规模发病死亡的致病菌。     

夏季东亚地区AOD与地面太阳辐射变化的联系及季风环流异常:季节趋势影响

利用2000—2013年MODIS-Terra卫星产品提供的气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)资料及NCEP/NCAR再分析资料集,使用奇异值分解(singular value decomposition,SVD)方法,分析了夏季东亚地区AOD与到达地面太阳辐射(downward solar radiation flux,DSRF)相联系的主要模态,并分析了其与夏季风变化的关系。夏季多年平均的AOD分布显示,在东亚地区存在两个AOD大值区(0.9),分别位于山东、河南、河北交界处附近以及苏中部分地区。而在福建、台湾及其附近洋面上,夏季AOD的值小于0.4。地面太阳辐射总体上呈现出由南往北递增的分布。比较发现,AOD与地面太阳辐射的气候分布较为相似。在保留季节趋势的情况下,运用SVD方法对两者进行分解,结果表明东亚地区AOD与地面太阳辐射表现出较好的正相关关系。由于相对于年际变化而言,季节趋势是更为主要的部分,因而这种同相关系可归因于季风活动的季节性进程。利用SVD1左场时间系数进行相关分析发现:6月(2013年除外),当中国东部气溶胶AOD大而地面太阳辐射亦大时,在中国东南部以及日本岛南部地区,由于气流辐合增强和存在较强的上升运动,降水偏多,而由于副高位置偏南,使得中国中东部偏北地区水汽供应偏弱,降水偏少。由于地面净太阳辐射增强,华北部分地区异常增暖。8月,大陆上空AOD为负(时间系数为负),地面太阳辐射减少,北方降水增多而南方降水减少,华北地区有一小范围的异常降温。上述结果表明北方气溶胶明显偏少时,云量增加,降水将增多,且辐射明显减弱;说明夏季风的季节进程对气溶胶、到达地面的太阳辐射变化等具有重要影响。