“丝绸之路”模态与东亚夏季环流的关系分析

基于1979—2015年ERA-Interim再分析资料,分析了夏季"丝绸之路"(the Silk Road,即SR)模态与东亚地区大气环流之间的联系,结果表明:在SR模态正异常年,200 hPa亚洲急流在东亚地区比较弯曲,在中国新疆和环渤海地区500 hPa上分别有一个高度脊和一个高度槽,在蒙古国、中国内蒙古以及日本以东500 hPa上有显著的位势高度正异常,风场异常与高度场配合较好。在对流层中低层的中国北方,有明显的下沉气流,在中国内蒙古、蒙古国以及日本以东,出现位涡负异常,而在朝鲜半岛附近,则有位涡正异常出现。中国环渤海地区降水偏少,而日本大部分地区降水偏多。在SR模态负异常年,200 hPa急流相对平直且更强,500 hPa的波列特征比正异常年更加显著,在中国内蒙古和蒙古国、朝鲜半岛、日本以东分别有"-、+、-"分布的位势高度场异常。与正异常年相比,位于东亚135°E附近的正异常中心变得显著,在该异常中心的西侧和东侧分别有上升和下沉异常气流,对应在朝鲜半岛和中国东北附近有较大的位涡负异常。在环渤海、朝鲜半岛南部和日本、日本以东洋面上,降水分别出现偏多、偏少和偏多现象。     

近50年恩施市气温与浅层地温变化特征及其相关性分析

本文利用恩施市1966～2016年近50年的年平均气温、0～20cm平均地温资料,采用线性倾向估计、统计回归、Mann-Kendall等方法对恩施市年均气温和各层地温的年代际变化、季节变化、突变情况、地气温差变化等进行了研究分析。结果表明：恩施市近50年平均气温和各层地温总体呈显著性上升趋势;年均气温和地温的年代际平均阶段性特征明显,1966～1996年,气温和地温呈下降趋势,从1997年开始,气温和地温呈明显增暖趋势,2006～2016年年均气温和地温是近50年中最暖的10年。恩施市1966年到1980年代初期,气温和地温多波动,从1980年代初到2000年代初,平均气温和各层地温均呈现出明显变冷的趋势,地温变冷趋势更加明显;年均气温在1998年突变为增暖趋势,且近10年增暖趋势十分显著,而各层地温突变为增暖趋势是在2001年,较年均气温晚三年。各层地温与气温的季节变化趋势具有较好的一致性,气温和各层地温从1966～2016年升温幅度在春季最明显,夏季最不明显;春季平均气温较各层地温的升温速率均偏小,夏季平均气温和各层地温有增温趋势,但增温趋势不显著,秋季和冬季,土壤深度越深,气候倾向率越小,增温趋势越不显著。近50年恩施市地气温差为正,除0cm地气温差呈增大趋势外,5～20cm地气温差均呈减小趋势,且随着土壤深度的增加,地气温差减小的幅度越大。     

西昌普诗地区中—下白垩统小坝组岩石–紫色土剖面稀土元素地球化学特征分析

探究山地–丘陵区稀土元素地球化学特征,对了解区域生态地质环境具有十分重要的意义。本文在大凉山区生态地质调查的基础上,选取西昌市普诗地区中–下白垩统小坝组4个典型土壤垂向剖面进行系统采样分析,揭示了西昌普诗地区岩石–土壤剖面中14种稀土元素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu）的地球化学分布、迁移及富集特征。结果表明：相似的环境下不同类型成土母岩形成的同类土壤中稀土元素含量有所不同,泥岩–紫色土剖面（PM0909）、砂岩–紫色土剖面（PM03-3）、粉砂质泥岩–紫色土剖面（PM04-4）、泥质粉砂岩–紫色土剖面（PM0924）等代表性剖面土壤中,稀土元素含量依次为126.870 mg/kg、116.472 mg/kg、163.926 mg/kg、175.231 mg/kg,各个剖面稀土元素含量差异与成土母岩的岩性和粘土矿物含量关系密切,黏土矿物对稀土元素具有一定的吸附作用;研究区4个剖面呈现明显的“V”字形右倾模式,负Eu异常明显,重稀土部分较为平坦,属于轻稀土富集型,这与成土过程中稀土元素（REEs）淋溶及其成土母岩化学性质差异有关;不同成土母岩形成的剖面迁移系数存在一定的差异,迁移系数高值主要分布在各个剖面的淀积层（B层）底部及母质层（C层）,这是由于REEs受到淋溶、淀积作用和黏土矿物吸附、解吸作用的共同结果。本次研究结果可以为大凉山区大尺度的生态地质研究提供一定的理论支持和科学依据。

     

螺髻山北麓地下水化学特征与水质评价

为研究川西大凉山区螺髻山北麓地下水化学特征、演化机制以及评价地下水质现状,笔者系统采集研究区不同地段的15组地下水样品为研究对象。利用Gibbs图解法、离子比例系数法和基于RMSprop算法的BP神经网络评价法,探讨该地区地下水化学特征演化机制,评价地下水质现状,支持服务帮助当地合理开发和安全利用水资源。结果表明研究区水化学类型以Mg2+·Ca2+−HCO3–为主,其水化学离子的形成主要以岩土风化溶滤作用为主,由硅酸盐矿物与碳酸盐矿物共同控制,硅酸盐矿物控制更显著。结合地质背景,认为硅酸盐矿物主要来自火山碎屑岩类、花岗岩类、砂岩类和泥质岩类等岩石。利用BP神经网络对5000组地下水样本学习训练,对研究区样本进行评价,模型训练图像表明BP神经网络能很好拟合地下水样本训练集并且对测试集进行客观准确的判断。研究区地下水评价结果显示：Ⅰ类水质点占13.3%,Ⅱ类水质点占40%,Ⅲ类水质点占46.6%,整体水质较好,建议Ⅲ类水质地区普格县特尔果乡甲甲沟村、普格县特补乡白庙子需要加强地下水污染源调查以及水质保护。     

桂林岩溶地貌发育演化过程地文期的解析

从地文期角度,分析桂林岩溶地貌的发育演化过程,为研究岩溶地貌发育演化规律及探讨岩溶地貌保护利用和可持续发展提供科学依据。通过调查区内地层、地貌的空间展布特征,塑造地貌营力（水系）变化,结合区内构造发展史及岩相古地理环境变化等要素,对桂林地貌发育演化过程的地文时期进行解析。研究表明,①中三叠世—白垩纪晚期,由地壳升降运动引起海进海退,为研究区现代岩溶地貌发育奠定了物质基础和地势基本构架;②古新世—上新世,区内发育的内陆断陷、凹陷盆地,为现代岩溶地貌发育水动力奠定了地形条件;③渐新世末期,广西南部断块构造异常显著,区内向南流的水系溯源侵蚀能力加强,使阳朔与桂林水系贯通（漓江的形成）,在水文效应下塑造了桂林现代岩溶地貌景观。因此,根据区内地质演化史、外部营力变化（水系）、地貌特征等要素,桂林岩溶地貌发育演化分为猫儿山期、山盆期和漓江期3个地文期。     

下扬子区二叠系烃源岩评价与生源环境

基于下扬子区海域-陆域钻井岩心和露头岩样, 通过有机岩石学和有机地球化学方法, 应用有效指标参数, 从不同维度综合分析下扬子区上二叠统大隆组、龙潭组和下二叠统孤峰组、栖霞组4套烃源岩在纵向及平面上的有机地球化学特征、生烃潜力和生源环境。根据测试数据及前人研究资料, 栖霞组和大隆组烃源岩的有机质丰度为中等-好级别, 龙潭组烃源岩的有机质丰度为一般-中等级别, 孤峰组烃源岩有机质丰度达到很好级别。下二叠统烃源岩有机质丰度在平面展布上表现出海域优于陆域的特点, 上二叠统则反之。根据干酪根碳同位素特征, 栖霞组烃源岩有机质类型最好, 为Ⅰ~Ⅱ型; 其他3套烃源岩均为Ⅱ~Ⅲ型母质类型。4套烃源岩成熟度参数镜质体反射率主频分布范围为1.3%~2.0%, 均达到高热演化阶段, 在平面展布上表现出明显的非均一性。二叠系4套烃源岩生物来源以低等水生生物为主, 有机质均在贫氧的弱还原-弱氧化条件下保存, 其中大隆组沉积的水体动荡频繁和生物变化较明显。综合认为, 下扬子区二叠系烃源岩有机质丰度高, 类型较好, 具有形成大型油气田的良好物质基础, 尤其是以往被忽略的孤峰组烃源岩评价等级被提高, 是一套潜在的优质烃源岩, 其对该区进一步的油气勘探具有重要的指导意义。     

浅部频率域电磁勘探方法综述

适用于近地表(2000m以内)勘探的频率域电磁法主要有音频大地电磁法(audio-frequency magnetotellurics, AMT), 无线电大地电磁法(radio-magnetotellurics, RMT), 可控源音频大地电磁法(controlled source audio-frequency magnetotellurics, CSAMT), 广域电磁法(Wide Field Electromagnetic Method, WFEM).本文拟从最新的数据采集技术、数据处理技术、正反演算法、实例等四个方面, 论述适用于浅部勘探的AMT, RMT, CSAMT和WFEM方法的国内外最新进展, 总结目前AMT, RMT, CSAMT和WFEM方法遇到的困难, 对潜在的发展方向提出建议.综述表明:(1)张量测量、多站阵列、多站叠加可提高AMT、RMT和CSAMT数据的质量.利用近区数据WFEM法可获得良好的效果.国产与国外仪器在质量方面的差距正在逐步缩小.(2)数学形态滤波技术、Hilbert-Huang变换等可有效分离出有用的数据, 局部畸变仍然是亟待解决的难题, 需要更为深入的研究.(3)矢量有限元与非结构网格的出现大幅度提高了有限元处理复杂电磁问题模拟的精度与应用范围, 成为目前电磁正演的首选工具.完全非线性反演算法仍然局限于1D、2D问题, 共轭梯度法和高斯牛顿算法等为解决3D问题的发展趋势.地质约束的引入和多数据联合反演可以减小反演的非唯一性.各向异性的反演为目前反演研究的热点之一.(4)野外数据解释的正确性严重依赖于对地下结构先期的维性判别, 在2D特性不明显、3D特性明显时, 需要采用3D进行反演解释.     

利用加强水平方向总水平导数对位场全张量数据进行边界识别

位场全张量梯度数据以其信息量大、含有更高频的信号成分,能更好地描述小的异常特征等优点在地球物理领域中得到广泛应用.边界检测是位场解释中不可缺少的任务,需要新的边界探测器来处理位场梯度张量数据.为了充分利用位场梯度张量数据的多信息成分,本文定义了方向总水平导数和加强方向总水平导数,并利用其定义新的边界检测器.为了能同时显示不同振幅大小异常的边界,本文对其进行了归一化处理.通过模型试验,证明了归一化方法能更加清晰准确地显示浅部和深部的地质体边界信息.最后将该边界检测方法用于加拿大圣乔治湾实际测得全张量重力梯度数据和中国朱日和地区的磁异常数据中,并得到了较好的边界检测结果.     

基于二次场电导率分块连续变化的三维可控源电磁有限元数值模拟

从电偶源三维地电断面可控源电磁法的二次电场边值问题及其变分问题出发,采用任意六面体单元对研究区域进行剖分,并且在单元分析中同时对电导率及二次电场进行三线性插值,实现电导率分块连续变化情况下,基于二次场的可控源电磁三维有限元数值模拟.这个新的可控源电磁三维正演方法可以模拟实际勘探中地下任意形状及电性参数连续变化的复杂模型.理论模型的计算结果表明,均匀大地计算的视电阻率误差和相位误差分别为0.002%和0.0005°.分层连续变化模型的有限元计算结果表明,其与对应的分层均匀模型解析结果有明显差异.三维异常体组合模型以及倾斜异常体等复杂模型的有限元计算结果也有效地反映了异常形态.     

基于Fredlund & Xing模型的渗流分析在川东红层梯田滑坡中的应用

四川省巴中市通江县新场镇七家沟村二社水头上滑坡为川东典型红层梯田滑坡,区内类似斜坡覆盖范围广泛,但针对该地区此类滑坡的渗流分析研究较少。在对滑坡区进行大量野外调查、勘查、资料收集的基础上,综合运用卫星遥感、无人机航拍、机载LiDAR、室内试验等技术手段,基于Fredlund & Xing土水特征曲线数学模型,采用Geo-Studio中SEEP/W模块进行渗流分析,将不同时间阶段分析结果与SLOPE/W模块耦合,继而得到稳定系数与降雨、时间之间的动态变化关系,揭示了滑坡的变形过程和形成机理。研究显示：（1）连续降雨促使坡体地下水位升高,稳定性降低,最终导致水头上滑坡整体失稳破坏;（2）滑坡变形过程、地下水出露特征与Geo-Studio计算结果基本吻合,说明基于Fredlund & Xing数值模拟在类似地区能提供较为准确的模拟结果;（3）开垦梯田（水田）会降低坡体稳定性。研究结果可为四川山区类似滑坡灾害进行隐患排查和主动防范提供理论支撑,为防灾减灾提供参考依据。