全新世东亚夏季风演化的多尺度周期变化及其可能机制探讨

在全球变暖背景下,东亚夏季风发生极端变化所带来的大区域洪涝或干旱灾害的频率会增加,认识东亚夏季风的变化规律具有重要意义。本文利用已经发表的全新世东亚夏季风变化资料,使用集合经验模态分解（EEMD）、小波分析、频谱分析等手段,探讨全新世东亚夏季风多尺度演变周期及可能的驱动机制,取得以下认识：1）全新世东亚夏季风存在不同时间尺度的波动周期,即千年时间尺度上存在约2000年和4000年的周期波动;百年时间尺度上存在约200年、400年及约700年的周期波动;年代际时间尺度上,晚全新世出现约66年的显著周期。2）东亚夏季风在不同时间尺度上演变的主导驱动因子存在差异,即在约2000年波动周期上主要受控于厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）大尺度变化的调控;百年时间尺度上与太阳活动密切相关,主要表现在约200年和700年的周期波动上;年代际时间尺度上,晚全新世东亚夏季风变化主要受控于大西洋多年代际震荡（AMO）调控。本研究可为进一步深入理解东亚夏季风变化的动力机制提供基础。

     

稳定同位素示踪东北地区晚更新世真猛犸象的摄食行为

真猛犸象（Mammuthus primigenius）是晚更新世古北界最典型的动物之一,曾广泛分布于欧亚大陆和北美地区。了解真猛犸象的食物结构对探讨其演化乃至灭绝极具科学意义。目前,通过真猛犸象化石及伴生动物群的C、N稳定同位素分析揭示真猛犸象的食物结构,国际上已有不少报道,却缺少东亚地区的研究案例。为此,本文以黑龙江省大庆博物馆馆藏的东北地区晚更新世真猛犸象及伴生动物群的骨骼化石为研究对象,开展了包括真猛犸象、披毛犀、马科、牛科等9种33个个体的C、N稳定同位素分析。研究结果显示：在所有动物中,真猛犸象具有最高的δ¹⁵N值,高于植食和肉食动物。显然,与其他动物相比,真猛犸象具有独特的摄食行为,可能受到生态环境、生理特点、食粪行为等多个因素的影响。结合国际上已发表的关于真猛犸象化石的同位素数据,笔者发现：真猛犸象的食物来源较为稳定,食物专门化程度较高。由此可见,真猛犸象具有的独特摄食行为,可能是其不能很好适应更新世晚期环境和气候变化而造成灭绝的动因之一。

     

三角剪切断层传播褶皱在祁连山北缘断裂中的应用:以黑河口断层为例

逆冲断层运动学过程研究可为造山作用和盆地演化提供重要的信息。位于青藏高原东北缘的祁连山北缘逆冲断裂（NFT）是一条主要的边界断裂,控制着祁连山晚新生代以来的隆升变形,但对于该断裂系统的运动学过程缺乏研究。甘肃张掖西南莺落峡附近,黑河口断层（祁连山北缘断裂的一部分）穿过红沙沟并导致其阶地面错断和褶皱变形。为了研究该区域褶皱变形特征和断层运动学过程,我们首先在红沙沟区域进行了详细的野外考察并对变形的地层和阶地面进行了测量,然后通过数值模拟方法来验证褶皱模型。红沙沟保存有9级河流阶地,利用差分GPS对阶地面的高程进行了测量,同时在野外测量了部分地层的产状。多处断层剖面表明该区域变形属于基底卷入的构造类型,另外变形的阶地面在近断层处表现出明显的褶皱形态。结合阶地面变形特征以及地层的变形,三角剪切断层传播褶皱模型被初步用于该区域构造变形的解释。模型模拟得到自T5、T6和T7形成以来断层滑动量分别是 44±7m、59±10m和 164±28m;结合T6年代得到自约9万年以来该断层的平均滑动速率为 0.68±0.19mm/a,垂直分量为 0.58±0.13mm/a。根据地层与阶地变形特征,并结合模型模拟结果,我们认为祁连山山前基底断层卷入的构造中,在断层出露地表之前,断层顶端存在一个分散式的三角形变形区,区域的应力状态控制着下伏地层和上覆地貌面的褶皱变形。     

CMA-GFS V4.0模式关键技术研发和业务化

针对CMA-GFS V3.3强降水预报偏弱、西北太平洋副热带高压等天气系统预报衰减偏快以及模式计算效率偏低等问题,对模式物理过程与动力框架关键技术开展研发改进。在预报性能方面,通过在云微物理方案中增加霰粒子相关的微物理过程、调整蒸发速率,并在积云对流方案中改进触发条件、卷入率、准平衡闭合假定等关键因子的参数化方法,缓解模式强降水预报不足和小雨过多的问题;采用质量守恒修正算法解决模式长时间积分质量损失问题,改善天气形势预报。在计算效率方面,研制二维参考廓线方案延长模式积分时间步长,开发预条件经典斯蒂菲尔迭代（PCSI）算法提高Helmholtz方程的求解效率,对辐射方案、预估-修正算法等进行计算效率优化。通过上述关键技术的研发和应用,CMA-GFS在降水和天气形势方面的预报技巧得到显著提升,计算效率提高1/3左右,满足模式在0.125°分辨率下业务运行的时效要求,为CMA-GFS V3.3升级到V4.0奠定了基础。     

西藏丁青县扎格拉金矿床地质特征、流体包裹体特征及成因

扎格拉金矿位于班公湖—怒江结合带东段及冈底斯—念青唐古拉板片北缘的腾冲—班戈岩浆弧带上;受被动陆缘深海复理石建造、 脆—韧性剪切带和深成岩浆活动控制。流体包裹体类型以单相和A型两相盐水溶液包裹体为主;次为B型两相盐水溶液包裹体、 富CO2两相包裹体和含CO2三相包裹体;成矿流体属中低温和中低盐度H2O-NaCl-CO2体系。氢、 氧同位素和相对富含K+、 Na+、Ca2+、 Mg2+、Cl-、SO2-4 的包裹体液相成分;显示成矿流体主要来自长期封存于沉积岩的深循环热（卤）水中;矿床成因类型为浅成中低温地下热（卤）水溶滤型金矿床。其成矿特征和流体性质与穆龙套型金矿床具有诸多相似性;研究该区域对西藏“沙丁板岩系”分布区金铜多金属找矿具有重要意义。     

塔中地区奥陶系喜马拉雅山期S干气充注的证据

塔中地区奥陶系天然气成因多样;Ⅰ号坡折带中东部奥陶系天然气以高干燥系数、 甲烷同位素值重为特征;与塔深1井寒武系原油裂解气接近;应主要来自寒武系原油裂解气成因。寒武系贫H2S、 高成熟原油裂解气在喜马拉雅山期时;气侵奥陶系油气藏;得到了以下主要证据的支持: 1）天然气甲烷δ13C值大多比Chung et al.（1988）天然气模式甲烷δ13C值计算值高3‰以上;2）干燥系数与甲烷δ13C值大体上具有正相关关系;3）天然气干燥系数与H2S含量大体上具有负相关关系。这些特征表明;存在贫H2S、 相对富13C甲烷为主的干气与富H2S、 相对贫13C甲烷的湿气混合作用。奥陶系中H2S-δ34S 值为14‰～20‰;远低于中深1井寒武系原地热化学硫酸盐还原作用（TSR）成因的H2S（33‰）;支持了奥陶系中H2S并不是来源于寒武系古油气藏。于是提出;来自寒武系贫H2S的干气在喜马拉雅山期对良里塔格组和鹰山组油气藏发生了气洗;油气藏的气/油比值增大、 导致了原油蜡含量增高、 甲烷δ13C值发生正偏移。     

青海都兰盐沼区地震采集关键技术研究

都兰盐沼区地表覆盖大量盐池、盐湖,近地表结晶互层多而厚,呈现速度反转现象,致使地震资料品质不高。笔者通过对都兰地区近地表介质地震响应特征的深入分析,重点对结晶互层和串珠孔穴进行模拟分析,应用实际地震资料验证了近地表结晶互层的吸收衰减规律。对该区近地表分层、井深设计以及观测系统变观优化技术进行了深入的探讨,取得了相应的采集技术系列,并在实际采集应用中取得了很好的效果,成功地解决了都兰盐沼区地震采集难题。     

北京市南水北调工程水工隧洞初期支护方案研究

水工隧洞应用日趋广泛,如何确定水工隧洞初期支护方案是设计中的重点课题。以北京市南水北调配套工程南干渠工程为背景,通过现场试验确定水工隧洞支护施工配合比,然后对网喷混凝土支护及钢纤维喷射混凝土两种初期支护结构进行数值模拟研究,并结合现场监测及现场施工效果,进行浅埋水工隧洞支护方案研究。研究结果表明：采用钢纤维喷射混凝土支护与网喷混凝土支护相比,钢纤维喷射混凝土支护更能保证施工安全。研究成果对于类似隧洞设计及施工具有借鉴和参考价值。     

420芦山地震峡口滑坡监测数据分析

基于420芦山地震前后获取的峡口滑坡监测数据,对地震发生时峡口滑坡地下水位、深部位移及地表位移变化情况进行了分析,结果表明：（1）芦山地震前,峡口滑坡地下水位出现持续异常上升,涨幅在1m以上, 4月20日即芦山地震发生当日,地下水位达到峰值,震后,地下水位开始迅速下降,降幅在1.5m左右; （2）芦山地震发生当天,受芦山地震的影响,滑坡深部发生了一次大于1mm的位移,其后恢复基本稳定的状态。利用R/S分析方法对峡口滑坡稳定性进行分析,受芦山地震影响, 4月份峡口滑坡的Hurst指数明显有所下降,说明滑坡的稳定性有所降低。但总体上滑坡的Hurst指数均大于0.5,说明滑坡一直处于稳定状态。     

Muglad盆地Unity凹陷及邻区AG2段沉积相与沉积模式分析

通过研究沉积相与沉积模式,明确有利砂体展布特征对岩性—地层油气藏勘探具有重要意义。Muglad盆地Unity凹陷Abu Gabra组2段（简称AG2,下同）沉积特征及平面展布尚不明确,制约着岩性—地层油气藏的勘探工作。本文针对该问题,综合利用测井、录井、地震等资料,运用经典层序地层学理论以及构造演化分析,揭示了Unity凹陷AG2段沉积特征并建立了辫状河三角洲—湖泊沉积模式。研究结果表明：研究区AG2段的物源区为东部Toor凸起,凹陷内主要发育三角洲相及湖泊相,凹陷东部边缘发育冲积扇相;三角洲相、冲积扇相发育区均可成为有利的岩性地层油气藏勘探区。研究成果可为Unity凹陷岩性—地层油气藏有利区带优选提供科学依据。