南大洋深水沉积物波举例研究

深水细粒底流型沉积物波多分布于陆坡、洋盆等深水洋底。以大澳大利亚湾上部陆坡和康拉德隆起西南坡的波状底形为例,解释了南大洋深水沉积物波的形态特征、分布特点和形成发育机理。以大澳大利亚湾的沉积物波为代表的钙质细粒底流型沉积物波波高约40 m,波长1~2 km,直线型脊线长10 km,平行于等深线,主要由苔藓虫软泥组成,间冰期陆架上苔藓虫丰富,冰期移至陆架外缘和陆坡上部,在流速约16 cm/s的高密度出流作用下于陆坡上部发育成泥质沉积物波。康拉德隆起西南坡的硅质细粒底流型沉积物波由硅藻软泥组成,绕南极流锋面的上升流使得此处的生产力高,硅藻类微体生物丰富,在流速约6 cm/s的底流作用下发育大量沉积物波。2种细粒底流型沉积物波的向陆侧翼的沉积率大于向海侧翼,披覆形成后爬不同相爬升层理,显示沉积物波向上游坡迁移。     

山东省砂质海岸侵蚀与保护对策

20世纪50年代以来,山东省砂质海岸遭受愈来愈强烈的侵蚀,平均侵蚀速率为1~2 m/a,局部和短期可达4.7~6.0 m/a。通过分析认为,侵蚀的原因主要包括入海陆源泥沙严重减少、人为大量采取海滩沙及不合理的海岸工程的影响。多年来,山东省为抑制海岸侵蚀采取了多种对策,包括大量修建顺岸坝、丁坝等海岸工程遏止砂质海岸后退;抛沙养滩,对个别海滩重塑;严禁滩面和近滨采砂。综合评价以上3种方案的效果,并对海岸保护提出合理的建议。     

面向WRF/Chem模式MOSAIC气溶胶方案的资料同化实现

CMA-CUACE-Haze化学天气模式是中国研发的气溶胶过程模拟和评估工具,但目前还没有配套的大气化学天气耦合同化分析系统。文中在CMA-MESO三维变分分析的基础上建立了区域化学天气耦合同化系统,该系统把变量之间不相关的PM_2.5 和PM_2.5-10作为控制变量,采用模型化的背景误差协方差,初步实现气溶胶观测PM_2.5和PM₁₀的同化分析。通过单站气溶胶观测的理想同化试验验证耦合同化系统设计的合理性,并针对2016年12月的重污染天气过程进行GTS传输的常规观测与气溶胶PM_2.5和PM₁₀观测资料同化与预报试验。试验结果表明,大气化学天气耦合同化系统可对气溶胶观测和天气变量观测同时进行极小化分析,大气化学变量和天气变量分析场互不影响;气溶胶观测资料的同化合理修正了大气化学背景场,PM_2.5和PM₁₀变量分析场更接近观测;气溶胶观测资料同化对污染物预报的影响可持续72 h。搭建的区域化学天气耦合同化系统能为CMA-CUACE-Haze化学天气模式提供更准确的化学初始场。     

ECMWF模式对2020年夏季江淮流域降水的预报偏差分析

目前华北区域实际应用的快速更新多尺度分析和短期预报系统(RMAPS-ST)耦合的陆面模式是Noah,Noah-MP是在Noah基础上发展的一种多物理过程陆面模式,其在RMAPS-ST中的应用效果值得深入探究。选取晴天、多云、降雪、降雨天气个例,在华北区域展开数值试验及分析,结果表明：(1) Noah-MP陆面模式相较Noah陆面模式在RMAPS-ST中有一定的应用优势,其对风速预报性能的改进比气温、比湿显著;(2) Noah-MP陆面模式的应用对晴天的气温、降雪天气的比湿以及多云天气的风速预报性能改进较显著,其中多云天气风速的预报准确率可提高约50.43%;(3) Noah-MP陆面模式的应用对气温预报性能的改进主要集中在山西中南部、河北中南部以及山东地区,对比湿预报性能的改进主要集中在山西中北部、河北北部,对风速预报性能的改进主要集中在山地附近;(4) Noah-MP陆面模式中冠层辐射传输、径流及地下水物理过程对北京地区比湿、风速的预报结果影响不显著,而湍流输送过程选择Chen97方案、径流及地下水过程选择SIMGM方案对地表能量通量模拟效果较优,且对气温的预报性能较好。

     

广东梅县地区晚中生代伸展构造特征

广东梅县地区位于政和—大埔断裂南段之莲花山断裂带中。通过开展1∶5万野外地质调查及室内研究表明,广东梅县地区存在晚中生代伸展构造体系,该体系主要由剥离断层和2个不同层次的剥离层组成,结合火山岩、侵入岩、沉积地层接触关系及高精度测年数据,讨论了该体系的形成时限,认为其形成和主导作用时期在晚侏罗世—早白垩世早期(160~135 Ma),最大伸展期在145 Ma左右;前人认为莲花山断裂为早古生代俯冲带,但研究表明,其构造属性为晚侏罗世形成的剥离断层。因此,政和—大埔断裂一带很可能也存在晚中生代的伸展构造体系,说明华南主要构造形迹奠定于中生代,这为华南主要热液金属矿床区域成矿规律研究提供了新的参考模型。     

实例分析隧道建设对岩溶水的影响

贵州省是岩溶地貌发育的地区,在进行铁路建设时经常遇到隧道工程与地下岩溶水系统相互干扰的问题,文章以磨雄隧道和银山隧道为例,借助大地电磁解译和MIDAS-GTS程序计算,阐述岩溶地下水系统与隧道建设的不和谐关系.磨雄隧道施工后,居民饮泉点干涸,水位未按预期设计恢复,造成原本饮水紧缺的山区雪上加霜;银山隧道施工中遭遇罕遇暴雨,竖直侧墙被突增岩溶水压爆,侧墙破坏长度达20 m,中断列车通行超过24 h.因此建议贵州地区隧道建设的前期选线时,要查清岩溶地下水系统边界,尽量避让岩溶强烈发育地段,设计期应充分考虑岩溶水可能造成的危害,施工期对所遇岩溶水通道宜通不宜堵.     

基岩河道河流水力侵蚀模型及其应用:兼论青藏高原基岩河道研究的迫切性

河流作为对构造-气候相互作用最为敏感的地貌单元,记录了丰富的水系演化、构造变形以及气候变化信息。目前基于数学推导与物理模型相结合的水力侵蚀方程,将构造抬升与基岩河道水力侵蚀作用相结合,使得通过河流纵剖面形态提取基岩隆升速率的时空分布特征成为可能。现有研究与应用主要包括：1）利用方程的稳态形式获取水系陡峭系数（坡度-面积对数分布图,Chi-plot）,并以此探讨构造隆升速率高低及空间分布特征;2）构建河流裂点的溯源迁移模型,定量获取裂点迁移速率;3）利用方程的线性非稳态形式,获取区域基岩隆升历史;4）获取不同流域水系河段x值,判别分水岭的迁移方向。对于方程的非线性非稳态形式,在求解及应用等方面都存在一定的不足,这也将是水力侵蚀模型今后亟需解决的关键问题。文章在简单回顾现有青藏高原基岩河道研究成果的基础上,提出开展不同时间、不同空间尺度青藏高原基岩河道相关研究的迫切性。     

四川省峨眉山市王山-抓口寺滑坡成因机理研究

2015年6月14日,受连续强降雨影响,峨眉山市九里镇兴阳村王山-抓口寺不稳定斜坡发生滑动,威胁27户52人的安全,由于当地政府提前组织人员紧急撤离,滑坡未造成人员伤亡,直接经济损失约为500万元,间接经济损失3000余万元。通过现场调查和模拟计算,结果表明:(1)滑坡稳定性受凝灰岩夹层控制,受早期采矿开挖和512汶川地震影响,岩体结构破碎,其稳定性处于临界状态,属于滑移-拉裂型; (2)降雨是导致滑坡形成的直接因素,降雨入渗后并转化为地下水,沿凝灰岩夹层上层面流动,滑坡稳定性系数逐渐降低,在重力作用下发生失稳破坏; (3)通过现场调查和分析,总结了滑坡应急避险成功经验及措施。     

柴北缘小赛什腾山片麻状花岗岩的成因：来自地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

小赛什腾山位于柴北缘的西北部,笔者对小赛什腾山片麻状花岗岩进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学分析和锆石Hf同位素研究。对片麻状花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得年龄为(422.1±1.6)Ma,指示该岩体为晚志留世岩浆活动产物。片麻状花岗岩地球化学成分显示高硅(SiO2为70.16%～72.43%)、高碱(Na2O+K2O为7.20%～9.04%)和较高的K2O/Na2O值(＞1),低镁(MgO为0.82%～1.29%)、磷(P2O5为0.09%～0.13%)及钛(TiO2为0.3%～0.49%),铝饱和指数A/CNK值大于1,里特曼指数小于3.3,属于过铝质和高钾钙碱性系列;并且它们稀土元素总量高,轻重稀土分馏程度较高,具有弱的负Eu异常(δEu为0.73～0.96)。球粒陨石标准化配分曲线模式图上曲线一致向右倾斜,原始地幔标准化微量元素蛛网图上样品都具有相似的配分型式,具有富集大离子亲石元素Rb和亏损高场强元Nb、Ti的地球化学特征。全岩锆石饱和温度为721～752℃,平均值为739℃,属于I型花岗岩。锆石Hf同位素研究表明,片麻状花岗岩的εHf(t)均为负值(-6.47～-12.85),模式年龄TDM2平均值是2 030Ma,指示小赛什腾山片麻状花岗岩的源区物质有中元古代的古老地壳物质混入,该花岗岩形成时有流体加入,由地壳基底物质重熔形成。综合分析后认为小赛什腾山片麻状花岗岩形成于后碰撞环境。     

煤相参数在煤层层序划分中的应用——以新疆准东煤田帐南西矿区为例

运用层序地层学原理和方法,利用钻探和测井资料以及煤的显微组分和煤相参数分析,对新疆准东煤田西山窑组的层序单元进行了划分,特别对煤层中的准层序进行了确定。研究结果表明：西山窑组为 1个三级层序,并由低位、湖扩和高位体系域构成;在煤层中确定了水进型、水退型 2种准层序类型以及缓慢水进型准层序组和相对快速水进型准层序组;湖扩体系域由水进型和水退型煤层构成,高位体系域由水退型煤层构成;煤层煤相总体为干燥森林沼泽。