利用非均匀细胞自动机模拟震级与应力降关系

为解释实际观测资料震源破裂过程与自相似(分形)模型的不一致性, 本文基于观测结果, 构建了由81×81个细胞单元组成二维非均匀断层模型, 并通过设计的细胞自动机模拟程序进行了模拟试验。 研究结果表明: 断层结构非均匀性是影响孕震过程特征的重要因素, 而且地震强度分布并非简单的自相似。 随着断层非匀质性增加, 破裂过程出现由相对的脆性破坏向塑性破坏特征变化的趋势。 利用细胞自动机不仅能较好地解释震级-频度关系中的大、 小震级段低头现象, 而且也可解释大震级事件具有相对恒定的应力降, 得到了与实际观测研究相一致的结果。     

鱼类形态特征与营养级位置之间关系初探

以长江中下游洪泛平原湖泊鱼类为例,探讨鱼类功能性形态特征与其营养级位置之间的关系.所用的116种鱼的食性数据来自于226个鱼类群落,总计16267尾鱼.用几何形态测量法的界标分析法提取鱼类形态特征,相对扭曲度法的前2个主成份能较好地区分鱼类的形态差异,它不仅能够生成散点图,而且能客观地反映出鱼类的形态性状.营养级位置采用肠含物定量分析法,合理地假定肠含物的营养级位置,利用食性数据计算出鱼类的营养级位置.采用广义加性模型分析鱼类营养级位置与功能性形态之间的关系.结果表明:只有当鱼类为植食性鱼类和肉食性鱼类才有特化的功能性形态与之相适应,植食性鱼类有较窄的口裂,而对肉食性鱼类而言,不同生活型的鱼类拥有各自特化的形态特征,如伏击型肉食性鱼类体型呈纺锤形,背鳍靠近头部,眼睛较大且靠上,头部面积较大;而追击型肉食性鱼类体型呈流线型,头部较小,背鳍和腹鳍靠近尾部.而杂食性鱼类在本研究中无更多证据证明有特化的外部形态,亟待进一步研究.     

The Paleoceanography during the Time with High δ13C of Phanerozoic marine carbonates

Carbon isotopic composition of marine carbonates is a record for various important geological events in the process of earth development and evolution. The carbonates of Carboniferous, Permian and Triassic, as the transition from Paleozoic to Mesozoic-Cenozoic have very high ¹³C value. Taking this as the main point, and combined with the oxygen, strontium isotopic composition in carbonates, distribution of carbonate basin area through geologic time, the correlation of carbon isotopic composition of marine carbonates to sea level change, organic carbon burial flux, exchange of CO₂ content in atmosphere and ocean, and long cycle evolution of the earth ecosystems were approached. The results are shown as follows: ①The interval of ¹³C >3‰ during Phanerozoic was concentrated in Carboniferous, Permian and the beginning of Triassic, but the beginning of Triassic was characterized by higher frequency and larger fluctuations in ¹³C value during a short time, whereas the Carboniferous-Permian presented a continuously stable high ¹³C value, indicating a larger amount of organic carbon accumulation in this time interval. Relatively high ¹⁸O values during this time was also observed, showing a long time of glaciations and cold climate, which suggest a connection among rapid organic carbon burial, cold climate, as well as pCO₂ and pO₂ states of atmosphere. ②The over consumption of atmosphere CO₂ by green plants during the time with high ¹³C of seawater forced CO₂ being transferred from ocean to atmosphere for the balance, but the decrease in the seawater amount and water column pressure caused by the global cooling could weaken dissolution capacity of CO₂ in seawater and carbon storage of marine carbonates, and also reduce the carbonate sedimentary rate and decrease the carbonate basin area globally from Devonian to Carboniferous and Permian. During the middle-late Permian carbonate was widely replaced by siliceous sediments even though in shallow carbonate platform, which resulted in the decrease of marine invertebrates, suggesting the Permian chert event should be global. ③The Phanerozoic ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr trend of seawater showed a sharp fall in Permian and drop to a minimum at the end of the Permian, indicting input of strontium from the submarine hydrothermal systems (mantle flux). Such process should accompany with a supplement of CO₂ from deep earth to atmosphere and ocean system, but the process associated with widespread volcanism and rises of earth’s surface temperature pricked up the mass extinction during the time of end Permian. ④Cold climate and increase of continental icecap volume, the amalgamation of northern Africa and Laurentia continentals were the main reasons responsible for the sea level drop, but the water consumption result from the significantly increased accumulation of organic carbon should also be one of the reasons for the sea level drop on the order of tens of meters. ⑤The mass extinction at the end Permian was an inevitable event in the process of earth system adjustment. It was difficult for marine invertebrates to survive because of the continuously rapid burial of organic carbon, and of the decrease of sea water amount and its dissolution ability to CO₂. At last, at the end of Paleozoic, the supplement of CO₂ to atmosphere and ocean by widely magma activities resulted in a high temperature of earth surface and intensified mass extinction.     

秦岭商丹断裂带的构造样式与变形分析

商丹断裂带作为扬子板块与华北板块的缝合带,在秦岭造山带中占据重要的地位。对其进行精细的构造研究,是了解扬子板块与华北板块相互作用过程的关键。研究工作在商丹断裂带东段展开,对该带进行了详细的野外观察、显微构造观察、糜棱岩化过程中温度的估算、有限应变测量、差异应力的计算以及糜棱岩化过程中运动学涡度的计算。变形温压条件指示糜棱岩形成于中-高绿片岩相到低角闪岩相变质条件。差异应力计算结果指示商丹带具备大型构造动力特征。涡度分析表明该断裂带的变形以纯剪切作用占据主导作用,但包含有简单剪切的分量,从而证明了扬子板块与华北板块之间具有以碰撞挤压为主的斜向汇聚方式。     

极谱法测定海水介质的铜络合容量

采用新极谱技术(1.5次微分)的阳极溶出伏安滴定方法测定天然海水的铜络合容量和条件稳定常数。对测试条件、EDTA回收率和有关问题进行了探讨。青岛近岸水样的九次平行测定表明,铜的表现络合容量为3.01×10~(-7)mol/dm~3,条件稳定常数为7.34×10~7,相对标准偏差分别为9.2％和13.8％。     

海洋枯草芽孢杆菌HS-A38 产直链脂肽活性物质的初步检测

从海参肠道中分离得到了一株海洋枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HS-A38, 将其发酵上清液经盐酸沉淀、有机溶剂萃取得到具有广谱抗菌活性的代谢物质。采用薄层层析和茚三酮显色检测到4 种物质, 分别命名为化合物1、2、3 和4; 应用层析板覆盖指示菌的生物自显影技术对其抗菌活性成分进行追踪、检测, 结果发现化合物1 和2 具有显著抑制弧菌的作用。进一步检测分析表明, 化合物1、2和4 具有很强的热稳定性, 初步推断它们属于直链的脂肽类化合物, 并且这4 种物质出现在不同的发酵代谢时期, 这将为研究群体效应提供基础检测依据。     

广西钦州湾百年来红树林演变的有机碳同位素和孢粉示踪及其影响因素

气候变化和人类活动制约下的红树林演变是一种长时间尺度效应,而沉积物则是记录这种响应的最佳档案。采用古生态学研究思路,选择有效的示踪参数是解读这一档案的有效途径。本文通过广西钦州湾红树林区1根柱状沉积物中有机碳同位素(δ13C)、C/N分析和孢粉鉴定,以沉积物中的红树林源有机碳贡献和红树植物孢粉组合为示踪参数,在210Pb年龄框架构建的基础上,通过对比研究红树林源有机碳贡献和红树孢粉组合特征,揭示百年来钦州湾红树林兴衰和群落演替规律;进而重塑其红树林演变历史:兴盛期(1864-1918年)、衰退期(1918-1968年)和低谷期(1968-2007年),这与土地替代、遥感分析和现场勘测数据较为吻合。结合气候变化和人类活动资料,发现钦州湾红树林的近期衰退主要源于人类活动的影响,尤其是虾塘围垦;而与气候变化关系不大。     

象山港余流特征数值研究

基于Delft3D-Flow模块建立了象山港海域的三维斜压潮流数值模型,结合实测水文资料,研究了象山港的潮(余)流特征,对欧拉余流场的时空分布进行了定量的比较和分析,并与潮流测站计算分析得到的欧拉余流分布对比,很好的模拟了象山港的余流特征。结果表明:由湾外至湾顶,余流呈减小的趋势,湾外余流最大为33 cm/s,湾顶最小,余流平均仅5 cm/s。垂向上,表层余流大于底层余流,表层余流指向湾外,而底层余流则指向湾内。对比斜压、正压两种模式下的欧拉余流分布,可以看出湾顶附近主要受径流控制,两种模式得到的结果基本一致,口门至西沪港区域受径流和潮流的共同影响,斜压模式更准确地模拟出了水体层化和垂向余环流结构。     

吕宋海峡M2内潮生成与传播数值模拟研究

本文在z坐标海洋数值模式HAMSOM中引入了内潮黏性项(Interhal-tide viscosity term),将之运用到吕宋海峡M2内潮的生成与传播过程的数值模拟研究.研究结果表明:(1)在250 m以浅,吕宋海峡产生的M2内潮振幅于温跃层处最大,岛坡附近的内潮明显强于别处,且最大振幅可达到40 m左右;(2)M2内潮的生成源主要集中在伊特巴亚岛西北、巴丹岛西南以及巴布延群岛西北的岛坡;(3)海峡产生的M2内潮向东西2个方向传播.巴丹岛以西的西向能量在吕宋海沟斜向下传播,在到达恒春海脊附近发生反射返回海面,到达海面后再次反射回海底,在此过程中,有高模态的内潮被激发,不同模态间有相消干涉的现象产生.西传的内潮能量分为2支进入南海,产生于巴布延群岛西北的能量分支直接向西南折转进入南海海盆,而产生于伊特巴亚岛和巴丹岛岛坡附近的主要能量则以束状向南海陆架传播,在到达118°E后部分能量折向西南的海盆,其余的能量则沿西北方向传入中国近岸,陆架陆坡地形起着重要的耗散作用.伊特巴亚岛西北有最大的能量产生,向东北传入太平洋.在122°E以东,能量主要以束状向东南传入太平洋.     

南黄海中部沉积物物理性质与压缩波速相关性分析

根据南黄海中部海底沉积物柱状样的实验室土工试验测试结果,分析沉积物的物理特征,并通过实验室方法获得沉积物压缩波速,探讨物理参数与压缩波速的相关关系,得到经验公式。结果表明:该区域沉积物以淤泥和淤泥质黏土为主,具有含水率高、孔隙比大、塑限高等特征;物理参数与压缩波速之间有较好的相关关系,密度、孔隙比、含水率、塑限、液限及塑性指数与压缩波速的相关性最明显,其中,密度与压缩波速成正比相关关系,而孔隙比、含水率、塑限、液限和塑性指数与压缩波速成反比相关关系;以沉积物天然密度和塑性指数为自变量的双变量回归分析方程能更好地表达沉积物物理特性与压缩波速的相关关系。