GRAPES_GFS全球中期预报系统的研发和业务化

该文回顾了中国气象局全球中期数值天气预报系统GRAPES_GFS的研发历程,重点介绍了近年来在GRAPES_GFS研发过程中的重要进展,概要阐述了这些进展对GRAPES_GFS业务:化的贡献。动力框架方面的改进主要包括位温垂直平流的算法、极区滤波方案、标量平流方案、垂直速度衰减（damping）算法、提高模式分辨率等,改善了模式框架的稳定性、计算精度以及质量守恒性。物理过程方面的改进主要包括RRTMG辐射方案、CoLM陆面过程方案、积云对流、边界层过程、双参数云物理方案,以及物理过程的调用计算等,全面提升了模式物理过程的预报能力。全球三维变分同化方面,研发了模式空间三维变分（3DVar）系统、资料质量控制和偏差订正技术、卫星资料同化方面的相关技术等。同时,对目前GRAPES_GFS2.0的预报能力进行了评估,总体来说,该系统各项预报指标全面超越GRAPES_GFS1.0,与T639相比等压面要素预报在对流层也有明显优势,降水、2 m温度等预报也优势明显。     

含油气盆地成岩作用的科学问题及研究前沿

1990年代以来成岩作用研究在国际沉积学中的地位已经发生重要转变,成岩作用研究群体或"共同体"已经初步形成。从岩石类型、地理-气候环境类型、成岩演化阶段、盆地类型等不同方面,本文概括和论述了成岩作用的知识体系,在此基础上提出了当今含油气盆地成岩作用的核心科学问题,即"盆地动力学过程控制的流体-岩石相互作用系统及其时空演变机制"。围绕该科学问题,并结合本专辑讨论的热点,进一步分析了成岩作用的盆地动力学背景、流体-岩石作用机制和分布、成岩圈闭和成藏条件、油气勘探开发应用等研究前沿及其存在问题,特别针对性地指出了我国含油气盆地成岩作用研究应该加大投入的领域。     

大兴安岭中北段原岩锆石U-Pb测年及其与区域构造演化关系

作者认为单个锆石的同位素年龄记录了所在区域单次构造、岩浆或变质事件活动的时间,不同来源的大量原岩单颗粒锆石的测年数据则可以反映研究区总体构造演化历史。本文对近年来在大兴安岭中北段自测和收集的123件原岩样品的2636个锆石U-Pb测年点的同位素年龄进行统计,结果显示研究区的锆石年龄数据总体上出现840~780Ma, 530~440Ma, 330~280Ma, 240~190Ma,180~160Ma和150~120Ma等多个明显高峰值区间和>840Ma, 770~540Ma和440~400Ma三个相对数据较少的空白地段,且岩浆结晶锆石、变质锆石、继承性锆石等不同成因类型的锆石的年龄统计分布有良好的对应性。年龄数据的高峰值区间与该地区基底形成、陆壳生长、主要板块或微板块俯冲、碰撞、拼贴等主要构造事件时间吻合;而年龄空白区间则与主要的洋底扩张、被动陆缘时代相吻合。研究说明大量原岩锆石的测年数据与河流碎屑锆石同位素年代学一样,可以用于研究物源区的地壳生长和构造演化历史。综合大兴安岭中北段大量单颗粒锆石的同位素年代学、岩石组合和构造特征研究,说明该地区经历了古元古代基底形成、新元古代陆壳生长、新元古代末期板块裂解,古生代期间古陆块间的俯冲、拉张、拼贴碰撞,早中生代碰撞造山、晚中生代造山后伸展垮塌、大陆边缘弧后伸展等复杂的构造演化历史;同时表明蒙古-鄂霍茨克洋在早中生代时期(晚三叠世)即已碰撞造山,大兴安岭中北段及额尔古纳地区发育大量与碰撞有关的花岗岩、混合岩及碰撞后伸展跨塌有关的构造和岩石产物(盆岭构造、滑脱构造、变质核杂岩、陆相双峰式火山岩和多金属成矿等),这对于重新认识研究区中生代多金属成矿的地球动力学背景提供了新的依据。     

内蒙古赤峰地区安家营子金矿成矿流体研究

该金矿床产于晚燕山期安家营子二长花岗岩岩体内,受NNE向断裂带控制。矿化类型属蚀变岩型。矿物包裹体研冤表明,成矿流体为CO2-H2O-NaCl-KCl体系,来自安家营子花岗岩浆期后热液,其氢氧同位素组成分别为δD=-80.0~-96.5‰,δ18OH2O=4.5~5.7‰。主成矿期四个成矿阶段包裹体的均一温度和盐度分别为Ⅰ=340~360℃:Ⅱ=315~330℃,3.80~6.20 wt％／NaCl,CO2密度0.2~0.3 g／cm3;Ⅲ=245~285℃,3.5~4.5 wt％NaCl:Ⅳ=150~170℃,<2.0wt％NaCl。成矿流体盐度和CO2密度均较低。包裹体气相成分中(CH4 CO)／CO2<0.1,成矿环境为弱还原条件;液相成分中K Na 总量较高,K >Na 有利于碱质交代成矿作用。根据CO2包裹体获得资料计算,成矿压力为500~750×105Pa,成矿深度为2.0~2.5 km。流体控矿因素有水-岩反应、CO2与H2O-NaCl溶液不混溶和硫浓度降低等。其中以水-岩反应为主,它贯穿成矿全过程,控制原始成矿流体由碱性向弱碱性-弱酸性变化,使流体发生交代成矿作用。     

南太平洋6—8月SST异常的主要模态及其与ENSO和SAM的联系

利用1951—2006年NCEP/NCAR再分析资料,采用EOF分析方法提取了南太平洋6—8月SST异常变化的两个主要模态,结果表明:EOF1主要反映了ENSO信息,EOF2与南半球环状模(SAM)存在关联。EOF1以年际时间尺度变化为主,EOF2的周期接近于年代变化。EOF1的时间序列与同期Ni?o3指数存在显著相关,EOF2的时间序列与3—5月SAM指数存在显著相关。分析EOF1、EOF2与我国夏季降水的相关场,得出6—8月南太平洋SST出现西低东高型分布的年份我国华北地区夏季降水偏少,出现西高东低型分布的年份则降水偏多。3—5月出现中纬度和赤道东太平洋SST异常偏低,而赤道中太平洋SST异常偏高分布型的年份,我国江南地区夏季降水偏多;出现相反的分布型则降水偏少。     

中国青藏高原深部地球物理探测与地球动力学研究(1958-2004)

经过半个多世纪的努力,中国学者在青藏高原进行的地壳上地幔地球物理探测工作取得了巨大进展. 累计完成长约45000km的深部地球物理探测工作,取得了许多科学数据,为探讨高原地壳上地幔结构、隆升机制和动力学研究奠定了基础. 为比较全面反映中国学者多年来的工作成果,作者广泛收集资料,总结了中国学者在青藏高原地壳上地幔地球物理探测工作程度,并按照方法分类绘制了系列工作程度图. 文中分别对地壳结构、上地幔的横向不均匀性、岩石圈的电性结构、青藏高原隆升机制、青藏高原地球动力学模型等几个方面所取得的主要成果做了概略的评述. 已有资料表明：青藏高原的莫霍面埋深变化较大,且在几条重要缝合带莫霍面两侧都有断错;根据目前的探测结果,高原在20±5km埋深范围内普遍存在壳内低速高导层,速度一般为56～58km/s,电阻率约为1～10Ω·m,厚度一般为5～10km,但横向分布不连续. 低速层与高导层的深度、厚度在趋势上一致,但不十分吻合.天然地震的研究结果表明,组成高原各个地块内部的地震各向异性方向大致相同,各地块的分界处各向异性方向往往有明显的变化;虽然对高原隆升机制还存在不同的看法,但至少认为高原是多期隆升、多种机制共同作用的结果这一点已达成共识. 综合已有的地球物理调查成果,结合地质地球化学资料建立的高原地球动力学模型,形象地表达出青藏高原岩石圈的双向挤压变形模式. 这些工作为研究青藏高原隆升和变形机制提供有价值的信息.     

Belowground carbon balance and carbon accumulation rate in the successional series of monsoon evergreen broad-leaved forest

The belowground part of terrestrial ecosystem is a huge carbon pool. It is believed that of the total 2500Gt carbon stored in global terrestrial ecosystem, soil carbon storage within the 1 m surface layer ac- counts for 2000Gt, which is 4-fold of vegetation car- bon storage[1,2]. Compared with the carbon in the vegetation, carbon in the deep soil layers is much more stable, and it will stay in soil profile permanentlyunless geological vicissitude occurs. Essentially, forest restoration is the…     

云南罗平复杂地层煤矿勘查泥浆体系的研究与应用

云南省曲靖市罗平县红丫口煤矿勘探项目临近大断裂带,受多期构造地质作用影响,走向逆断层发育,且发育有横向平移断层和少量正断层。地层受挤压变形严重,岩层倾角普遍较大,局部直立至倒转,地层破碎。上部漏水严重,下部钻遇多条断层破碎带以及煤系地层,造成钻进效率低下,钻孔事故频繁,甚至钻孔报废,严重影响勘查工作的顺利进行。针对这一系列的施工难题,经过多次研究和反复试验,探索出一种适合该矿区煤矿勘察复杂地层钻进的泥浆,保障了勘查项目的顺利完成。     

胶东控矿断裂断层泥形成与演化:以新立金矿床为例

胶东半岛中生代金矿床具有重要的经济价值,其蚀变和矿化均受北东向断裂控制。例如,位于胶东半岛西北部的新立金矿床受区域三山岛-仓上断裂(F1)和次级断裂(F2)控制,其中F1广泛地控制蚀变和矿化,F2仅分割黄铁绢英岩化蚀变和钾化蚀变。本文选取新立金矿床F1和F2的断层泥为研究对象,通过显微观察,矿物组成测定,激光粒度分析等多种手段,探讨断层泥物质组成、矿物成因、演化阶段及其在成矿过程中的作用。矿物学分析表明F1断层泥主要成分为高岭石和石英,含少量黄铁矿、伊利石和石膏;F2断层泥含有大量的石英和绢云母以及少量高岭石和伊蒙混层。根据矿物共生关系和相图分析得出,高岭石是绢云母反应形成的,伊利石由高岭石转化所致,伊蒙混层是高岭石转化为伊利石的中间产物,这些矿物之间的转化反映了aK+或aK+/aH+连续减小。F1断层泥中黄铁矿和F2断层泥中石英和绢云母可能为围岩残留,石膏是次生风化的产物。F1断层泥的粒度分布曲线呈单峰型、复式双峰和三峰型,其粒度分布分维值为2.61~2.82;而F2断层泥仅呈简单双峰型,分维值为2.46~2.52,表明F1断层泥组份经历颗粒旋转磨蚀阶段,F2断层泥组份处于约束碾磨阶段。综上所述,水岩反应和构造磨蚀在断层泥的形成过程中扮演重要角色,两者在主断裂F1中更强烈、复杂。鉴于F2产出位置和断层泥特征,我们推断F2为成矿后构造。断层泥中大量的黏土矿物、高度分化的颗粒粒度以及定向的显微构造导致低的横向渗透性,使断层作为障碍层阻隔成矿流体并形成差异的蚀变矿化带。     

辽宁西部地区铁矿类型及勘查开发方向探讨

辽宁境内下辽河凹陷以西地区,是晋冀铁矿集中区的东延部分,铁矿资源丰富.根据铁矿成矿地质条件、成矿时代及演化特点,结合近几年勘查开发工作的新进展,认为该地区铁矿床的类型有沉积变质型、沉积型、岩浆型、矽卡岩型和热液型.在寒武纪页岩之下有可能寻找到沉积型铁矿床.在辽西与河北大庙之间的华北地台北缘隆起区,岩浆型铁矿具有较大的找矿潜力,重点靶区为北票松台沟地区,朝阳崔家店地区,建平深井-青风山地区.而沉积变质型铁矿在北票宝国-牛虎头沟,朝阳老西沟,建平大南沟-锅底山、卧龙岗,凌源黑沟等地区的建平岩群中应具有找矿潜力.