晚中生代地球表层重大地质事件的陆地环境剧变与生物群演替响应

晚中生代时期华北东北部发育燕辽生物群、热河生物群和阜新生物群陆地生物群。它们的快速演变过程和华北克拉通上同时期发育的岩石圈减薄、大面积强烈岩浆活动、变质核杂岩及伴随的伸展盆地等地球表层重大地质事件并行发生,表现着地壳表层系统圈层间的相互作用和响应。生物群的繁盛与灭绝与地球表层大规模岩浆-火山活动(髫髻山组—张家口组和大北沟组—义县组)发育时代高度协同一致。地球表层重大地质事件直接或间接地控制或改造着地球表层古地理和古生态环境,生物群只得调整自身去适应环境和生态背景的改变。火山-岩浆活动改变着地质-生态环境,生物群都紧密联系多期次火山-岩浆活动,化石也都被埋葬在沉积-火山碎屑岩中。华北克拉通破坏重大地质事件发生响应于全球变化和统一地球表层系统。盆地沉积充填序列、特殊陆相环境沉积建造、特殊环境沉积物等记录了响应的古地理、古环境变化与响应。陆地生物群分布、演化、更替与精确定年,脊椎-无脊椎生物(化石)埋葬特征,生物演化速率、消长关系和生物群(组合)更替的形式和性质,以及脊椎动物骨骼、牙齿的常量、微量元素、H-B-C-N-O-S和C-O-Sr等地球化学特征的研究可以恢复和重建古地理、古生态环境和古生态系统。     

水资源承载力评价方法初探以及在“以水四定”中的运用

在水资源趋紧和水需求增长的背景下,水成为经济发展的约束资源,亟待“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”,把水资源作为最大的刚性约束,推动用水方式由粗放向节约集约转变。为将“以水四定”与农业、生活、工业、城镇发展相对应,本文将“地、人、产、城”分别定义为耕地面积、人口规模、工业增加值总量、城镇建设用地面积。在此基础上,初步探索了水资源承载评价方法,引入了“综合定额”的概念,力求揭示耕地与主要农作物、工业与耗水行业的内在联系与计算规则。通过全国31个省区市的评价结果显示,浪费情景处于超载,节约情景有较大盈余,倒逼节水行动。在水资源承载最大规模下,全国仍有超载区,耕地超载呈中部“塌陷”,人口超载呈环状“倒塌”,工业超载呈区域性“沦陷”,城镇用地超载呈沿海少点“亏空”,该区域需要从水资源总量、结构、效率等方面提升承载规模。     

单轴压缩黏性土剪切带相互作用及损伤试验研究

剪切带损伤研究对于理解材料破坏机制和建立剪切带本构模型具有重要意义。为了研究单轴压缩黏性土样的剪切带损伤演化规律,根据纵向应变较高时清晰剪切带位置布置切向测线,对数字图像相关方法获得的结果进行双三次样条插值,从而获得光滑性较好的各种应变场。将土样整体的损伤变量-纵向应变曲线与各条剪切带的损伤演化曲线进行了对比。研究发现：（1）总体上,土样整体的损伤变量演化曲线呈线性,而各条剪切带的损伤变量演化曲线均上凹,这表明随着纵向应变的增加,各条剪切带的损伤发展越来越快;（2）各条剪切带的损伤变量演化曲线的轮廓线呈马尾形,这说明随着剪切带的逐渐发育,各条剪切带的相互影响和作用规律变强;（3）对于含水率较低的土样,平行或共线剪切带的损伤变量变化基本同步,特别是在剪切带充分发育之后,但两条剪切带的距离应较小;在一定时期,共轭或交叉剪切带中剪切带的损伤占优,这与剪切带的相互竞争有关,但若两条剪切带达到独立发展的程度,则二者的损伤变量变化可以同步;对于含水率较高的土样,各条平行或共轭剪切带的损伤变量变化基本同步,剪切带的相互作用不明显。     

中国季风区降水氧同位素年际变化的"环流效应"初探

大气降水氧同位素受温度、雨量、纬度、高程、距海远近和季节变化的影响,具有诸多"环境效应"[1].假设气候系统长年稳定不变,上述效应依然存在.     

泰国湾百年来有机碳埋藏记录及环境响应

受热带季风气候和周边陆源输入的影响,低纬泰国湾海—陆相互作用强烈,是研究海洋沉积有机碳与陆源输入、海洋初级生产力等气候环境变化响应关系的理想区域.通过对泰国湾泥质区T43柱样中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、稳定碳同位素(δ13C)以及粒度等指标的分析,基于210Pb建立的高分辨年代地层框架,重建了该区百年来有机碳的...     

长春市区浅层地温能开发利用方式适宜性分区评价

浅层地温能开发利用方式适宜性分区受地质条件、水文地质条件、岩石的导热性等因素控制。 依据长春市地层岩性特征、含水层分布及富水性和岩石导热性,将长春市区划分为3个地层结构区:贾家洼子－八里铺－兴隆沟基岩裂隙含水带以西区（1区）,贾家洼子－八里铺－兴隆沟基岩裂隙含水带及其以东到伊通河西岸阶地陡坎区（2区）和伊通河谷地区（3区）。各区的综合导热系数实测值分别是1.168、1.401和1.612。对影响适宜性分区的相关因素进行分析,建立了地源热泵和地下水源热泵适宜区的评价指标体系,并提出了适宜区、较适宜区和不适宜区的划分标准。采用模糊综合评判法对3个地层结构区进行了适宜性评价。评价结果是1区适宜采用地源热泵开采浅层地热资源,2区和3区均适宜采用地下水源热泵开采浅层地热资源。     

一种高效的基于交叉梯度结构约束的三维地震走时与直流电阻率联合反演策略

基于交叉梯度结构约束的不同数据的联合反演可以提高地球物理成像的可靠度,但是由于不同观测数据对地下介质的灵敏度不同以及不同反演系统灵敏度矩阵元素的数值可能存在较大的差异,导致构建和求解联合反演系统存在很大的挑战.针对以上问题,本文提出一种新的基于单独反演模型更新量与交叉梯度结构约束相结合的联合反演策略.该策略利用单独反演系统分别确定出各个模型的更新量,然后利用它们约束交叉梯度系统的反演,得出新的模型更新量.通过这样的方式,有效实现了数据拟合与结构约束的平衡,实现了基于交叉梯度联合反演的目标.新的联合反演策略不需要对原来单独反演程序修改即可实现联合反演,减小了联合反演实现的难度,极大地提高了联合反演的易实现性,而且避免了联合反演矩阵存储及结构过于复杂难以求解的问题.基于新的策略,本文首次实现了基于交叉梯度结构约束的三维地震走时与直流电阻率联合反演.合成模型测试表明,与单一成像相比,联合成像减少了地震走时反演中出现的干扰异常并提高了电阻率反演的分辨率.     

动、静水条件下苦草(Vallisneria natans L.)对沉积物磷释放的影响

在浅水湖泊中,沉降在沉积物中的营养盐易受到水流的扰动再释放出来,而沉水植物可以在一定程度减少营养盐的释放.借助自主开发的生态水槽,在40 d的实验周期内检测动、静水条件下有、无苦草(Vallisneria natans L.)时沉积物、上覆水中磷含量变化,旨在为沉水植物对湖泊沉积物营养盐释放量的影响估算及水环境质量评价提供科学依据.结果表明:动水条件下,沉积物在没有苦草的保护下总磷含量下降21.8%,而有苦草的保护下总磷含量下降17.7%.苦草根系从周围沉积物中吸收磷,1~4 cm沉积物层的吸收量高于4~8 cm沉积物层.动水槽的上覆水中总溶解态磷浓度和总颗粒态磷浓度均大量增加,并且总颗粒态磷浓度相对于总溶解态磷浓度占较大比例.苦草减少了沉积物中磷的释放,并对上覆水中正磷酸盐有明显的吸收作用.     

陆相湖盆沉积物滑塌变形研究进展

陆相湖盆中沉积物滑塌常造成复杂的同沉积变形,对确定古地震事件、古地形等有重要作用,系统研究滑塌变形体系有助于厘清变形成因、理解变形机理和深化区域构造背景认识。笔者等梳理国内外滑塌变形研究进展,总结沉积物顺坡滑塌的形成条件、滑塌变形特征,尤其是滑塌褶皱的形态演化、伴生构造、对古斜坡的指示、有关滑塌变形的物理模拟等,并结合野外变形成因的识别,探讨滑塌成因与后期构造成因变形的有效鉴别标志。综合分析认为,陆相湖盆滑塌变形与重力流沉积密不可分,单一滑塌体的褶皱形态从滑塌体后缘到前缘由圆柱状褶皱、紧闭等厚直立褶皱转变为蘑菇状褶皱,演化过程可划分为多个阶段。在滑塌褶皱中存在逆冲断层、碎屑脉体、不规则侵蚀面、软布丁构造等,引起滑塌变形的机制可分为应力作用机制和液化作用机制。物理模拟因其可改变材料物理参数的优势,可能成为未来滑塌变形的重要研究方向。指出在鉴别滑塌成因变形和后期构造成因变形研究中仍然存在较多争议,其中未固结沉积物的活化、再改造、生物扰动、液化现象的存在是确定软沉积物变形的关键,变形构造在大尺度、层系规模上具有相同的应力场并与区域构造背景相符合是后期构造成因变形的最有力证据。     

Metamorphism of Triassic Flysch Along Profile Zoigê-Lushan, Northwest Sichuan, China

We used illite and chlorite crystallinities, index minerals, mineral assemblages, polytype and domain size of white mica, electron microprobe analysis (EMPA), b0 geobarometer and chlorite geothermometer to quantify the diagenetic and metamorphic overprint on the Triassic flysch formations in the Songpan-Garzê orogen along profile Zoigê-Lushan, northwest Sichuan. Two anchizones, two epizones, one diagenetic zone and a transition belt in-between them are defined on the basis of the obtained data. lllite crystallinity correlates strongly with the best mean domain size of mica and moderately with chlorite crystallinity. 2M1 white mica polytype are observed within the epizone whilst 2M1 and 1M polytypes occur in the anchizone and diagenetic zone. Epizonal metamorphism reached maximum temperatures of 370℃±21℃ at low-to intermediate pressure conditions. Clay minerals underwent Ostwaid ripening during metamorphism. Rocks from both sides of the Longmenshan fault reveal contrasting degrees of metamorphic overprint: on the northwest side of the Longmenshan fault, epimetamorphlc conditions contrast with diagenetic rocks on the southeast side.