基于云微物理过程的北方冻雨的模拟与形成机制研究

本文通过耦合AFWA(Air Force Weather Agency)冻雨参数化方案的WRF模式,对2020年冬季因暖锋引发的中国北方严重冻雨灾害个例进行了模拟,结果显示模式能够很好地模拟此次冻雨过程中降水相态的空间分布。通过分析暖锋的演变、水成物云微物理特征以及降水相态的变化,得到：在辽宁中北部—吉林中东部地区,暖锋导致中低空形成“冷—暖—冷”的温度层结,该区冻雨形成机制以“冰相机制”为主,即高空的雪花落入大于0℃暖层内融化、再降落到次冻结层后形成冻雨。同时,发现存在高空无固态水成物、逆温层内暖雨下落到次冻结层在地面形成冻雨的现象,这种新机制被定义为“暖雨机制”,更多水成物垂直剖面与同期地面观测降水相态的比对,验证了新机制的存在,并解释了该机制形成的可能原因。为更深入理解冻雨形成机理以及北方冻雨的预报、预警提供科学支撑。     

新疆塔什库尔干县含稀有金属伟晶岩-碳酸岩的时代——对帕米尔构造结稀有金属成矿作用的启示

帕米尔构造结位于青藏高原北缘,记录了自新元古代晚期以来到新生代完整的特提斯构造演化过程。在长期的构造-岩浆演化过程中,发育了不同时代、不同类型的成矿事件。野外调查表明,在帕米尔北东段,发育了含绿柱石的伟晶岩及含氟碳铈矿的碳酸岩（碳酸岩-伟晶岩组合）。通过独居石及锆石U-Pb定年,识别出该区两期伟晶岩带（包括碳酸岩）,分别是新生代和中生代（19~18 Ma和200 Ma）,其中早期含绿柱石伟晶岩形成于古特提斯洋关闭后的伸展阶段,而新生代含氟碳铈矿碳酸岩-伟晶岩组合,与新生代陆内走滑伸展事件相关,表明帕米尔构造结伸展走滑启动的时间可能在19 Ma。结合区域地球化学异常特征,表明在帕米尔地区有望在稀有、轻稀土找矿上获得突破。     

Streamflow generation in semi-arid,glacier-covered,montane catchments in the upper Shule River,Qilian Mountains,northeastern Tibetan plateau

Streamflow generation was investigated using isotopic and geochemical tracers in semiarid, glacier-covered, montane catchments in the upper Shule River, northeastern Tibetan Plateau. Samples from stream water, precipitation, glacier meltwater, and groundwater were collected at the Suli and Gahe catchments along the Shule River, with an area of 1908 and 4210 km², respectively. The samples were analysed for stable isotopes of water and major ions. Results of diagnostic tools of mixing models showed that Ca²⁺, Mg²⁺ and Cl⁻, along with δ¹⁸O and δ²H, behaved conservatively as a result of mixing of three endmembers. The three endmembers identified by the mixing analysis were surface runoff directly from precipitation, groundwater, and glacier meltwater. Streamflow was dominated by groundwater, accounting for 59% and 60% of streamflow on average in the Suli and Gahe catchments, respectively, with minimum groundwater contribution in July (47% and 50%) and maximum contribution in October (69% and 70%). The contributions of surface runoff were slightly higher in the Suli catchment (25%) than in the Gahe catchment (19%). However, the contributions of glacier meltwater were higher in the Gahe catchment (21%) compared to the Suli catchment (17%), as a result of a higher percentage of glacier covered area in the Gahe catchment. This difference followed well the non-linear power–law trend of many glacier-covered catchments around the world. As glacier retreat continues in the future, the reduction of streamflow in glacier-covered upper Shule catchment likely will be accelerated and possibly elsewhere in the Tibetan Plateau. This study suggests that it is critical to define the turning point of an accelerated reduction in glacier meltwater for glacier-covered catchments around the world in order to better assess and manage water resources.     

思茅盆地河流地貌特征及其对构造活动的响应

河流地貌对构造活动具有极高的相关性、敏感性,是研究新构造活动最切实有效的地摘貌标要志之一。本文以30 m分辨率数字高程模型（DEM）为基础,利用ArcMap与Matlab软件提取的河流地貌因子（Horton定律比值和S-A双对数曲线）,先后分析了思茅盆地内部的李仙江、藤条江、勐戛河、威远江、南班河和南腊河等的河流地貌特征,揭示新生代晚期强烈构造活动对河流发育的影响。结果表明：1）思茅盆地的河流多沿或平行于走滑断裂发育,低级别河网较好的符合Horton定律中一般河网的发育规律,而沿活动断裂带发育的高级别河网则表现出了明显的偏差;2）各集水盆地 S-A双对数曲线均呈凹凸相间排列;3）各集水盆地河道的裂点分布特征与岩性变化不一致,这表明思茅盆地内部高级别河网的发育受岩性变化的影响较小,而主要受走滑断裂活动的影响。     

Unload–load displacement response ratio parameter and its application in prediction of debris landslide induced by rainfall

As the traditional displacement value of a landslide is very easy to be affected by rainfall, it is very difficult to establish a stable and uniform destabilized criterion of landslide in terms of the displacement value. So, it determines that establishment of an effective and stable dynamic displacement prediction parameter is very important in forecast of the debris landslides caused by rainfall. In order to determine this kind of prediction parameter, this paper first completes analysis on the relationship between the destabilized mechanism of the debris landslide and the rainfall dynamic rules. The relationship above shows that the periodical change value of rainfall can be taken as the dynamic unload–load parameter (ULP) of landslide, and the homologous change value of mensal landslide displacement can be taken as the stability displacement response parameter (DRP). Then, on the basis of the relationship between the ULP and the stability DRP of this kind of landslide, the unload–load displacement response ratio (ULDRR) appraisal parameter of this kind of landslides is established in this paper. Finally, the stability of typical debris landslides in China has been systematically studied by means of ULDRR appraisal parameter and model. We find that the ULDRR values conform to the evolutional rule of slope deformation and instability. So, it has been proved that the ULDRR parameter and the appraisal model are suitable and effective for prediction and evaluation of stability and evolution rule of rainfall-induced landslides.     

基于地理探测器的中国城市男性青少年BMI影响因子探究

运用变异系数与地理探测器方法分析中国城市男性青少年体质指数（BMI值）在2005年、2010年、2014年变化的空间分异,探究其核心影响因子。结果显示：① 中国城市男性青少年BMI值在东中西部存在显著性差异,变异系数分别为5.14%、1.68%、2.82%;区域内部也差异明显,东部差异性最强、中部最小。② 2005年中国城市男性青少年BMI值从东北向西南呈现由高到低的阶状分布特征,经9年的演变,2014年呈现出北高南低的三级阶梯分布特征。③ 中国城市男性青少年BMI增长率由2005—2010年的1.36%到2010—2014年的2.44%,说明中国城市男性青少年肥胖率呈加速上升趋势。④ 在空间尺度上,各区域探测的主导因素存在差异性。⑤ 在时间尺度上,从2005年到2010年,再到2014年,影响中国城市男性青少年BMI的主导因子由地理环境要素转为社会经济要素。     

时序InSAR在城市地铁工程区形变监测中的应用

地铁建设会引发城市地表形变灾害,而传统的合成孔径雷达差分干涉测量（D-InSAR）难以实现城市地铁工程区域的精细测量。本文利用TerraSAR-X高分辨率数据,采用PS-InSAR和SBAS-InSAR方法对徐州地铁1号线东部工程场地进行了形变监测,获取了该区域2016年6月15日-2016年9月11日期间的形变时序图。通过与人工角反射器布设点的水准测量数据对比分析,发现利用两种时序InSAR测量方法得到的地表形变结果与水准测量结果非常一致,形变误差均在1 mm以内;而SBAS-InSAR探测地表形变的敏感性低于PS-InSAR。结果表明,利用高分辨率SAR影像监测城市地铁形变具有亚毫米级的测量精度和米级的定位能力,同时证明了时序InSAR分析技术在城市地铁工程形变监测应用中的广阔前景。     

南极陨石GRV 022115冲击熔融脉矿物学研究

文章主要通过电子探针、扫描电镜、激光拉曼光谱、透射电镜等微区微分析技术研究GRV 022115球粒陨石的基础矿物学特征和冲击变质矿物学特征，探讨陨石冲击熔融脉的形成机制和界定其母体的冲击条件。陨石主岩主要由橄榄石、辉石、熔长石、铁镍金属和硫化物等矿物组成。根据主岩的硅酸盐矿物学特征，确定GRV 022115是风化程度较低（W1） 的L6型普通球粒陨石，与前期分类结果一致。根据熔融脉内含有大量林伍德石的现象，修正GRV 022115陨石的冲击级别为S6，比原定的S5高一个级别。GRV 022115球粒陨石中有多条冲击熔融脉，熔融脉由基质和主岩碎块包裹体两类岩相组组成。熔融脉基质的主要组成是微米级粒状镁铁榴石与纳米级的含铁方镁石，是在平衡冲击压力下结晶的产物。冲击熔融脉主岩碎块包裹体中的橄榄石、低钙辉石、长石碎块已部分或全部转为相对应的高压相。橄榄石相变为林伍德石；个别低钙辉石相变为钙钛矿结构布里奇曼石微晶的集合体；长石主要相变为熔长石与玲根石。几乎所有的主岩碎块都有高温熔融的圆滑边界。熔融脉内外同类矿物的主量和微量元素具有一定的差异性，该差异性可以反映高温高压下混溶作用和扩散作用的影响。结合陨石冲击熔融脉形成机制和结晶模型，根据熔脉基质中镁铁榴石+方镁石矿物组合及静态高温高压实验相图，界定该陨石经受的冲击压力为23~27 GPa。     

新疆东天山东戈壁钼矿矿床地质和地球化学特征

新疆东天山东戈壁钼矿床是迄今为止在我国东天山找到的最大规模的钼矿床,钼矿资源量超过5×105 t。该矿床赋存于花岗斑岩外接触带中,矿石矿物以辉钼矿、黄铁矿为主,围岩蚀变以硅化、钾化、黄铁矿化、电气石化、碳酸盐化和萤石化为特征。其成矿作用可以划分为成矿期和成矿期后两个阶段,成矿温度为140℃～380℃,盐度为0.88～21.33 wt%NaCl,成矿深度为1.76～2.87 km,指示东戈壁钼矿为中低温、中低盐度的浅成矿床。对主要钼矿体8件辉钼矿样品进行Re-Os同位素分析获得的等时线年龄为234.3±1.6 Ma,表明该矿床的成矿时代为印支期。东戈壁钼矿床形成时代的厘定对于提高该矿床的理论研究水平和指导该区隐伏金属矿床的找矿勘查工作均具有重要意义。     

甲基卡稀有金属矿区北方雪层杜鹃植物地球化学特征及对隐伏锂矿的指示

北方雪层杜鹃（Rhododendron nivale Hook. f. subsp. boreale Philipson et M. N. Philipson）是川西高原甲基卡稀有金属矿区的优势植物种属。为了研究利用植物地球化学寻找隐伏锂矿体的有效性, 文章以甲基卡矿区内有代表性的804号、烧炭沟（ST）隐伏锂矿体上方生长的北方雪层杜鹃为研究对象,研究其植物地球化学异常特征及对矿体的指示性。研究表明：甲基卡矿区北方雪层杜鹃中Li、Be、Rb、Nb、Ta等成矿元素能形成明显的异常;在隐伏锂矿体上方的植物地球化学异常位置与矿体的位置对应性较好,能有效反映不同埋深隐伏矿体的存在,探测深度可达100 m,结果为甲基卡稀有金属矿区寻找隐伏矿体提供新的找矿方法。