The electromagnetic and gravitational-wave radiations of X-ray transient CDF-S XT2

Binary neutron star(NS)mergers may result in remnants of supra-massive or even stable NS,which have been supported indirectly by observed X-ray plateau of some gamma-ray burst(GRB)afterglows.Recently,Xue et al.(2019)discovered an X-ray transient CDF-S XT2 that is powered by a magnetar from merger of double NS via X-ray plateau and following stepper phase.However,the decay slope after the plateau emission is slightly larger than the theoretical value of spin-down in electromagnetic(EM)dominated by losing its rotation energy.In this paper,we assume that the feature of X-ray emission is caused by a supra-massive magnetar central engine for surviving thousands of seconds to collapse into a black hole.Within this scenario,we present the comparisons of the X-ray plateau luminosity,break time,and the parameters of magnetar between CDF-S XT2 and other short GRBs with internal plateau samples.By adopting the collapse time to constrain the equation of state(EOS),we find that three EOSs(GM1,DD2,and DDME2)are consistent with the observational data.On the other hand,if the most released rotation energy of magnetar is dominated by GW radiation,we also constrain the upper limit of ellipticity of NS for given EOS,and its range is[0.32-1.3]×10^-3.Its GW signal cannot be detected by Advanced LIGO or even for more sensitive Einstein Telescope in the future.     

Simulating the effect of hydrate dissociation on wellhead stability during oil and gas development in deepwater

It is well known that methane hydrate has been identified as an alternative resource due to its massive reserves and clean property. However, hydrate dissociation during oil and gas development (OGD) process in deep water can affect the stability of subsea equipment and formation. Currently, there is a serious lack of studies over quantitative assessment on the effects of hydrate dissociation on wellhead stability. In order to solve this problem, ABAQUS finite element software was used to develop a model and to evaluate the behavior of wellhead caused by hydrate dissociation. The factors that affect the wellhead stability include dissociation range, depth of hydrate formation and mechanical properties of dissociated hydrate region. Based on these, series of simulations were carried out to determine the wellhead displacement. The results revealed that, continuous dissociation of hydrate in homogeneous and isotropic formations can causes the non-linear increment in vertical displacement of wellhead. The displacement of wellhead showed good agreement with the settlement of overlying formations under the same conditions. In addition, the shallower and thicker hydrate formation can aggravate the influence of hydrate dissociation on the wellhead stability. Further, it was observed that with the declining elastic modulus and Poisson’s ratio, the wellhead displacement increases. Hence, these findings not only confirm the effect of hydrate dissociation on the wellhead stability, but also lend support to the actions, such as cooling the drilling fluid, which can reduce the hydrate dissociation range and further make deepwater operations safer and more efficient.     

基于改进CGAN的海冰SAR-to-Optical影像转换

遥感海冰监测是当前研究热点,通过条件生成对抗网络 （CGAN） 将海冰SAR影像转换成光学影像,可获得全天时全天候且形象直观的监测数据,但该方法得到的转换结果存在影像模糊、纹理弱化和颜色失真等问题。本文针对以上问题设计了改进的CGAN网络,综合当前的改进方式,新模型在网络结构上加入了空洞空间金字塔模块并设计了加入交叉特征融合模块的跳跃连接,使用结构相似性和L1范数联合损失函数。本文选取东波弗特海地区5景Sentinel-1影像和7景Sentinel-2影像开展实验,实验结果表明,改进CGAN转换的影像具有更好的视觉效果,峰值信噪比 （PSNR） 提高了 3.4 dB,结构相似性 （SSIM） 提高了 0.11,均方根误差（RMSE） 降低了13%,并且经过转换后的影像比SAR影像海冰分类结果准确度提高了7.33%。     

Post-Newtonian effect on the variation of time of periastron passage of binary stars in three gravitational theories

The equation for the variation of the time of a periastron passage of binary stars has been solved by using the perturbation approach. The post-Newtonian effect on the variation of the time of a periastron passage has been examined within three gravitational theories. The results clearly show that the periastron passage of a binary star occurs earlier (advances) at each revolution. This effect has been calculated and discussed for ten binary stars.     

推移质翻越低坝输移特性的试验研究

对于山区河流低坝而言,平时淤积在坝前的推移质粗沙可能会在洪水期集中翻越坝顶,形成高强度输沙。本文开展水槽试验,研究推移质粗沙自上游起动、推进、再翻越坝顶后向下游输移的过程,分析了输沙参数的变化特性及数理规律,描述了翻坝输沙模式及运动特征,揭示了输沙规律与河床形态之间的自然联系。取得如下认识:①输沙量随时间大致以幂函数规律增长。②低坝附近区域河床形态终将趋于稳定,上游和下游均形成相对稳定的曲面斜坡淤积体。③在不同的水流强度下推移质翻坝输移模式存在差异。对于一般水流强度工况,上游淤积体曲面斜坡表面泥沙颗粒以滚动或滑动模式起动,推移至接近坝顶位置时再跃移翻坝,后向下游输移;对于更高水流强度工况,后期的翻坝输沙模式可能发生显著转变,周期性边壁漩涡成为翻坝输沙的主要动力来源。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水层沉积学初探

“含水层沉积学”是沉积学、水文地质学、油气储层地质学、地球化学等相互交叉综合的产物,是以沉积学、水文地质学理论为基础,以沉积含水层为主要研究对象,以查明地下水赋存和循环条件、地下水系统结构特征、地下水水质成因与分布以及地下水富集规律为主要研究内容,最终服务于地下水资源勘查评价的一门边缘分支学科。含水层沉积学及水文地质综合研究表明,受到沉积相类型及其空间展布的明显控制,鄂尔多斯盆地白垩系地下水赋存、循环、富集条件以及地下水水质分布总体具有北好南差、盆地南部具有下好上差的宏观规律。     

喀斯特地区土壤微生物功能多样性对生态演替的响应——以贵州茂兰国家自然保护区为例

利用BIOLOG ECO微平板法研究了喀斯特地区土壤微生物功能多样性对生态演替的响应情况。在研究区选取具有代表性的4个不同群落演替阶段：原生乔木林、次生乔灌混合林、灌丛、草坡,同时选择一个非喀斯特森林样地作为对照,对选取的不同生态系统土壤的微生物功能多样性进行研究。结果发现,随着乔木林逆向演替到灌丛的过程,微生物活性有逐渐降低的趋势,功能多样性对生态演替响应灵敏,土壤微生物在喀斯特地区比非喀斯特地区总体表现出更高的活性和丰富度,但群落均匀度较低,结构不稳定。主成分分析显示,演替使微生物的代谢模式产生了明显的分异,起主要分异作用的碳源是糖类、羧酸类和聚合物类。颜色变化率和主成分分析综合表明,演替进行到草坡阶段,较大的环境变化可能使土壤微生物采取了r-策略（r-strategistis）。根据逆向演替过程中土壤微生物功能多样性的变化,灌丛阶段可以视为岩溶生态系统整个演替阶段的阈值。     

塔木察格盆地塔南凹陷下白垩统烃源岩有机地球化学特征

塔木察格盆地的塔南凹陷油气资源丰富,具有很大的勘探开发潜力。塔南凹陷发育多套烃源岩（包括铜钵庙组、南屯组一段和二段、大磨拐河组）,针对各套烃源岩基本特征及形成条件的研究较为薄弱。本次收集了大量研究区烃源岩的有机地球化学数据,对塔南凹陷各套烃源岩的基本特征、有机质来源和沉积环境开展了详细研究。结果表明,塔南凹陷烃源岩的有机质丰度较高,以好烃源岩和优质烃源岩为主;铜钵庙组和南一段的有机质类型以Ⅱ1型为主,南二段和大磨拐河组以Ⅱ2型和Ⅲ型为主;有机质总体处于低成熟—成熟阶段;烃源岩中的有机质为低等水生生物和陆源高等植物的混合来源;烃源岩沉积时期的水体为淡水且总体处于弱还原—弱氧化的环境,其中南屯组沉积时期比铜钵庙组和大磨拐河组沉积时期的水体环境要更偏氧化一些。     

青岛连三岛地区“荆山岩群”高压变质岩的变质时代和变质演化特征

青岛连三岛地区原划为古元古界荆山岩群中出露各类片岩、片麻岩。本文在前人研究的基础上,对连三岛地区出露的含榴黑云母斜长片麻岩、含榴云母片岩和含榴黑云母钾长片麻岩,进行详细的岩相学和矿物化学研究,确定其变质温压条件及其P-T演化轨迹,并采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了3个样品的原岩时代和变质时代,为全面深入认识其变质属性提供了进一步的重要依据。根据岩相学和矿物化学成分可以识别出两期矿物组合：第一期（峰期变质阶段）为Grt1+Kfs+Aln+Ph+Qtz;第二期（退变质阶段）为Grt2+Pl+Ep+Bt+Qtz;依据多硅白云母Si压力计、锆石Ti温度计以及GB-GBPQ矿物温压计,确定其峰期变质和退变质的温压条件分别为T=600~817℃、P=2.4~2.6GPa和T=431~456℃、P=0.48~0.82GPa。结合白云母部分熔融现象,上述两个变质阶段构成了一个折返早期升温降压,后穿过多硅白云母熔融反应线,最后降温降压的顺时针型演化的P-T轨迹。CL图像显示3个样品的锆石均具有典型的岩浆核-变质边结构;结合LA-ICP-MS锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析,3个样品分别获得了769~756Ma、~223Ma和213~216Ma三组年龄,分别与苏鲁造山带其他高压-超高压变质岩的新元古代原岩时代（700~800Ma）、峰期变质时代（240~225Ma）和角闪岩相退变质时代（215~205Ma）一致。对样品含榴黑云母斜长片麻岩（17LSD-1）和含榴云母片岩（18LSD-2）进行锆石Hf同位素分析,获得样品17LSD-1的εHf（t）=-23.2~2.8、tDM2C（Hf）=1712~2845Ma,表明其原岩主要来源于古元古代陆壳重熔;样品18LSD-2的εHf（t）=-13.9~8.6、tDM2C（Hf）=1113~2358Ma,表明样品形成时壳源物质成分占主导地位,同时部分幔源或新生地壳物质的加入,导致少部分εHf（t）偏正值。Hf同位素结果表明连三岛变质岩原岩的形成与扬子板块新太古代-早古元古代的陆壳重熔有关。对比前人的相关数据,无论是原岩时代、变质年龄还是变质演化特征,本文研究的连三岛地区片岩/片麻岩与苏鲁造山带的部分变质岩均具有相似的原岩属性和变质属性,因此推断其应归属为苏鲁超高压变质带的一部分,是三叠纪扬子板块向华北板块俯冲碰撞引发的高压-超高压变质事件的产物,不应再作为岩石地层单元划归为"荆山岩群"。     

内蒙古黄岗梁铁锡矿床中红色萤石的地球化学特征及成因探讨

内蒙古黄岗梁萤石呈现稀有的红色特征,该颜色萤石全球产量稀少,本文利用LA-ICP-MS原位测试技术对其微量元素地球化学特征进行了系统分析,探讨黄岗梁铁锡矿床中红色萤石的成因。微量元素分析结果显示黄岗梁萤石样品中总稀土元素含量较低,并表现出左倾的富集重稀土特征,其中红色和粉色萤石的稀土元素配分曲线显示出Dy-Tm拱顶式凸起的配分模式,表明其结晶作用发生在成矿流体演化的最后阶段;Y/Ho比值104~197,与热液成因萤石一致,且La/Ho比值为0.027~0.126,具强的负异常,表明了黄岗梁萤石为热液成因;Ce/Ce^*比值0.57~0.98,Eu/Eu^*比值0.22~0.63,均表现出负异常,表明形成黄岗梁萤石的热液流体是在相对还原环境下形成且温度高于200℃。综合分析萤石的地球化学特征和其与围岩的接触关系,认为黄岗梁萤石主要分为两阶段结晶,一阶段为与石英同期结晶形成红色、粉色部分,二阶段为在石英形成后结晶形成的由阳起石他色致色的绿色部分,而黄岗梁萤石罕见的红色是由于Y元素较为富集且含量远高于其他稀土元素,从而形成YO₂色心并在萤石中作用而显色。