CPL7及其在中国地球系统模式中的应用前景

中国地球系统模式中普遍存在的耦合器CPL6(美国国家大气研究中心的第六代通量耦合器)在很大程度上限制了模式在高分辨率上的发展,新一代耦合器CPL7并行度的可扩展性更高,能够适应更高分辨率的构型。以CPL7与中国科学院大气物理研究所的第二代格点大气环流模式(the Version 2 Grid-point Atmospheric Model of Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences)的耦合为例,概述了其耦合原理,为CPL7与中国其他模式的耦合提供相关的经验。结合国内外模式的发展方向,CPL7耦合器在中国未来几年的地球系统模式的耦合改进中将占有很大的优势地位。     

河南冷水北沟铅锌矿地质地球化学特征及成因探讨

冷水北沟铅锌矿床赋存于元古界栾川群和管道口群内,矿体受断裂破碎带及矽卡岩带的控制。矿石类型可分为热液脉型和矽卡岩型,矿体围岩蚀变强烈。根据矿床地质-地球化学特征,结合矿石的矿物共生组合、铅和硫同位素组成及成矿年龄、包裹体成分及特征,认为该矿床的矿源为岩浆岩,成矿溶液主要来自岩浆水和大气降水的混合溶液,矿床成因类型属中高温条件下形成的热液脉型-矽卡岩型矿床。     

旋挖钻机在特殊工况中的减压钻进研究

为解决旋挖钻机在脆性岩层或者软硬交替地层等特殊工况中加压钻进出现的钻机高频高幅振动和钻孔极易倾斜等问题,对旋挖钻机入岩的碎岩机理进行分析,找出加压钻进产生问题的原因。对减压钻进施工工艺进行研究,提出实现方式及适用范围,并进行实际工程应用,验证了旋挖钻机使用减压钻进施工的可行性。应用结果表明,特殊工况下减压钻进对降低设备的入岩振动、提高设备的结构稳定性以及保证成孔质量都具有重要作用。     

考虑颗粒抗转动的砂土双轴试验离散元模拟

颗粒间抗转动作用是影响砂土力学行为的重要因素。将蒋明镜等（2005年）提出的考虑颗粒抗转动作用的颗粒接触模型植入PFC2D中,对砂土双轴试验进行了模拟,研究颗粒抗转动作用对砂土力学行为的影响。研究显示：颗粒抗转动对砂土力学行为影响显著。抗转作用越强,砂土强度越高;抗转系数为0.4时,松砂亦出现软化及剪胀现象。抗转动作用对孔隙比及配位数变化趋势影响也很显著。     

大兴安岭地区内生铜矿床的成因类型、成矿时代与成矿动力学背景

大兴安岭地区位于兴蒙造山带的东段,构造、岩浆活动强烈,蕴藏着丰富的内生有色金属、贵金属矿产资源。本文通过对该区内生铜矿床的地质特征、成因类型和年代学研究,初步将区内内生铜矿床划分为斑岩型、浅成热液高硫化型(铜银、铜锡)和接触交代型三种成因类型,除铜锡矿床外,它们的成矿作用均与高钾钙碱系列I型花岗质岩浆密切相关;其中斑岩型和浅成热液高硫化型(铜、银)的成矿分别发生在485Ma、180~170Ma和170~160Ma;而浅成热液高硫化型(铜锡)矿床与A型花岗质岩浆相关,成矿在150~135Ma之间;接触交代型与它们相伴生,主要发生在180~160Ma和150~135Ma。其成矿动力学背景分别与早古生代兴安地块与松嫩地块的拼合碰撞造山、中侏罗世的西伯利亚板块和华北板块的陆缘增生带碰撞缝合造山与早白垩世碰撞造山后的地壳伸展减薄作用过程相适应,矿床在不同阶段的造山挤压与伸展转换或造山期后的伸展阶段就位,这项研究为深入研究该区内生多金属成矿规律提供了科学依据。     

云南羊拉铜矿三维地质建模及储量计算

以云南羊拉铜矿的断层、地层、岩体、矿体为研究对象,在分析研究建模技术方案的基础上,依据收集到的钻孔柱状图、勘探线剖面图、中段地质图和地形地质图,结合野外踏勘与认识,利用Micromine软件建立了研究区的地形、地层、断层以及矿体的三维实体模型,直观展示了区内地表、断层、地层、岩体以及矿体的空间展布以及相互的空间位置关系。运用克里格法对里农矿段的铜矿体进行品位估值,获得了矿体的储量。     

湖泊沉积有机质的地球化学记录与古气候古环境重建

与深海沉积与冰芯记录相比,湖泊沉积主要反映区域气候变迁史,可以揭示百年、甚至十年尺度的古气候事件,是高分辨率古环境、古气候重建的理想场所.传统的地质地球化学方法主要侧重于宏观物理 /化学特性描述和孢粉学的研究,近 10年来,沉积有机质分子碳、氢同位素地球化学技术的渗入,使研究工作从传统的宏观、微观层次向分子级水平发展,对诸如古生产率估算、C3/C4植被演替史、古二氧化碳分压及古温度计算等深层次问题解决提供了强有力支持.本文评述了湖泊沉积有机质分子与碳、氢同位素地球化学记录及其在区域古环境、古气候研究中的应用前景.     

致密砂岩多期裂缝形成机制及定量表征研究进展

致密砂岩油气是重要的非常规资源,裂缝作为主要渗流通道,其本身分布规律的复杂性以及多期发育和多期充填的特征,直接影响着裂缝预测的精度,目前尚缺乏一套全面解决构造裂缝定量预测的系统方法。因此,需要深入探讨多期裂缝的识别、充填过程和形成—叠加演化机制,建立合理的裂缝表征模型,以定量预测裂缝参数分布范围。在大量文献调研的基础上,本文认为致密储层裂缝研究主要涉及三个关键方向:通过野外露头和岩心观察,分析裂缝发育特征,结合构造演化和流体包裹体分析,确定裂缝发育期次;通过热液充填模拟实验和岩石力学实验,揭示裂缝充填机制,及其在多期应力作用下裂缝的萌生、扩展和叠加过程;采用实验统计方法,基于能量守恒定理和最大应变能密度理论,建立考虑裂缝差异充填的各向异性强度破裂准则,建立裂缝参数的定量表征模型。最终,本文形成和完善了致密砂岩多期裂缝演化及量化表征的理论体系,为此类油气田的勘探开发提供重要科学依据。     

一种适用于沉积有机质族组分分离的微型柱色谱法

硅胶-氧化铝柱色谱是广泛采用的沉积有机质组分分离方法。但在常规柱色谱分离方法中,存在吸附剂、溶剂使用量过大、烷烃/芳烃组分交叉严重等问题。介绍一种微型柱色谱分离法,其分离效果与常规方法的效果基本相同或略有改善,吸附剂用量与样品的比例由100～250降低为25～50,洗脱溶剂与样品的比例由1800～4600降低至250～500。同时,操作程序进一步简化,分析成本和对环境的污染程度大幅度降低。     

Major element geochemistry of purple soils/rocks in the red Sichuan Basin, China: implications of their diagenesis and pedogenesis

Major element compositions and chemical weathering features of the purple soils and their corresponding rocks in the Red Sichuan Basin, China were studied in this paper to infer the diagenetic features of the purple rocks and the pedogenetic features of the purple soils. The results showed that all of the rock and soil samples, except those from Yibin, have strongly similar major element compositions and the distribution patterns of their major element compositions are similar to those of the upper continental crust. Chemical index of alteration, chemical index of weathering and Na₂O/K₂O indicate that the purple soils and rocks have similar chemical weathering intensities, whereas the Al₂O₃–CaO* + Na₂O–K₂O (A–CN–K) relationship, suggests that chemical weathering was strong during diagenesis of the purple rocks, but weak during pedogenesis of the purple soils. Variations in major element compositions of the purplish rock samples, except that from Yibin, do not primarily reflect differences in compositions of the sediment source, sediment recycling and potassium metasomatism, and therefore the effects of chemical weathering on the major element compositions were mainly dependent on climate condition and the residence time of material exposed to chemical weathering. Chemical weathering of the purple rocks reached only moderate degrees under the general influence of warm and humid climate during Jurassic and Cretaceous. Warmer and more humid climate conditions partly resulted in stronger chemical weathering of rocks in the southern region of the basin than in the central and western region, whereas shorter residence time of material in upslope position partly resulted in weaker chemical weathering of rocks in the eastern region than in the central and western region. The same climate and stable tectonic setting led to comparable chemical weathering intensities of rocks in the Ziliujing and Jiaguan Formations. Gradually colder and dryer climate from Early Jurassic to Middle Jurassic then to Late Jurassic and shorter residence time in tectonically active setting of Middle Jurassic and late Late Jurassic resulted in the following order of chemical weathering intensity of the purple Jurassic rocks: Ziliujing Formation ? Shaximiao Formation ≈ Suining Formation > Penglaizhen Formation.