岩浆底侵的热-流变学效应及对峨眉山大火成岩省的启示

岩浆底侵在大陆地壳的形成和演化过程中起着非常重要的作用。本文基于二维热传导方程模拟不同规模的地壳底侵产生的热-流变学效应,以及幔源岩浆温度和含水量对底侵厚度的影响;并以现有的岩石地球化学分析、深部地球物理探测结果为约束,模拟了峨眉山大火成岩省内带幔源岩浆底侵对应的地表热流随时间演化,探讨了形成幔源岩浆底侵的潜温和初始熔融的深度制约。结果显示:1)幔源岩浆底侵引起的热扰动的耗散时间取决于岩浆底侵的初始厚度。以幔源岩浆侵入温度为1300℃,20km厚的地壳底侵为例,热扰动完全耗散需经历约150Myr;而5km厚的地壳底侵,只需经历50Myr热扰动已基本耗散殆尽。2)在初始阶段,岩浆底侵会造成岩石圈强度的显著降低;随着热耗散的进行,岩石圈强度会逐渐恢复;在热扰动耗散殆尽之后,岩石圈强度反倒比底侵前的岩石圈强度更大。这表明岩浆底侵不但可以导致地壳增厚,还会最终导致岩石圈的强化。3)温度对地壳底侵厚度的影响比含水量的影响要大得多。将我们的模型应用于峨眉山大火成岩省,结果表明内带地壳底侵的热耗散需持续上百个百万年,岩浆潜温超过1500℃,初始熔融深度超过200km。     

黄河口及其邻近海域大型底栖动物的初步研究——(二)生物与沉积环境的关系

1985年5—6月对黄河口及其邻近海域的27个站进行了大型底栖动物的首航次定量调查。分别对18种环境因子和68个优势种和习见种所做的聚类分析显示了黄河口水下三角洲与邻近海域的某些差异,并联系沉积环境将所研究海域划分为四个区:黄河口水下三角洲、莱州湾、渤海中部和渤海湾东部。对大型底栖动物与沉积速率的关系也做了初步探讨。     

长江口邻近海域夏季底栖纤毛虫的多样性与群落结构特点

采用Ludox-QPS方法,研究了2011年8月采自长江口邻近海域9个站位沉积物中纤毛虫的群落结构及分布特点,并结合沉积环境进行综合分析。结果表明,表层8cm沉积物中底栖纤毛虫的平均丰度为(2782±1493)cells/10cm2,生物量为(10.06±6.41)μgC/10cm2。长江口海域北部站位的丰度和生物量呈从近岸向外海增加,南部的站位呈现相反的分布趋势。在垂直分布上, 62%的底栖纤毛虫分布在表层2cm, 12%分布在5—8 cm。本研究共检获纤毛虫106种,隶属于15纲/亚纲, 24目, 69属,前口纲在丰度及生物量上均为最优势类群(丰度占45.5%,生物量占56.4%),核残迹纲在生物量上居第二位。就食性来看,肉食性纤毛虫物种数最多(44种),其丰度和生物量所占比例也最高(40.3%,66.8%),但在长江口外站位(M1站),菌食性纤毛虫为最优势摄食类群。分析表明,研究海域底栖纤毛虫群落结构与底层水盐度最相关。聚类分析结果显示,由于较多量的伪钟虫属(Pseudovorticella)和原领毛虫属(Prototrachelocerca)种类出现导致长江口北部L1站的纤毛虫...     

从地壳上地幔构造看大陆碰撞带岩石圈的克拉通化

本篇讨论超级大陆汇聚后逐渐变为克拉通或扩大克拉通的作用过程,即指经及大陆碰撞地体汇聚后新形成的大陆块逐渐转变为刚性克拉通的作用过程。增生大陆岩石圈的克拉通化的作用后果,包括大陆地壳密度的增加,岩石圈地幔的增厚和大地热流值的下降,使大陆岩石圈逐渐刚性强化。大陆碰撞后形成的大陆块必须经过克拉通化的过程,才能逐渐成为刚性克拉通。作用过程主要包括:①上地壳沉积碎屑岩石结晶岩化和中地壳岩石角闪岩化;②下地壳岩石基性化;③大陆碰撞带下凹莫霍面的磨平;④岩石圈地幔底侵加厚形成陆根。从大陆碰撞带转变为克拉通的过程也是岩石圈地幔不断增厚而地壳缓慢变硬变冷的过程。这个过程包含以下作用:区域变质作用,交代作用和岩石圈幔源岩浆的底侵。这个过程时间尺度比碰撞造山作用大一个级次。长期的底侵作用使地壳岩石密度和强度不断加大,改变岩层的矿物成分和局部结构。当大陆岩石圈克拉通化到一定程度之后,由于下方软流圈的热能供应逐渐减缓,使岩石圈地温梯度缓慢下降,最终结果会形成大陆根。由于显生宙大陆碰撞带岩石圈强度弱,大陆碰撞时更容易造成岩石圈变形,因此大陆碰撞的板内效应主要发生在大陆内的显生宙碰撞带。显生宙大陆碰撞带如果再次受到大陆碰撞板内效应的作用,其克拉通化的过程必然会推迟。     

塑性岩体与逆冲构造变形关系讨论——库车坳陷西部实例分析

在冲断构造分析过程中 ,常常把塑性岩体仅仅作为滑脱层看待 ,忽略了一些地区塑性变形与冲断构造变形的复合作用。根据露头、钻井、地震等资料 ,应用平衡剖面等技术对库车坳陷西部的构造变形进行了恢复分析 ,发现库车坳陷西部的下第三系盐、膏、泥等塑性体受重力和构造应力联合作用发生了复杂的变形。以往单纯用冲断构造模式分析其成因机制 ,没能科学地反映中生界与新生界之间的变形缩短量的差异 ,通过塑性体的底辟变形和滑脱变形依存关系的剖析 ,能够恢复库车坳陷西部构造演化过程 ,进而为油气勘探提供指导。     

中国小型底栖生物研究的40年——进展与展望

基于2016年希腊第16届国际小型底栖生物会议资料及我国已有的信息,本文论述了国内外小型底栖生物的研究概况,着重介绍了我国该领域的主要进展,包括小型底栖生物的方法学、丰度与生物量的分布、海洋线虫和底栖桡足类的分类学、入侵植物种对线虫群落的影响、粒径谱和次级生产力、摄食生态学、实验室培养和生活史、环境检测、海洋线虫的分子生物学与系统演化、生态动力学-水层底栖耦合模型以及人才培养。依据国内外研究现状提出了今后的发展目标和应着重加强的研究方向。     

渤海大型底栖动物丰度和生物量的研究

于 1997年 6月、1998年 9月和 1999年 4月 3个航次对渤海的大型底栖动物进行了定量研究。在研究海区共采到大型底栖动物 30 6种 ,其中甲壳动物 97种 ,环节动物 95种 ,软体动物 88种 ,棘皮动物 11种 ,其它动物共 15种。其总平均丰度和生物量分别为 2 5 76 ind./m2和4 4 .4 7g/m2。渤海大部海区的总平均生物量在过去十年中可能未发生大的变化。渤海含砂量相对高的生境有较高的动物丰度 ,而在水位较深的水域 ,由于有较高的初级生产量到达底部 ,从而支持着较高的大型底栖动物的生物量。渤海海峡口可能是渤海大型底栖动物生物量的高值区     

大亚湾秋季小型底栖生物初步研究

2009年10月对大亚湾海域的小型底栖动物丰度和生物量进行了研究.结果表明,小型底栖动物的平均丰度为(593±265)ind·(10cm)?2,呈湾内向湾外递增趋势;平均生物量和生产量分别为(568.39±294.49)μg·(10cm)?2(干重)和(5115.53±2811.14)μg·(10cm)?2(干重).在分选的17个主要类群中,海洋线虫在丰度上占绝对优势达92.24%,其次是多毛类和桡足类,分别为2.05%和1.98%.在生物量上,海洋线虫(38.47%)和多毛类(29.97%)为绝对优势类群,其次是寡毛类(13.82%)和介形类(9.15%).在垂直分布上,占总量约53.02%的小型底栖动物和51.44%的海洋线虫分布于0—2cm表层.统计分析表明,本海域的小型底栖动物生物量与含水率、中值粒径和黏土+粉砂含量呈显著负相关(P<0.05),多毛类的生物量与小型底栖动物表现的显著相关性相同,桡足类的生物量与中值粒径值呈显著负相关(P<0.05),与沉积物的黏土+粉砂含量呈极显著负相关(P<0.01),而线虫生物量与环境因子无显著相关关系.由海洋线虫与桡足类的数量比(用 N/C 表示)与本海域环境状况的分析表明,该数值可以在一定尺度上为海洋环境检测提供参考.     

三种工况下扩底楔形桩承载特性模型试验研究

扩底楔形桩具有单位材料利用率高、竖向桩侧摩阻力和桩端阻力较常规等截面桩高的技术优点。然而,针对该桩型竖向及水平向承载力的定量模型试验研究相对较少。基于模型试验方法,开展砂性土中竖向、水平向荷载以及地面堆载等不同形工况荷载作用下扩底楔形桩的承载特性试验,测得不同荷载等级下桩侧摩阻力、桩端阻力、侧向土压力、桩顶下拽位移以及桩身下拽力等分布规律;同时,开展等混凝土用量常规等直径桩的承载特性试验作为对比分析,初步探讨了两种桩型的受力机制与异同点。研究结果表明,试验条件下,扩底楔形桩的单桩竖向承载力约为等直径圆桩的2.33倍,表现出侧阻力和端阻力都优于圆形桩的特点;水平承载力约为等直径圆桩的1.48倍,上部直径较大和扩大头的存在提高了其水平承载性能;与等直径圆桩相比,楔形角的存在可有效降低桩顶下拽位移,可见把传统桩型转变成扩底楔形桩是降低负摩阻力对桩基影响的有效方法之一。     

振荡流作用下波状底床上流场特性的实验研究

本文利用U型振荡水槽和粒子图像测速仪(PIV)对三种固定波状底床上的流场进行了测量,得到一系列不同振幅条件下的瞬时速度场和涡量场.通过分析不同时段涡强度以及涡轨迹,讨论了底床形状对其附近流场的影响.实验结果分析表明,底床形状决定着整个涡量场特征及涡轨迹,从而决定着泥沙的净输移.这些结果对于探讨浅海区沙波、沙纹和沙垄等波状底床上泥沙输移的力学机制是很有意义的.