华北强烈地震深部构造环境的探测与研究

20世纪六七十年代以来, 华北地区发生了一系列强烈地震． 强烈地震的孕育、 发生和发展与深部构造密切相关． 近50年来, 我国地震科学领域在强烈地震的地震构造和深部环境方面开展了大量的研究． 深部地球物理探测和地震层析成像结果揭示了华北地区地壳结构的基本特征, 并在强烈地震发生的深部构造环境等问题上取得了重要进展． 本文在回顾华北地区地壳上地幔结构探测的基础上, 对1966年邢台M_S7.2, 1976年唐山M_S7.8, 1975年海城M_S7.3和1679年三河—平谷M8.0地震的地震构造和深部构造环境进行评述． 深部地球物理数据的综合分析表明, 震源下方的低速异常带, 高角度超壳深断裂, 地壳深浅构造的不一致, 偏低的上地幔顶部速度和局部隆起的莫霍界面, 是华北伸展构造区深部孕震环境的共同特征．      

脆弱地质景观评价体系研究-以江西鹰潭龙虎山丹霞地貌景观为例

我国地质资源开发过程中对外部环境的抗干扰能力低、自身稳定性差、易破碎或消亡的脆弱地质景观缺乏足够认识。本文运用层次分析法建立脆弱地质景观评价体系,包含脆弱性和景观性两方面九个评价因子,并对评价因子赋值及划分脆弱地质景观等级。运用脆弱地质景观评价体系评价龙虎山丹霞地貌30处代表性景观,所得结果与实际调查吻合,且可为地质遗迹保护提供参考。     

Control strategies and experimental verifications of the electromagnetic mass damper system for structural vibration control

The electromagnetic mass damper （EMD） control system, as an innovative active control system to reduce structural vibration, offers many advantages over traditional active mass driver/damper （AMD） control systems. In this paper, studies of several EMD control strategies and bench-scale shaking table tests of a two-story model structure are described. First, two structural models corresponding to uncontrolled and Zeroed cases are developed, and parameters of these models are validated through sinusoidal sweep tests to provide a basis for establishing an accurate mathematical model for further studies. Then, a simplified control strategy for the EMD system based on the pole assignment control algorithm is proposed. Moreover, ideal pole locations are derived and validated through a series of shaking table tests. Finally, three benchmark earthquake ground motions and sinusoidal sweep waves are imposed onto the structure to investigate the effectiveness and feasibility of using this type of innovative active control system for structural vibration control. In addition, the robustness of the EMD system is examined. The test results show that the EMD system is an effective and robust system for the control of structural vibrations.     

大菱鲆幼鱼视网膜结构及不同光谱下视蛋白基因表达特征的研究

大菱鲆(Scophthalmus maximus)是中国重要的养殖鱼类之一, 其生活史经历不同的栖息地和光环境, 视觉器官结构及视觉功能也具有适应性发育特征和可塑性。本研究以不同发育阶段的大菱鲆幼鱼为对象, 探究了其视网膜结构变化、视蛋白基因的表达特征及其与光谱之间的关系。结果表明, 随着大菱鲆幼鱼的生长发育, 其视网膜的外核层逐渐变厚; 视锥视杆层的厚度变化不明显; 而内核层与神经节细胞层逐渐变薄。视紫红质基因rh1与视蛋白基因总表达量的比例上升, 由2月龄的57.35%上升到9月龄77.19%; 视锥蛋白基因与视蛋白基因总表达量的比例下降; 其中红视蛋白基因lws 由2月龄的4.49%下降至9月龄的0.13%。将7月龄的大菱鲆幼鱼用不同光谱处理75 d后, 其视蛋白基因的表达会随光谱环境的变化而发生改变。与全光谱相比, rh2b1、sws2、sws1在红、黄光下的表达量显著下降, 而rh2b1在蓝、绿光下表达显著上升、sws2在绿光下表达显著上升, 其他则变化不显著(P<0.05)。黄、绿、蓝及全光谱下rh2基因家族与视蛋白基因总表达量的比例最高, 而红光下基因rh1的表达量占比最高。大菱鲆幼鱼在不同阶段以及不同光谱处理下表现出了视蛋白基因表达的可塑性以适应不同水层的光谱环境。本研究为探究大菱鲆对光环境的适应机制及工厂化养殖光照调控技术的建立提供理论参考。     

渤海湾盆地石炭纪-二叠纪煤中基质镜质体飞行时间二次离子质谱研究

利用飞行时间二次离子质谱仪（简称ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）对渤海湾地区Ｃ－Ｐ太原组和山西组煤中基质镜质体进行了对比研究,结果表明,在接收到的正二次离子中都含有一定的烯基和烷基碎片,这些脂族碎片离子的出现说明它们具有富氢及较好的生烃性质。同时,该仪器的实际应用结果表明,它对研究煤及源岩中有机显微组分的化学成分和结构具有独特的优势。     

海南石碌铁矿独居石的成因类型、化学定年及地质意义

海南石碌铁矿是我国最大的富赤铁矿矿床,同时伴生有钴、铜等多金属矿产。轴向北西-南东向的复式向斜是石碌铁、钴铜矿体的主要控矿构造,富铁矿和钴铜矿的形成与该褶皱变形及伴随的韧性剪切和高温塑性流动有着密切的关系。为获得该构造变形的年代学信息和证实构造变形对成矿物质的富集影响,本文开展了石碌铁矿近矿围岩—石碌群第六层透辉石透闪石岩中独居石的显微结构观察和电子探针化学Th-U-Pb定年(CHIME法)。显微结构观察发现独居石往往沿岩石面理定向分布,且具典型的球冠结构,表现为围绕独居石核部向外依次出现磷灰石、褐帘石、绿帘石同心环。电子探针分析结果表明这些独居石为Ce-La-Nd磷酸盐[(Ce,La,Nd,Th)PO4],具富钍独居石端元组分。ThO 2含量范围(0.78%~4.61%)、稀土特征以及独居石的产出特征均暗示了其为同构造变质成因。电子探针CHIME化学定年结果表明独居石的年龄变化范围为614~397Ma,并具有两个峰值年龄:即主峰值ca.455Ma和次峰值ca.564Ma。低的ThO 2(0.78%~1.65%),PbO(0.02%~0.04%)和CaO(0.50%~0.97%)含量,以及高的Th/U比值(23.06~53.11)暗示了构成ca.564Ma的独居石是早期剪切变形事件的产物。而在随后剪切变形过程中独居石在低角闪岩相变质条件下以及碱性变质流体诱导下发生了溶解-再沉淀,形成了具ca.455Ma年龄的补丁状成分区。该过程引起了U-Pb体系的局部重置,形成的独居石具有变化较大的ThO 2(0.92%~4.61%)、PbO(0.01%~0.08%)和CaO(0.28%~1.58%)含量范围以及Th/U值(24.83~52.86)。在剪切变形之后,早期变质成因的独居石在绿片岩相退变质作用过程中及富Ca、Fe、Si、Al流体参与的条件下,经不平衡反应形成了磷灰石-褐帘石-绿帘石球冠物,反应机制以独居石和球冠矿物间的元素扩散动力学为主。该反应暗示了REE、Y、Th等元素发生了迁移,并可能引起边部独居石的部分Pb丢失。结合华南的构造演化,年龄谱主峰值455Ma代表了与华南加里东造山运动有关的区域变质和动力变质作用事件年龄,是加里东运动在海南岛的响应;次峰值年龄564Ma对应着冈瓦纳泛非事件,暗示了华南在晚新元古代-早古生代与冈瓦纳大陆具有亲缘性,华南加里东运动引起陆内造山过程可能与冈瓦纳大陆的聚合碰撞事件有关。因此,晚新元古代-早古生代造山事件对海南岛构造演化历史具重要影响。此外,该构造运动使石碌群发生褶皱变形,伴随产生的变质流体使铁、钴铜成矿元素进一步活化和富集,对石碌铁、钴铜矿的富集有着重要影响。     

0903号强热带风暴“莲花”的非对称结构对路径的影响

利用2009年6月18 ～22日的1°×1°NCEP(美国环境预报中心)再分析资料和TBB（相当黑体亮温）资料等,分析“莲花”的环境场和结构对路径的影响.结果表明:19日11:00 ～20日14:00,“莲花”移动方向与引导气流方向有一定的偏离,这段时间里,“莲花”向偏北方向移动的主要原因是,“莲花”的低层风场存在较明...     

北京城市化发展对大气边界层特性的影响

利用中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室的北京325 m气象塔1993年～2003年夏季 (7月～9月) 的观测资料, 统计分析了各年的风速与温度廓线分布特征。统计分析结果表明, 随着城市化的发展, 相对风速有逐年减小的趋势, 并且越靠近地面, 相对风速的减小越明显, 这反映了城市建筑对近地面层空气流动的摩擦作用。对风速廓线进行线性拟合得到风速随高度的垂直递增率, 发现无论是100 m以下的近地面层还是较高层, 风速的垂直递增率都随城市化发展存在逐年增大的趋势, 表明粗糙下垫面的影响已经向高层扩展。根据温度廓线计算了各年的温度垂直递减率, 发现其有增大的趋势, 这表明城市化发展对边界层热力结构同样有显著影响。本文还依据统计整理得到的近中性层结下的风速廓线资料, 利用莫宁-奥布霍夫相似理论计算了下垫面的空气动力学参数, 结果表明, 地表粗糙度、 零平面位移随着城市化发展皆有明显增加的趋势。同时, 分析了各空气动力学参数与平均风速及无量纲风速的关系。其中, 摩擦速度和平均风速二者基本成正相关, 且摩擦速度随平均风速的增大而增大的趋势越发明显。本文研究结果对研究城市化发展对区域大气边界层结构、 气候和环境影响有参考意义, 可为城市大气边界层模式和区域气候模式提供参数化依据。     

基于分区间泛化Kriging近似模型的船舶局部结构形状优化

为提高Kriging近似模型在船舶结构性能多维度响应预测方面的适用性,对常规Kriging近似模型进行分区间泛化改进:一是对设计样本点的各个维度(分量)进行划区,并在每一个分区间内采用最优拉丁超立方(OLhd)取样;二是引入比例系数w1组合高斯与指数型相关函数提高模型对数据的泛化能力,从而在每个划分的区间内建立泛化的Kriging近似模型。通过SCH测试函数,验证了构造的分区间泛化Kriging模型有效性。结合参数化建模和改进Kriging近似模型对某过渡肘板和舱口角隅边界进行形状优化,优化第一阶段由改进的近似模型通过多岛遗传算法得到全局初步的最优解,第二阶段在初步解的基础上缩小优化变量范围,由少量的FEM计算即可在小范围内搜寻到精确的最优设计变量。结果表明:分区间泛化Kriging近似模型在预测多维度响应时较常规Kriging模型预测精度更高;分阶段的形状优化流程在保证极小误差和缩小计算成本的情况下能够得到理想的应力分布和重量优化结果,有助于船舶结构的轻量化研究。     

欧盟碳减排目标的经济可能性评估

经济发展与能源消耗有着密切的关系,文章通过选取1994年至2009年欧盟27国的人口、经济和能源数据,利用碳排放动力学模型对欧盟关于2050年前削减温室气体排放80-95%的承诺进行预测,并对欧盟目标下的减排情景进行了分析。结果表明：（1）以当前的技术进步速率下,沿最优平稳经济增长路线,到2050年欧盟的碳排放量将为775.608MtC,达不到预定的减排要求;（2）在最优经济增长速度得出总能源消费量的基础上,采用调整能源结构与碳捕捉技术,预期可以达到设定减排80%的任务。其每一期的煤炭占比、石油占比、天然气占比应分别有4%、2.26%、1.23%转移至非碳能源占比,非碳能源的上升速率应达到2.21%/年;（3）若以历史的能源结构转移趋势预测未来的能源结构占比,即使考虑能源利用效率和碳捕捉技术的预期目标,欧盟仍然达不到在2050年的减排目标;（4）考虑欧盟提出的四种减排路径上下限组合,可预计出到2050年欧盟的减排范围在80.51%-87.16%;（5）若欧盟重振工业（特别是制造业）,即使考虑欧盟制定的减排路径,仍存在着达不到减排预期的可能。