入海泥沙减少对黄河三角洲潮滩粒度特征的影响

为探究不同悬沙浓度下潮滩粒度特征的变化,对黄河三角洲潮滩进行了物理模拟实验。使用采自研究区的潮滩表层沉积物,设定与实际潮滩尺寸按比例缩小的室内水槽以及波浪潮汐动力模拟,对不同悬沙浓度条件（0～14.9 kg/m3）下的模拟“潮滩”进行粒度分析。结果表明,随着悬沙浓度的减少,潮滩粒度特征发生了明显变化。随着含沙量的减少,整个潮滩的细颗粒沉积物分布范围减小,总体上沉积物呈现粗化特征,但颗粒较大的极粗粉砂的分布同样减少;在不同含沙量条件下,分选系数、偏度和峰度均值总体呈现出潮下带上部高、潮间带和潮下带下部低的特征,反映了模拟的潮间带上部和潮下带前缘的分选较潮滩中部更好的特征。含沙量的变化同样影响了模拟潮滩的微地貌形态,随着含沙量的降低,潮滩微地貌逐渐侵蚀破碎。潮滩物理模型实验有助于快速再现潮滩冲淤形态和变化特征,使特定条件下潮滩的变化具备可预见性,从而为人类有针对性地进行生产活动提供参考。     

Lofted charged dust distribution above the Moon surface

We developed kinetic theory for the charging processes of small dust grains near the lunar surface due to interaction with the anisotropic solar wind plasma. Once charged, these dust grains, which are exposed to the electric field in the sheath region near the lunar surface, could loft and distribute around such heights off the surface where they reach equilibrium with the local gravitational force. Analytical solutions were derived for the charging time, grain floating potential, and grain charge, characterizing the charging processes of small dust grains in a two-component and in a multi-component solar wind plasma, and further highlighting the unique features presented by the high streaming plasma velocity. We have also formulated a novel kinetic theory of sheath formation around an absorbing planar surface immersed in the anisotropic solar wind plasma in the case of a negligible photoelectric effect and presented solutions for the sheath structure. In this study we combined the results from these analyses and provided estimates for the size distribution function of dust that is expected to be lofted in regions dominated by the solar wind plasma, such as near the terminator and in nearby shadowed craters. Corresponding to the two dominant streaming velocity peaks of 300 and 800 km/s, mean dust diameters of 500 and 350 nm, respectively, are expected to be found at equilibrium at heights of relevance to exploration operations, e.g., around 1.5 m height off the lunar surface. In shadowed craters near the terminator region, where isotropic plasma should be dominating, we estimate mean lofted dust diameter of 800 nm around the same 1.5 m height off the lunar surface. The generally applicable solutions could be used to readily calculate the expected lofted size distribution near the lunar surface as a function of plasma parameters, dust grain composition, and other parameters of interest.     

海洋极端环境微生物活动与油气资源关系

为了弄清海洋极端环境下微生物参与油气资源形成和演化的潜在机制, 进行了现代海洋热泉和冷泉等环境中微生物类型分析和生物量估算, 探讨了极端微生物活动和油气资源的潜在关系.认为海洋极端环境下微生物类型主要为细菌和古细菌, 热泉微生物群落主要为异养发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等; 冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌.这些极端微生物利用CH₄和H₂S等气体进行能量固定, 有较高的生物丰度和较低的分异度, 具有垂向和水平分带性, 并能营生一套独特的宏体生物.极端微生物活动直接和间接地参与了油气资源的形成和改造, 示踪海底油气资源的变迁.对于探索地球早期海洋微生物活动与油气资源形成, 寻找地史时期或华南地史早期烃源岩具有重要理论和实践指导意义.      

面向2035年我国能源发展的思考与建议

富油煤作为一种集煤、油、气为一体的特殊非常规油气资源,通过原位热解可转化为高附加值焦油、可燃气及半焦固体燃料等,具有解决传统煤炭工业发展过程中绿色开发、清洁低碳利用难题的潜力。在减少煤炭开采污染、提高能效利用等方面,为碳达峰碳中和(“双碳”)目标的实现提供了新的解决方案,也为我国寻求油气资源战略依赖突围提供了重要路径参考。然而,目前国内富油煤地下原位热解的研究仅限于少数先导性试验研究,对于富油煤原位热解的地质环境影响研究与全生命周期地质保障技术探索亟待开展。

基于富油煤开发原位热解的地质环境扰动响应特征,重点探讨了富油煤原位热解对热解区岩体变质、覆岩损伤变形、地下水扰动、地表沉降及地表生态环境等方面的影响,总结了富油煤原位热解地质条件评价与过程监测主要内容和测试技术,梳理了富油煤原位热解地质保障面临的挑战。同时,结合理论研究、技术方法、感测装备、传感单元、数据解译、多源信息融合和工程实践等内容认识,提出了构建富油煤原位热解地质保障技术体系的思考。

分析认为,在富油煤原位热解的新型资源转化利用模式条件下,迫切需要研发与之相匹配的地质保障技术,制定完整的开发、设计、施工、评价方法和标准,以规范和引导富油煤热解技术的发展与应用。此外,还需要在充分挖掘和利用富油煤油气资源固有优势的基础上,积极推动富油煤清洁利用技术的研发创新、安全生产标准的提升以及生态环境保护的深度融合,为煤炭工业实现绿色转型和高效可持续发展提供全面的战略对策与保障。

     

泥河湾盆地下沙沟剖面磁组构特征分析与古湖环境变化研究

泥河湾盆地是中国北方很重要的沉积盆地,但由于盆地范围较广,局部地区环境变化差异较大,目前对泥河湾盆地的环境变化的认识还较为局限。文章通过对下沙沟剖面（厚度260 m）的河湖相沉积物进行详细的岩石磁学和磁组构研究,以尝试恢复下沙沟地区以及盆地东部古湖环境的演化过程,希望能够对泥河湾盆地环境变化提供一些新的指示。研究结果显示,样品中磁性矿物以PSD的磁铁矿颗粒为主,部分样品中含有少量赤铁矿。下沙沟剖面的沉积物受后期扰动很小,属于正常的重力沉积。沉积物磁面理（F）比磁线理（L）更发育,磁组构参数中磁面理F、各向异性度P_j和水流速度函数Fs对环境变化的响应更加明显,古水流分析结果显示下沙沟地区没有长期稳定的流向,环境变化情况复杂。根据下沙沟剖面河湖相沉积物的磁性地层学年龄框架,以郝家台剖面顶部河湖相沉积物的年龄作为该剖面的顶界,得到了下沙沟剖面2.7~0.3 Ma的磁组构参数变化特征。结合岩性和磁组构参数变化的阶段性特征,将下沙沟地区以及盆地东部古湖环境演化历史分为5个阶段：2.7~2.4 Ma,古湖早期逐渐扩张,于早更新世达到了古湖发育的最盛时期,水体动荡,略不稳定;2.4~1.9 Ma,环境变化主要受气候因素影响,下沙沟地区水动力频繁变化,古湖经历了一次扩张和收缩;1.9~1.3 Ma,下沙沟地区的沉积主要受控于河流作用,盆地东部主要受到构造因素的影响,古湖处于持续收缩的阶段;1.3~0.9 Ma,下沙沟地区环境变化剧烈,受中更新世气候转型的影响较大,古湖东部也较大范围的受到中更新世气候转型的影响;0.9~0.3 Ma,全球气候变化剧烈,对古湖东部环境也有一定的影响,但整体还处于水体较为稳定的湖泊环境,古湖并未开始消亡。

     

西气东输三线输气管道工程线路区域地震地质环境与地质灾害

我国国民经济发展迅速, 国内中南和沿海地区能源需求持续递增。中亚地区有丰富的天然气资源, 需要新建管道输送新增气量, 国家适时启动了西气东输三线工程。西气东输三线工程管道线路自西北向东南斜贯我国西部、中部和东南, 干线总长度达5220km, 沿线各类地貌发育, 线路区域地震地质环境复杂, 地质灾害类型多样, 做好该项目的前期研究论证, 查明沿线地震地质构造与活动断裂和各类地质灾害, 对确保西三线管道工程的设计、施工与安全运营十分重要。     

智利艾斯康迪达铜矿床地质特征与成矿模式

艾斯康迪达矿床是位于智利北部安第斯铜矿带的世界第三大斑岩型铜矿床,铜储量3156.7×104t,其形成主要与始新世晚期—渐新世的石英二长岩-花岗闪长斑岩岩株有关,构造上受多梅科断层系统的控制。该矿床拥有典型斑岩型铜钼矿床的热液蚀变类型,包括钾长石化、黑云母化、石英-绿泥石-绢云母化、泥化与青磐岩化。与成矿有关的侵入岩年龄在38Ma左右,辉钼矿Re-Os年龄为36.1~33.7Ma。流体包裹体特征表明,该区域矿床成矿热液分为早期高温的岩浆热液和晚期岩浆热液与地下水混合的低温低盐度热液2期。高场强元素的负异常、稀土元素La/Yb值特征与Sr-Nd同位素比值特征表明,成矿斑岩是混入少量壳源物质的幔源岩浆演化来的。形成于南北向多梅科断层与北西向线性构造交会位置的转换拉伸环境,对艾斯康迪达矿床成矿斑岩的侵位具有关键性作用。     

柴达木盆地东南部土壤风蚀研究

柴达木盆地东南部土壤风蚀风洞模拟实验结果表明,土壤风蚀强度随风力作用和下垫面因子不同而不同。净风对土壤风蚀作用较小,但在挟沙风作用下,风蚀强烈。地表类型不同风蚀强度变化很大,流动沙地是耕地(小麦留茬)的数百倍。土壤质地不同起沙风速不同,细沙和极细沙比例越高风蚀量越大。翻耕地与未翻耕地风蚀变化悬殊,翻耕地风蚀量是未翻耕地的10倍以上。自然植被和人为留茬均有抑制风蚀的作用。     

Wild things in urban places: America's largest cities and multi-scales of governance for endangered species conservation

Endangered species live inside the world's most densely populated cities. In the United States, the Fish and Wildlife Service is responsible for the protection and recovery of endangered species – wherever those species are found. Unfortunately, very little is known about urban endangered species policy or programs. This paper presents a comparative analysis of the five largest cities in the United States and examines issue of governance around conservation. Cities have a responsibility to steward the environment, but through the 1973 Endangered Species Act, the Fish and Wildlife Service has a legal mandate to protect endangered species throughout the country. Thus, this paper asks: What is the USFWS doing inside cities to recover endangered species? What are cities doing? Conservation is a shared duty but it is not clear that anyone is taking responsibility for urban endangered species.     

基于CFD技术的河谷型城市风环境模拟——以兰州市城关区为例

本文应用CFD软件对多种流场的强大模拟功能,模拟小尺度的兰州市城关区风环境。选用SRTM资料表征兰州市城关区的地形,应用ArcGIS生成兰州市地形模型,计算相关参数,将计算得到的地形粗糙度和兰州多年气候资料转化为CFD模型的数字参数及模拟边界条件等,首次模拟得到河谷型地区兰州城关区的风环境。结果表明:（1）河谷型地区中,气流过山时风速达最大值,依山体高度增大,而在背风坡风速值明显降低,达到0～1 m·s-1;（2）气流过境时在沿河谷前进,且在谷底风速值达0～1 m·s-1;（3）在模拟城市热岛效应的对比实验中,地块加热对气流过境有停滞作用。