中新生代南北天山差异性抬升历史的磷灰石裂变径迹证据

堆积于天山山前坳陷内部的巨厚新生代地层不仅记录所在沉积区的热历史信息,还记录了物源区的信息。本文选择天山南北两侧山前坳陷中3条地质剖面进行了大量的磷灰石裂变径迹测试和部分样品的热历史模拟分析,来揭示上新世以来天山在南北方向上隆升过程的差异性。采样剖面的选取较前人更加靠近前陆盆地方向,样品所在地层年代更新。结果显示,东秋里塔格背斜剖面中的样品记录了中天山、南天山和背斜区分别在55~65Ma、20~25Ma和5Ma经历了构造隆升。玛纳斯背斜剖面中的样品记录了北天山的三次构造隆升事件分别发生于55~65Ma、20~25Ma和5Ma,其中距今5Ma为玛纳斯背斜带起始隆升的时代。结合前人在相同区域的研究成果,分析得出天山的不同部分经历了不同的构造演化历史,自150Ma以来经历了三期差异性隆升。中生代时期(150~125Ma)表现为山体整体抬升,中生代晚期-新生代早期(100~50Ma)北天山明显早于南天山开始构造隆升,新生代以来(~50Ma)的构造运动以向前陆盆地方向扩展为特征,而隆升起始时间南北差异变小。虽然在南北方向上天山山体隆起时间上存在明显的差异,但是中新生代以来山体物源区的剥蚀速率大体相同。因此,隆升起始时间与隆升量之间并不存在必然的定量关系。天山的不同块体具有不同的构造演化历史的事实提示在研究大范围构造隆升作用时,应将构造作用作为一个过程来对待。变形在传递的过程中,在时间和空间上存在一定的滞后现象。     

东营凹陷古近系升藿烷生物标志物参数分布及演变规律

为研究实际地质体或地质剖面中的C31到C3517α(H), 21β(H)升藿烷生物标志物构型转化参数22S/(22S+22R)及升藿烷指数C35/∑（C31—C35)等的分布、演化特征,对东营凹陷主要烃源岩层系古近系沙河街组三段（淡水—微咸水层系）和沙河街组四段（咸水层系）的系列样品进行了研究,分析样品来源于1 300~4 000的暗色泥岩,其中2 800~4 000 m的样品对应于东营凹陷古近系烃源岩的生油初期到生油晚期。研究结果表明,C31、C32、C33、C34、C35升藿烷（17α(H), 21β(H)）构型转化参数的分布除与异构体之间的手性碳立体构型转化作用有关外,不同异构体之间降解或裂解速率和新生成速率的差异也是其主要控制因素,沉积环境（如高盐环境）也在一定程度上影响了其分布;从未熟—低熟状态到成熟状态,相关升藿烷构型转化参数22S/(22S+22R)总体均表现出随埋藏深度增大而加大的特点,并从离散状态聚集到热演化的平衡状态附近;在到达成熟状态后,相关升藿烷的构型转化参数22S/(22S+22R)从缓慢增大过渡到一个持续的热演化平衡状态,并且该构型转化参数的热演化平衡状态对应于生油门限附近;在高盐环境中除C33升藿烷保持不变的热演化平衡状态外,其它升藿烷均呈现不同幅度的逆转特征,表明高含量的盐类矿物对升藿烷成熟度参数亦具有抑制作用或迟缓效应;C31、C32、C33、C34、C3517α升藿烷之间的22S/(22S+22R)分布型式复杂多变,其中对于成熟源岩样品,C35升藿烷22S/(22S+22R)值变化强烈,表现出“翘尾”状的上升型特征和“坠尾”状的下降型特征,而对于低熟—未熟样品, C32升藿烷的22S/(22S+22R)显示相对高值,并且多数样品显示为C31C33C35的偶数碳优势的特征;研究显示C31到C33升藿烷的构型转化参数S/(S+R)热演化平衡值均为0.6,而C34 S/(S+R)及C35S/(S+R)热演化平衡值相对较高,沙三段、沙四段的C34 S/(S+R)及沙四段的C35S/(S+R)分别达到0.63、0.62、0.65;升藿烷指数C35/∑（C31—C35)受热演化影响也比较明显,在生油期间随着埋藏深度增加而减小,在高盐环境中表现出相对高值,研究表明该指数的变化与其22R异构体演化有关,并且参数C31/∑（C31—C35）、C32/∑（C31—C35）、C33/∑（C31—C35）、C34/∑（C31—C35）、C35/∑（C31—C35)演化特征截然不同。     

新生代气候变冷机制研究进展

深海氧同位素记录揭示新生代以来全球气候呈整体变冷趋势,南北两极先后发育冰盖,地球由温室气候变为冰室气候,但是其变冷机制仍不明确。大气CO2浓度降低和大洋环流模式改变均被认为与新生代气候变冷密切相关,但目前对两者的作用还未达成统一的认识,由此存在各种假说,如BLAG假说、高原隆升-风化假说、构造隆升-碳埋藏假说、火山铁肥效应和岛弧隆升-风化假说及海道开合假说等,用以解释新生代全球变冷。围绕新生代气候变冷机制方面的争论,评述了过去近几十年来相关研究的进展和存在的问题,讨论了不同机制对新生代气候变化的影响,并提出未来需要加强的研究重点：建立准确的新生代大气CO2浓度演变序列、建立更加准确的地球内部排气和青藏高原隆升及海道开合时刻表、建立完善的风化指标体系、加强火山作用及其大洋生物地球化学效应的研究。     

对流尺度集合预报中模式地形扰动对其预报技巧的影响研究

基于ARPS3DVAR+WRF（Advanced Regional Prediction and 3-dimensional variational System）快速同化模式对西南地区近几年发生的4次强降水过程进行模拟试验,对12 h降水预报结果采用升尺度方法,计算邻域平均预报、站点概率预报,最终形成邻域概率预报,并细致分析了这三种预报的特点与效果,讨论了升尺度窗区尺度给不同量级降水带来的影响,最后结合AROC评分与邻域空间检验FSS讨论业务概率预报应用的最佳尺度。结果表明：升尺度邻域平均预报在小雨与大暴雨量级降水上表现不稳定,对中雨的预报提高不明显,但是对大雨与暴雨预报有较好的改善效果;站点概率预报具有一定的误导性,而邻域概率预报可以弥补其缺憾,越高分辨率的模式有更多的降水样本,在降水不确定性上能给出更好的概率分级信息;相对邻域平均的升尺度预报TS检验结果,基于邻域概率的FSS和AROC分析有更好的预报技巧指导意义;36 km升尺度窗区既能消除一定程度的强降水预报不确定性,同时也可以保留适当的对流尺度特征,为最佳升尺度窗区。

     

煤层底板承压水导升带影响因素正交模拟试验

承压水导升带是煤层带压开采安全评价的重要因素。为了综合研究其影响因素的作用,基于流-固耦合理论,建立了煤层底板突水的水文地质物理概念模型和数值模型,采用FLAC^3D数值模拟软件开展了工作面宽度（A）、隔水层厚度（B）、承压水压力（C）、煤层埋深（D）、隔水层渗透系数（E）5个因素5水平的有空列正交模拟试验。结果表明：煤层底板承压水导升高度与底板含水层水压和隔水层渗透性关系密切;各因素对试验结果的影响程度强弱顺序是E>C>D>B>A,其中因素E和C对实验结果影响显著;初始水头压力越大,水头衰减速率就越大,并随着导升高度的增加而加快。改变影响因素而导致承压水压力的变化揭示了煤层开采过程中承压水导升带高度的变化规律,为带压煤层的安全开采提供理论依据。     

阿尔金山东段河道陡峭指数对区域隆升差异的响应

阿尔金山东段是青藏高原北部边界带的重要组成部分,其构造活动特征及隆升信息是研究青藏高原隆升机制的重要内容。随着地貌学的深入研究,河道陡峭指数作为一种地貌参数可以对区域构造隆升有较好反映。本文提取了阿尔金山东段地区自西向东5个亚区域（A、B、C、D和E）的16条河道陡峭指数剖面,并利用数理统计学方法对其进行统计分析,揭示该区域的构造活动特征。研究表明,这5个亚区域区内的河道陡峭指数均值分别为70.93、139.03、108.85、134.44和165.39,整体表现出河道陡峭指数从西到东逐渐增大趋势;通过对区内地层、降雨量及河道负载程度、基岩隆升等因素的分析,认为区内河道陡峭指数主要受到基岩隆升影响,而上述其他因素影响有限。各亚区域间河道陡峭指数的变化反映了区域内隆升活动性的差异性：阿尔金山东段隆升活动性整体为北高南低、东高西低特征,山脉北部主要承接来自青藏高原内部挤压应力,而东西方向上存在阿尔金构造带与祁连构造带衔接部位,断层性质由近东西向水平走滑逐渐转换为北东向的挤压逆冲,存在明显应力调整与转换。

     

中天山科克苏河地区隆升剥蚀历史——来自(U-Th)/He年龄的制约

天山是中亚造山带重要组成部分,其中-新生代构造热演化及隆升剥露史研究是认识中亚造山带构造变形过程与机制的关键.本文应用磷灰石（U-Th） /He技术重建中天山南缘科克苏河地区中-新生代构造热演化及隆升剥蚀过程.磷灰石（U-Th） /He数据综合解释及热演化史模拟表明该地区至少存在晚白垩世、早中新世、晚中新世3期快速隆升剥蚀事件,起始时间分别为～90 Ma、～13 Ma及～5 Ma,且这3期隆升剥蚀事件在整个天山地区具有广泛的可对比性.相对于磷灰石裂变径迹,磷灰石（U-Th）/He年龄记录了中天山南缘地质演化史中更新和更近的热信息,即中天山在晚中新世（～5 Ma）快速隆升剥蚀,其剥蚀速率为～0.47 mm·a-1,剥蚀厚度为～2300 m.总体上,中天山科克苏地区隆升剥蚀起始时间从天山造山带向昭苏盆地（由南向北）逐渐变老,表明了中天山南缘隆升剥蚀存在不均一性,并发生了多期揭顶剥蚀事件.     

柴达木盆地西部地区断裂类型及油气勘探意义

为研究柴西地区油气成藏及其与青藏高原隆升的关系,我们借助生长断层定性和定量分析,总结出该区断裂在演化上总体可归纳为两个主要形成时期和4种表现形式：早期形成时期(E1＋2?N),中生代以来开始活动,多数终止于下油砂山组末(约14.9 Ma); 晚期形成时期(N?Q),上油砂山组开始活动,狮子沟组(约8.2 Ma)以来活动尤为剧烈,持续至今。在形式上主要表现为限于下或上构造层的生长断层; 贯穿下、上构造层的生长断层和后期断层4类。柴西地区的这种断裂构造特征,与青藏高原的分阶段隆升相对应,控制着该区的油气运移、成藏、保存及改造,对我们在柴西地区的油气勘探工作具有重大意义。     

东北印度洋两类主要的深水沉积序列及其对喜马拉雅隆升的响应

东北印度洋存在两种典型的深水沉积序列,它们分别分布在孟加拉深海扇与东经90°海岭。深海扇以浊流沉积和半远洋沉积作用为主,沉积组份主要来自喜马拉雅山系直接剥蚀的物质材料; 海岭以远洋沉积作用为主,沉积组份主要来自海洋环境下生成的钙质浮游生物壳体。两类沉积序列在物质组成和形成机理上存在着根本差别,但在聚积过程中都受到以喜马拉雅隆升为代表的构造运动的显著影响。本文应用DSDP218、ODP717、ODP758及其它来自东北印度洋的资料和样品,通过沉积学、微古生物学与古海洋学的综合研究,实现了9 Ma以来扇区近源相、远源相和岭区沉积记录中的事件对比。我们的工作表明,在东北印度洋所记录的众多与喜马拉雅山系隆升有关的地质事件中, 35 Ma和08 Ma代表了最具规模和影响的两个演化阶段。     

阿尔金山中-新生代隆升历史研究进展

阿尔金断裂左旋走滑的同时,伴随较大的逆冲分量,总体成花状构造,引起阿尔金山的垂向隆升,大量证据表明阿尔金山自中生代以来主要经历了6次快速隆升事件,即白垩纪、晚始新世—早渐新世、早中新世、中中新世、上新世、早更新世末—中更新世初。新生代的五期重要的隆升事件,与欧亚大陆拼合后的印度板块持续向北的挤压有关,俯冲引起青藏高原的阶段性快速隆升,是阿尔金山隆升的动力学机制。