煤岩水力压裂起裂压力和裂缝扩展机制实验研究

为了研究煤岩水力压裂的起裂压力和水力压裂裂缝扩展规律,采用型煤试样,利用自主研发的水力压裂实验系统,参照现场压裂施工制定了“施加三向应力-顶部注水”的煤岩水力压裂物理模拟实验方案并开展了水力压裂实验,分析了不同条件下泵注压力和水力压裂裂缝。实验结果表明：压裂液泵注排量越大,起裂压力越大。三向应力满足最大水平主应力σ_H > 垂向应力σ_v > 最小水平主应力σ_h,水力压裂裂缝沿着垂直于σ_h的方向扩展。σ_v和σ_h一定,随着σ_H的增大,煤岩起裂压力先增大后减小,水力压裂裂缝扩展路径越平直。当σ_H远大于σ_v和σ_h时,水力压裂裂缝扩展路径越复杂,分叉缝角度越大。研究结果可为煤岩水力压裂理论的完善提供一定的参考和借鉴。     

石家庄市东南部近地表降尘的矿物学特征与环境意义

大气降尘可以危害生态环境和人体健康。矿物颗粒不仅是大气降尘的主要组成物质,也是鉴定其污染来源的关键标记,因此查明大气降尘中的矿物组成对改善生态环境具有重要指导意义,也可为防治大气降尘和保护环境提供合理的参考依据。本文选取石家庄东南部作为研究区,利用X射线衍射技术(XRD)和配有能谱的扫描电镜(SEM-EDX)检测大气降尘中的矿物成分、化学组成和微观形貌。结果表明,石家庄东南部大气降尘中颗粒物的形状有片状、柱状、板状、球状等。矿物种类包括硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐,以及以往报道较少的氟磷酸盐。以上矿物颗粒既有自然来源,也有人为来源,其中与人类活动相关的来源包括建筑材料、燃煤以及机动车排放等。     

用于环境地质填图的组合遥感图像——在西班牙CdGN自然公园的应用

西班牙的Cabo de Gata Nijar天然公园提供了某些使其具有重要地质生态和环境意义的独特特征。作为该公园环境和采矿活动（直到十几年前才停下来）产生影响研究的优先步骤,确定了矿山和废物遗弃场地的位置,对岩性作了鉴定。为了达到这个目的,采用了不同的遥感技术来建立高分辨率的图像文件,图像文件将成为该区地质和环境填图的根据：因为从前的采矿活动牵涉到当地的环境,所以特别注意这些区域。由于具有不同空间／频谱分辨率的遥感图像日益加大的可用性,因此它们已成为很有用的工具。上述的是SPOT全色和陆地卫星专题成像仪多频图像的情形,它们是地质和环境研究中最常使用的基于遥感的两种图像。在为数众多阐述组合遥感图像资料的技术中,本文利用SPOT全色和陆地卫星TM资料研究那些基于亮度一色相一彰度（饱和度）、主要成分分析、高通滤波器和颜色正规化的变换。该研究的目标是：分析和对比一些最常使用的方法;选择最适合用于详细地质．环境研究的方法;将该方法用于Cabo de Gata Nijar地区一国家最具特色的一个天然公园场地。     

2008年1月南方一次冰冻天气中冻雨区的层结和云物理特征

2008年1月中下旬, 我国南方经历了四次历史罕见的冰冻雨雪天气。本文针对2008年1月25~29日的一次典型冻雨天气过程, 在实测资料、NCEP再分析资料综合分析的基础上, 利用中国气象科学研究院 (CAMS) 中尺度云分辨模式对1月28日~29日的冻雨天气过程进行了数值模拟, 研究了冰冻天气形成的大气层结及云系冻雨区云的宏微观结构特征, 初步分析了冻雨形成的云微物理过程及云物理成因。结果表明, 深厚而稳定的逆温层和低空冷层的存在是大范围冻雨出现的直接原因。此次南方冰冻过程中, 湖南和贵州两地冻雨形成的云物理机理不同, 不同冻雨区上空为两种不同类型的云, 对应两种不同的云微物理结构和大气层结结构。湖南冻雨区云层较厚, 云顶温度较低, 属于混合相云, 云中高层存在丰富的冰相粒子 (雪的比含水量最大)。湖南冻雨在 "冷—暖—冷" 层结下, 通过 "冰相融化过程" 形成, 即在锋面之上的对流层中层水汽辐合中心内形成的雪, 从高空落入暖层, 雪融化形成雨, 再下落到冷层后, 形成过冷雨滴, 最后接触到温度低于 0℃的物体或降落到地面上, 迅速冻结形成冻雨。而贵州冻雨区云层较薄, 云顶温度较高, 属于暖云, 中高层基本无冰相粒子, 低层为云水和雨水 (云水的比含水量最大)。贵州冻雨是在 "暖—冷" 层结下通过 "过冷暖雨过程" 形成的。即水汽沿锋面抬升, 在对流层中低层的水汽辐合中心内, 经过冷却凝结成云滴, 通过碰并云滴增长的雨滴下落到低空冷层, 形成的过冷却雨滴直接冻结形成冻雨。     

一次积层混合云的形成过程和微物理观测

利用2009年5月8日多普勒雷达资料和飞机穿云观测资料,综合分析了西风槽影响下山西省一次积层混合云的形成过程和微物理结构。结果表明,此次飞机探测到的积层混合云是由对流单体多次并合形成的带状对流云团减弱后形成的,云中嵌有明显的对流泡,最大强度为45～50dBZ,最大垂直尺度在6km左右。CDP(cloud droplet probe,前向散射粒子谱探头)、CIP(cloud ima-ging probe,二维灰度云粒子探头)、PIP(precipitation imaging probe,二维灰度降水粒子探头)测量的平均数浓度变化范围分别是132.4～220.2cm^-3、1.54×10^-1～6.28×100cm^-3、9.09×10^-4～7.34×10^-3cm^-3。二维图像表明,冷层中的固态粒子主要是形状不规则的霰粒子,说明过冷水供应充足;在-7℃左右观测到柱状聚合体和凇附程度不同的冰雪晶粒子,表明柱状冰晶通过凝华形成后,碰并和凇附是其增长为霰粒子的重要机制。不同高度的CDP平均谱(2～50μm)存在一定的差异,因低层水汽凝结作用较强,2～18μm的云粒子数浓度基本随高度的增加而降低;因暖层中碰并效率低和冷层中小冰晶浓度随高度增加,24～35μm粒子数浓度随高度增加而增大。CIP平均谱(25～1550μm),除4100m为双峰谱外,其他高度均为单峰谱。PIP平均谱(100～6200μm),4450m高度处的粒子谱宽和数浓度最大,3200～4000μm之间出现大值区域,表明对流单体及周边区域为较大固态降水粒子的形成提供了良好的环境。     

藏北地区砂金指纹特征及其对原生金的指示意义

砂金指纹(化学成分)特征是利用砂金寻找原生金的重要手段之一.研究表明,藏北地区砂金成色具明显的不均匀性,化学成分在东、西部地区变化较大,反映区内砂金对原生金具有继承性,并受后期地质作用改造明显,表明其原生金来源可能具有近距离搬运的多来源特征;自然金微量元素含量特征则指示:本区原生金的类型主要为浅成低温热液型,矿石富含As、Sb、Cu、Pb、Zn,且剥蚀程度较小,在砂金富集区附近有望找到规模较大的原生金矿床.     

超积累植物与找矿

本文介绍了超积累植物的概念和它在地质找矿中的意义,回顾了国外超积累植物的研究历史,并对应用超积累植物进行找矿的发展方向进行了讨论。     

对喜马拉雅地区地壳热状态的初步估计

本文考虑放射性热源,采用非线性稳态有限单元法估算了喜马拉雅地区地壳的温度分布和地表热流值。 喜马拉雅山南、北有不同的地壳温度结构,南部等温线比较均匀,地表热流值低于1.5HFU;北部地表下20公里以上等温线成密集型分布,20公里以下成环状分布,地表热流值从1.5HFU至2.1HFU。根据等温线圈出西藏南部地区地壳内可能存在局部熔融的部位,并与其他地球物理资料作了比较。     

大气科学学报2009年第32卷总目次

论著 热带异常风场序列的傅立叶分析方案及试验……王盘兴,华文漪,吴幸毓,翁之梅,李丽平（1） 近53a中国气温异常分布的非线性特征……郭品文,徐同,居丽丽（11） 不同积云微物理特征的卫星反演分析……刘贵华,余兴,戴进（17） 澳洲冷空气活动的季节内和年际变化特征……刘向文,孙照渤,倪东鸿,邓伟涛,曾刚,谭桂容（24）     

中国地壳与上地幔的地球物理探测

中国地壳与上地幔的地球物理探测对于全球板块构造和其动力系统的研究有着重要意义。本文论述了爆炸地震、大地电磁测深、重力测量、航空磁测等方面的研究结果和进展,最后提出了地壳与上地幔地球物理探测的任务与展望。