New insight into the evolution of large-volume turbidity currents: comparison of turbidite shape and previous modelling results

The Marnoso Arenacea Formation provides the most extensive correlation of individual flow deposits (beds) yet documented in an ancient turbidite system. These correlations provide unusually detailed constraints on bed shape, which is used to deduce flow evolution and assess the validity of numerical and laboratory models. Bed volumes have an approximately log‐normal frequency distribution; a small number of flows dominated sediment supply to this non‐channelized basin plain. Turbidite sandstone within small‐volume (<0·7 km³) beds thins downflow in an approximately exponential fashion. This shape is a property of spatially depletive flows, and has been reproduced by previous mathematical models and laboratory experiments. Sandstone intervals in larger‐volume (0·7–7 km³) beds have a broad thickness maximum in their proximal part. Grain‐size trends within this broad thickness maximum indicate spatially near‐uniform flow for distances of ∼30 km, although the flow was temporally unsteady. Previous mathematical models and laboratory experiments have not reproduced this type of deposit shape. This may be because models fail to simulate the way in which near bed sediment concentration tends towards a constant value (saturates) in powerful flows. Alternatively, the discrepancy may be the result of relatively high ratios of flow thickness and sediment settling velocity in submarine flows, together with very gradual changes in sea‐floor gradient. Intra‐bed erosion, temporally varying discharge, and reworking of suspension fallout as bedload could also help to explain the discrepancy in deposit shape. Most large‐volume beds contain an internal erosion surface underlain by inversely graded sandstone, recording waxing and waning flow. It has been inferred previously that these characteristics are diagnostic of turbidites generated by hyperpycnal flood discharge. These turbidites are too voluminous to have been formed by hyperpycnal flows, unless such flows are capable of eroding cubic kilometres of sea‐floor sediment. It is more likely that these flows originated from submarine slope failure. Two beds comprise multiple sandstone intervals separated only by turbidite mudstone. These features suggest that the submarine slope failures occurred as either a waxing and waning event, or in a number of stages.     

河北张家口及怀来台形变数字化观测资料的应用

为探索数字化观测资料的前兆异常特征,进一步认识其映震能力,使得数字化观测资料在今后的地震分析预报中得到充分的利用。收集2002年至2005年华北地区发生的M>5.0、张家口地区4.0级以上地震目录,对河北张家口、怀来台的形变数字化观测资料(水管倾斜仪、伸缩仪和体应变等)进行了研究。结果发现,在多次中强以上地震前几小时至几天,各个观测项目均记录到固体潮畸变、高频脉冲、抖动、转折等异常形态,并对其映震特征进行了分析。     

1999年东亚夏季风异常活动的物理机制研究

文中从海-气相互作用的角度探讨了1999年东亚夏季风及与其相联系的雨带异常活动的物理机制。结果表明,由于1998年春季至1999年南海-热带西太平洋出现了近20 a最强的异常暧海温,该地强异常海-气相互作用的维持使得这种局地的热力强迫成为1999年东亚夏季风和降水异常的最主要外强迫机制,并使得1999年的季风活动和降水分布有别于一般的统计情形。从1998年秋到1999年,由于热带大气对南海-西太平洋暧海温所诱发的局地强加热的响应,热带西太平洋地区所出现的Gill模态的异常环流分布从冬季一直发展到夏季,并因此在海洋和大气之间形成了局地的强烈正反馈,不仅使得异常环流得以持续发展,而且也使得暖海温得以维持,成为影响1999年环流异常的最强前期信号。随着从冬到夏的季节演变,大气基本态对上述持续性异常环流的影响导致了冬、夏异常环流呈现出不同的纬向非对称,诱发了盛夏期间东亚到北美沿岸的遥相关波列。在东亚沿岸异常气旋性环流的影响下,大尺度异常东风在东亚沿岸的维持形成了极不利于季风西风在南海北部转向的条件,导致了季风在中国东部北进的异常偏弱和低纬西风转向位置的异常偏东。     

对银川地磁台磁通门磁力仪观测数据的初步分析

选取2001年1月－6月中美合作项目（SMALL）中磁通门磁力仪的数据和同期磁变仪的数据进行对比分析。结果表明，两种仪器记录的日变形态、日变幅、极值及极值时间具有较好的一致性，说明该项目中磁通门磁力仪的资料真实可靠。给出的典型地磁脉动事件表明，该仪器可提供精确定时的高质量地磁资料。     

速流结构防治泥石流的理论及应用

作为一种公路沿线发育的地质灾害，泥石流是路基、路面及相关建、构筑物最强烈的毁损动力。为了防治泥石流公路灾害，作者开发了速流结构。该结构由汇流槽和速流槽组成。其中汇流槽的侧墙长度、高度’、厚度等参数通过泥石流沟形态及其冲击力综合确定；而速流槽的宽度、侧墙及纵横断面则由泥石流排泄量、流速、锁固桩及流体性质综合确定。根据公路穿越速流结构的方式，将速流结构分为底越式和顶越式2种。速流结构对于解决具有大冲大淤特性的冲淤变动型沟谷泥石流灾害具有重要应用价值。据此可以确保穿越泥石流沟的公路构、建筑物的安全与稳定．确保公路交通有序进行。此外，文章对速流结构的一些子结构，如速流槽侧墙及锁固桩进行了力学分析。位于川西南西昌-木里干线公路的平川泥石流属于典型的冲淤变动型沟谷泥石流。该沟长度8．2km，沟床平均比降0．181，平均流速9．0m／s，沉积区宽度500m左右。为了确保该段公路交通的有序进行，作者干1999年实施了平川泥石流速流结构。通过2000年以来的研究及现场测试，显示了该防治结构的优越性。但是，作为一种特殊的水工结构，泥石流对速流结构的磨蚀作用是比较强烈的。因此，开展速流结构的抗冲、抗撞研究是进一步研究具有重要价值。     

岩样单轴压缩的失稳破坏和试验机加载性能

岩样单轴压缩过程的应力-应变曲线是特定岩样与试验机共同作用的结果,并非岩石材料的力学特性;以此观点研究了不同形状岩样峰后强度降低的规律．给出了岩样与试验机联合作用模型,得到了简单而明确的岩样失稳破坏准则;讨论了电液伺服试验机的加载特性和获取全程曲线的方法,并对Ⅱ类全程曲线作出了新的解释。     

张北—尚义6.2级地震北京地下水位井网动态异常特征

１９９８年１月１０日张北－尚义６．２地震前,北京地下水位监测网部分并孔观测到一组由趋势到短临前兆异常,并根据这些异常点的分布及不同阶段的异常表现特征和发展过程,进一步分析孕震中震源区为－应变积累与水位动态的内在联系,得出有益的启示,对地震预报前具有一定的参考意义。     

震前电磁辐射异常频次研究

利用河北省电磁辐射台网１９８８年—１９９２年的观测资料,对其间在各台项出现的异常频次及其累加特征进行了分析研究,并计算了每年的异常频次１０ｄ累加速率值Ｋ,发现其中震前半个月至一个月出现连续高值异常,并在临震前形成突出峰值,指出这一结果在短临预报中的意义。     

Experimental observation of the nano-scale particles in geogas matters and its geological significance

The geogas collectors showing a geogas anomaly in field geogas prospecting and in simulation tests were selected for the observation under high resolution microscopy. The result demonstrates that the geogas matter is transported in the form of nano-scale particles with a size of aboutN nm to N-10 nm, and accumulated into aggregations of 1-2 μm to N.10 μm, with globular and film shape, and the component of Cu, Zn, Cr, Au, Al, V, Si, Br, C1, S, Ca, etc. Based on the knowledge of nano science and technique, the mechanism of the geogas prospecting and its significance in geology and mineral prospecting are discussed. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 49673202) and the Department of Science and Technology of MGMR, PRC (Grant No. 9505201-1)     

流形群运动目标自动识别与跟踪模型结构及参数的最优配置

探讨了用流形群运动目标的形状、纹理特征，以及它们的空间面积的重叠度来构建多种适合流形群运动目标自动识别与跟踪的匹配模板的方法。通过最大欧几里得贴近度的择近原则，实现模板匹配，完成目标识别；通过对匹配模板的交替更新和交叉匹配算法，实现目标跟踪。为了提高识别与跟踪的准确度和效率，对识别与跟踪模型结构及参数进行了优化组合，建立了一种适合计算机自动识别和跟踪类似中尺度对流系统(MCSs)的流形群运动目标的优化模型，即多级串行和多级并行模板匹配的识别与跟踪模型，并提出了基于此模型的快速识别与跟踪算法及技巧。用优化了的多级串行识别与跟踪模型及快速跟踪算法，对1998、1999、2000、2002年6～8月的青藏高原上空MCSs进行了识别与跟踪试验。试验结果表明，其准确率高达90％。