基于离散元方法对走滑拉分盆地演化及次级断裂扩展过程研究

拉分盆地是一种与走滑断裂带密切相关的特殊拉张构造,因其重要的构造意义,及其与火山活动、中小地震群集、特殊的成矿作用间的伴生关系而受到研究者的高度重视。关于拉分盆地的形成演化过程,已有较多的研究成果,但是由于研究手段的限制,缺少对盆地演化中次级断裂扩展过程的研究。基于离散元的数值计算方法是研究断裂扩展方式的理想方法。本文采用基于离散元的颗粒流方法,揭示纯走滑拉分盆地发育过程中的断裂扩展和连接过程,为拉分盆地演化机理和断裂扩展提供新的研究方法。同时,根据主走滑断层与块体运动方向的夹角不同,建立不同的张扭性拉分盆地模型,系统研究张扭性盆地的断裂扩展和演化机理。将上述理论研究结果与死海盆地等经典拉分盆地实例相结合,探讨了死海盆地、土耳其Cinarcik盆地、哥伦比亚El Paraiso盆地等的形成演化机理和断裂扩展方式。      

空间因子分析与沉积地球化学旋回元素组合的确定

１９９５年５月,引用地矿部“七五”东北太平洋ＣＣＡ１２１柱状沉积物的８个元素地球化学分析数据,利用空间因子分析方法确定两种周期度（Ｄ１＝６５ｃｍ,Ｄ２＝１０５ｃｍ）内的沉积地球化学旋回元素组合,并据此探讨多金属结核成矿与物源环境的关系,研究表明,与小尺度周期（Ｄ１＝６５ｃｍ）对应的元素组合：Ｕｄ１（Ｍｎ,Ｃｏ,Ｃｕ,Ａｌ２Ｏ３,ＳｉＯ２和Ｕｄ２（Ｆｅ,Ｃａ,Ｃｏ,Ｃｕ）与大尺度周期对应的元素组合为     

辽南大莲花泡全新世地层中某些元素分布规律及古环境意义

在辽南大莲花泡全新世地层早、中、晚 3个沉积阶段中 Ca元素含量表现为低 -高 -低变化 ,Al,Mg,Cr,Ni,Cu,V,B,Mn等元素呈高 -低 -高分布。因子分析揭示出控制元素这种分布的主要因素是碎屑成因和生物成因。Ca元素的“稀释剂”作用改变了其他元素的实际含量 ,造成与干凉 -暖湿 -干凉的全新世气候变化不相匹配的假象。     

大地电磁测深二维地形影响及其校正方法研究

采用有限元法实现ＭＴ二维模型的正演模拟,将地形条件下的二维地电模型的ＭＴ响应分解为地形引起的畸变场和与测点高程位置有关的稳定场两部分进行分析。用有限元法模拟二维地形条件下地电结构的ＭＴ 响应和纯地形的ＭＴ响应,采用比值法消除地形引起的干扰场,然后,将消除地形影响后的视电阻率值通过延拓方法获水平地形条件下二维地电结构的视电阻率分布,完善大地电磁测深视电阻率曲线的地形校正。     

Modelling failure mechanisms to explain rock slope change along the Isle of Purbeck coast,UK

Results are presented of distinct element computer modelling used to examine rates and mechanisms of change in rock slopes and cliffs, where material intact properties determine process and form but the most significant controls are the joint pattern and cross-joint properties. The modelling approach does not appear to have been used before in a geomorphological context and provides an alternative approach for examining cliff development. Field and laboratory data have been collected for the Portland Limestone outcrop of the Isle of Purbeck, central southern England. The Portland Limestome is a hard, shelly, crystalline sediment of the Upper Jurassic. It has a regular discontinuity pattern throughout the outcrop in Purbeck. While joint orientation remains relatively constant, bedding changes from horizontal to vertical, a consequence of the Purbeck Monocline. There are resulting implications for spatial variations in rock slope evolution. The modelling exercise enhances previous knowledge on rock failure mechanisms and slope development along the Purbeck coast and demonstrates its potential in research where landforms are developed in lithified, jointed rock masses. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

热扩散驱动的元素分异和同位素分馏:一种不容忽视的硅酸盐成分分异机制

热扩散在地质过程中是否发挥重要作用一直存有争议。本文回顾了热扩散的研究历史和现状,重点总结了热扩散驱动的元素和同位素行为规律,并探讨了温度、硅酸盐组分、压力和氧逸度等因素对热扩散行为的影响。已有的研究表明,稳定热梯度下的硅酸盐热扩散效应类似于结晶分异或AFC过程,可以造成轻、重同位素分别在高温端和低温端富集,而主、微量元素的扩散方向则取决于两端化学势的高低和熔体中的电价平衡。从基性岩浆到酸性岩浆,熔体聚合度增大,黏度增加,热扩散速率明显降低,成网元素的热扩散效应减弱,变网元素则反之;水、氟、氯和硫化氢等挥发组分能增加熔体的非桥氧比例,降低熔体聚合度,因而能显著增强硅酸盐熔体中元素和同位素的热扩散效应。在此基础上,本文提出了当前硅酸盐体系热扩散研究中存在的五个亟需解决的问题,即:1)对不同硅酸盐体系的热扩散规律的研究还不够全面;2)对微量元素的热扩散行为认识不足;3)硅酸盐体系热扩散作用的影响因素及尺度还不够明确;4)热扩散作用的地质与地球化学关键识别标志有待确立;5)硅酸盐体系热扩散作用的理论模型有待建立。尽管硅酸盐体系热扩散的研究还存在诸多不足,但越来越多的证据表明,热扩散是地质过程中不容忽视的一种成分分异机制。这种机制会造成岩浆房或岩浆通道中的元素分异和同位素分馏,可能对于一些成分分异的岩石和矿床的形成具有重要的意义。     

汶川地震震前龙门山以西地壳垂直隆升机理分析

结合流动GPS观测速度场及层析成像结果,构建跨龙门山断裂剖面的二维有限元分层模型,分两种情况讨论汶川地震前龙门山前缘地壳垂直隆升的物理机制,以及中、下地壳软物质垂向和横向的不均匀性对地壳隆升作用的影响。分析认为：川西高原相对四川盆地的差异抬升和龙门山以西地壳缩短的共同作用是汶川地震震前龙门山前缘地壳垂直隆升的可能原因。     

论韧性剪切带研究及其地质意义

系统研究韧性剪切带变形岩在天然强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序、微量元素迁移的动力控制、稀土元素配分变化和变形矿物晶体化学变异的应力制约等构成了当代韧性剪切带研究的前沿课题,也是当前糜棱岩岩石地球化学研究难点和精华所在。其研究成果将对动力成岩（成矿）机理的认识有重要的突破,具有重要的理论意义和潜在应用价值。对韧性剪切带及其变形岩石的研究现状和研究意义进行系统的综述,提出了未来韧性剪切带及其糜棱岩的研究方向和目标: ①系统研究糜棱岩中主要造岩矿物组合及其变形特征,计算剪切变形岩石的应力—应变参数,搞清韧性剪切带所处的应力应变环境;②系统研究韧性剪切带岩石在天然分强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序问题;③系统研究剪切变形作用过程中岩石化学组成的微量和稀土元素变化,讨论强变形条件下岩石中微量元素活化和迁移规律,深入探讨微量元素迁移的动力控制,包括稀土元素配分变化的应力制约以及应变矿物晶格化学变化行为及其对其寄主的变形岩石元素（组分）在应变过程中迁移变化的制约和影响;④从理论上探讨天然强剪切应变条件下岩石中组分活化、转移与应力（应变）的因果联系,为深入探讨韧性剪切带动力成岩（成矿）作用提供理论的科学依据,为探讨中、下地壳中韧性剪切带的形成和演化提供科学依据（如韧性剪切带金的富集）,同时为韧性剪切变形作用条件下成岩、成矿地球化学作用提供理论和实验依据;⑤现代分析技术如激光同位素原位分析以及激光ICP MASS分析技术对研究变形域内的岩石（矿物）的元素和同位素的活化迁移规律,对深刻揭示糜棱岩化过程中的元素活化迁移机制提供更高质量的地球化学证据具有重要的作用。     

不同节点布置下二维涡激振动的无单元法参数化分析

尝试建立1种基于无单元法的涡激振动数值模拟算法,并给出适用于涡激振动分析的前处理自动布点方法.基于无单元法理论,使用动最小二乘法构造形函数,利用无单元伽辽金法,采用速度和压力分离模式,及手工布点和自动布点2种方法所得出的节点布置形式,对流场控制方程进行空间离散,模拟二维涡激振动的流场形态,并对VIV相关参数进行分析,计算不同节点布置情况下的升力系数(Cl)、曳力系数(Cd)及斯特罗哈数(St),并与物理模型实验结果进行对比.计算结果表明,无单元伽辽金法应用于立管VIV分析是可行的,且文中采用2种布点方法均能较好的模拟流场中泻涡脱落的形态,计算结果与传统方法和物理模型实验结果吻合良好.证明文中2种布点方法都能用于固定圆柱的二维VIV分析,但自动布点法能够更好地适用于复杂问题的计算及圆柱体在流场中的VIV动力响应分析.     

Arctic freshwater ostracods from modern periglacial environments in the Lena River Delta (Siberian Arctic,Russia): geochemical applications for palaeoenvironmental reconstructions

The aim of this study is to describe ostracods from freshwater habitats in the Siberian Arctic in order to estimate the present-day relationships between the environmental setting and the geochemical properties of ostracod calcite. A special focus is on the element ratios (Mg/Ca, Sr/Ca), and the stable isotope composition (δ¹⁸O, δ¹³C), in both ambient waters and ostracod calcite. The most common species are Fabaeformiscandona pedata and F. harmsworthi with the highest frequency in all studied waters. Average partition coefficients D(Sr) of F. pedata are 0.33 ± 0.06 (1σ) in females, and 0.32 ± 0.06 (1σ) in males. A near 1:1 relationship of δ¹⁸O was found, with a mean shift of Δ_mean = 2.2‰ ± 0.5 (1σ) to heavier values in ostracod calcite of F. pedata as compared to ambient waters. The shift is not dependent on δ¹⁸O_water, and is caused by metabolic (vital) and temperature effects. Temperature-dependence is reflected in the variations of this shift. For ostracod calcite of F. pedata a vital effect as compared to inorganic calcite in equilibrium was quantified with 1.4‰. Results of this study are valuable for the palaeoenvironmental interpretation of geochemical data of fossil ostracods from permafrost deposits.