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。     

台风“利奇马”对东中国海表层悬浮物浓度变化的影响

台风过程可使海洋悬浮物浓度的分布在短时间内发生极大变化,并影响海洋生态环境以及海洋资源的分布。受台风期间海洋观测数据的限制,台风过程对海洋悬浮物浓度的影响尚不明确。本文利用GOCI （Geostationary Ocean Color Imager,GOCI）卫星遥感数据,以2019年8月台风“利奇马”为例,对其过境前后东中国海表层悬浮物浓度的时空变化进行了定量研究。结果表明,台风“利奇马”对闽浙沿岸的影响程度最大,使悬浮物质量浓度中高值（≥5 mg/L）覆盖面积和浓度平均值分别增大92%和62%,影响持续时间为4 d;对长江口附近海域的影响程度次之,使悬浮物浓度中高值覆盖面积和浓度平均值分别增大19%和17%,影响持续时间为3 d;对苏北浅滩的影响程度最小,悬浮物质量浓度中高值覆盖面积变化不大,但浓度平均值增大了30%,影响持续时间为4 d。研究结果表明卫星遥感数据可以量化台风过程对东中国海表层悬浮物浓度的影响,弥补极端天气条件下无法进行现场观测的不足。     

本溪水洞洞穴空气CO2浓度与温、湿度的空间分布和昼夜变化特征

洞穴空气CO2浓度是影响洞穴次生化学沉积物沉积和溶蚀的重要因素之一。基于对本溪水洞洞穴空气CO2浓度、温度和湿度连续两个昼夜的系统观测结果,结合洞外大气CO2浓度、温度和湿度数据,初步分析了本溪水洞洞穴空气CO2浓度空间分布特征和昼夜变化规律：（1）洞穴空气CO2浓度自洞口开始快速增高至一定深度后趋于稳定,这个快速升高的距离与不同季节洞穴交换能力有关,秋季大约是370 m。洞穴CO2浓度稳定区的空间差异可能主要与洞穴结构和裂隙发育情况有关,在洞体变小的倚天长剑景点附近出现峰值,而在洞体变大的石瀑布景点和游客无法进入的源头区出现低谷。（2）观测期间,洞穴空气CO2浓度总体上呈递降趋势,基本上与游客数量有关。（3）在洞穴空气CO2浓度急剧上升的近洞口段,洞穴空气CO2浓度每个昼夜出现两个峰值,分别对应正午12时和午夜前后。本溪水洞洞穴空气CO2浓度的这种变化特点,受游客与工作人员的呼吸排放和洞穴与大气间的气体交换作用的双重影响。     

1960~2011年中国日降水集中程度的时空变化特征

利用1960~2011 年的日降水资料,计算降水集中指数（Concentration Index,CI）,分析中国区域降水集中程度的空间分布及时间变化特征,得到以下主要结论：CI 指数可有效描述我国日降水集中程度;我国CI 指数介于0.575 与0.750 之间,平均为0.652,总体呈现出东部大、西部小,夏季大、冬季小的特征;44.17%站点的CI 指数表现出增加趋势,55.83%的站点表现出减少趋势,其中10.36%站点的变化趋势通过95%信度水平的显著性检验,CI 指数显著增大的站点主要分布在西北、华中和西南地区,显著减小的站点主要分布在东北、华北、东南沿海及青藏高原东部等地区;3~5 年是各子区域CI 指数变化的主要周期,与对应区域降水量的变化周期较一致;1970 年左右和2000 年左右是显著周期性变化出现较集中的时间段。     

实际气象场驱动下太湖悬浮物浓度的模拟研究

本文利用高频变化的实际气象数据, 在考虑波浪作用的前提下利用FVCOM (Finite-volume Coastal Ocean Model)模式模拟了太湖底泥再悬浮的情况。模拟结果表明, FVCOM模式在考虑波浪作用下对太湖悬浮物浓度的模拟结果与卫星反演结果吻合较好。在模拟时刻, 湖心区和西南湖区是悬浮物浓度的大值区, 其原因在于: 湖心区虽然底泥较少, 但其流场的分布总是有利于周围悬浮物向湖心区输送; 而西南湖区本身有底泥的分布, 在上升运动和流场的配合下, 一方面有悬浮物向该区域输送, 另一方面该区域有沉积物悬浮。模拟时刻切应力和悬浮物浓度的空间配置是不一致的, 说明了底部切应力并不是影响悬浮物浓度的唯一因子, 还与湖流的输移和底泥的分布有关。     

基于北京一号影像的射阳河口无机氮磷营养盐监测研究

通过在射阳河口现场采集光谱和水样,将实测光谱重采样为北京一号的波段反射率并与可溶性无机氮（DIN）和可溶性无机磷（DIP）浓度作相关性分析,结果表明,北京一号的近红外和红波段与DIN和DIP浓度呈强烈的正相关,这反映了沉积物的再悬浮作用是该海域营养盐的重要来源,波段组合因子中与DIN、DIP浓度相关性高的主要是由近红外波段与绿波段以及红波段与绿波段的比值或差值构成的因子,其相关性高于单波段因子。最终选择因子F10（3,1）的三次多项式模型作为该海域DIN、DIP浓度定量反演模型。模型相对浓度较高的样本组（DIN≥200g/L,DIP≥20g/L）的预测精度分别为73.69%和73.45%,而该海域DIN、DIP浓度的均值远远超过了上述阈值,影像反演结果也与实际情况高度吻合,反映了模型在该海域的实际应用价值。     

Large-scale depositional characteristics of the Ulleung Basin and its impact on electrical resistivity and Archie-parameters for gas hydrate saturation estimates

Gas hydrate saturation estimates were obtained from an Archie-analysis of the Logging-While-Drilling (LWD) electrical resistivity logs under consideration of the regional geological framework of sediment deposition in the Ulleung Basin, East Sea, of Korea. Porosity was determined from the LWD bulk density log and core-derived values of grain density. In situ measurements of pore-fluid salinity as well as formation temperature define a background trend for pore-fluid resistivity at each drill site. The LWD data were used to define sets of empirical Archie-constants for different depth-intervals of the logged borehole at all sites drilled during the second Ulleung Basin Gas Hydrate Drilling Expedition (UBGH2). A clustering of data with distinctly different trend-lines is evident in the cross-plot of porosity and formation factor for all sites drilled during UBGH2. The reason for the clustering is related to the difference between hemipelagic sediments (mostly covering the top ∼100 mbsf) and mass-transport deposits (MTD) and/or the occurrence of biogenic opal. For sites located in the north-eastern portion of the Ulleung Basin a set of individual Archie-parameters for a shallow depth interval (hemipelagic) and a deeper MTD zone was achieved. The deeper zone shows typically higher resistivities for the same range of porosities seen in the upper zone, reflecting a shift in sediment properties. The presence of large amounts of biogenic opal (up to and often over 50% as defined by XRD data) was especially observed at Sites UBGH2-2_1 and UBGH2-2_2 (as well as UBGH1-9 from a previous drilling expedition in 2007). The boundary between these two zones can also easily be identified in gamma-ray logs, which also show unusually low readings in the opal-rich interval. Only by incorporating different Archie-parameters for the different zones a reasonable estimate of gas hydrate saturation was achieved that also matches results from other techniques such as pore-fluid freshening, velocity-based calculations, and pressure-core degassing experiments. Seismically, individual boundaries between zones were determined using a grid of regional 2D seismic data. Zoning from the Archie-analysis for sites in the south-western portion of the Ulleung Basin was also observed, but at these sites it is linked to individually stacked MTDs only and does not reflect a mineralogical occurrence of biogenic opal or hemipelagic sedimentation. The individual MTD events represent differently compacted material often associated with a strong decrease in porosity (and increase in density), warranting a separate set of empirical Archie-parameters.     

中华哲水蚤(Calanus sinicus)个体核酸含量及其对生长状况的指示作用

采用荧光染色法对黄、东海春、秋季中华哲水蚤(Calanus sinicus)个体核酸含量进行了研究,初步探讨了RNA∶DNA比对中华哲水蚤生长状况的指示作用。结果表明,中华哲水蚤在饥饿培养24h后RNA∶DNA比值显著降低;雄性个体RNA含量和RNA∶DNA比值显著低于雌体和C5期幼体;春、秋季(2009年5月和2010年11月)个体RNA含量和RNA∶DNA比值存在显著的空间变化,两者最高值均出现在近岸;两个月份DNA含量相对稳定,在2.5—3.5μg/ind之间;个体RNA含量和RNA:DNA比值与叶绿素之间显著正相关,说明饵料是中华哲水蚤的生长过程中重要的影响因素。     

北极海冰与北半球大气环流及气温的相关性分析

利用NASA的北极海冰密集度资料(分辨率1.0°×0.25°,时间1979.10-2002.8)对冬季(12-2月)鄂霍次克海到白令海(42°-66°N、131°-158°W)的海冰场进行EOF分解,得到特征向量的空间分布及时间系数.利用NCEP再分析月资料(分辨率2.5°×2.5°,时间1979-2002年),采用合成分析的方法,分别对该区域海冰分布第一特征向量时间系数超过+0.5和低于-0.5年份做冬季500hPa高度、l000hPa高度、1000hPa气温的合成距平场.分析结果表明该区域的海冰分布与北半球中高纬度的大气环流和气温有显著的关系,同一模态下的海冰分布反位相时对应的大气状况也有明显的相反趋势.     

Influence of air masses on particle number concentration and size distribution at Mt. Waliguan, Qinghai Province, China

Particle size distribution of 12–500 nm was measured at Mt. Waliguan, China Global Atmosphere Watch Baseline Observatory, from Aug. in 2005 to May in 2007. 72-hr back-trajectories at 100-m arrival height above ground level for the same period were calculated at 6:00, 12:00, and 21:00 (Beijing Time) for each day using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT-4) model developed by NOAA/ARL. It was found that air mass sources significantly impact particle number concentration and size distribution at Mt. Waliguan. Cluster analysis of back-trajectories show that higher Aitken mode particle number concentration was observed when air masses came from or passed by the northeastern section of Mt. Waliguan, with short trajectory length. High number concentration of nucleation mode was associated with air masses from clean regions, with long trajectory length