Review of Research Progresses on the Science of Earthquake Underground Fluid in China During the Last 40 Years

This paper presents a review of the development of scientific research and practice of earthquake underground fluid in China during the last 40 years, summaries early constructive research and primary achievements in this field. The science of earthquake underground fluid is closely correlated with earthquake monitoring and prediction, such as innovations in observation techniques and theoretical methods, and analysis of diversified parameters and research into predictive methods. The historical evolution of observation networks for underground fluid indicates that the demand for strong earthquake monitoring and prediction has become the driving force of the construction and development of the observation network. The development of observation techniques represents the trend based on multiform measurement, syntheses, and digitization. The study results of underground fluid theory and precursory mechanisms suggest that the precursory model, numerical simulation and in-door or field experimental research are the main technological approaches promoting innovation. Research results of earthquake forecast methods use physics based forecast techniques and the ideas of combination of usability and scientific advance. It has been proved by forecast practice that studying underground fluid is a very important subject in earthquake prediction on the Chinese mainland. Finally, the primary work and technical criterion on underground fluid are introduced, and some major scientific issues and development trends in different historical stages are summarized.     

The interpretation and highlights on mitigation of climate change in IPCC AR6 WGIII report北大核心CSCD

2022年4月4日,IPCC第六次评估报告第三工作组《气候变化2022:减缓气候变化》报告和决策者摘要发布。报告全面评估了2010年以来减缓气候变化领域的最新科学进展,为国际社会深度认识和理解全球温室气体排放情况、不同温升水平下的减排路径以及可持续发展背景下的气候变化减缓和适应行动等提供了重要科学依据。基于报告主要结论,围绕温室气体排放的区域差异、减缓路径分类、与土地利用相关的排放评估及CO去除技术评估等方面的亮点,文中提出在应对气候变化减缓政策行动中,中国应坚定“双碳”战略目标,在综合考虑经济发展阶段和资源禀赋差异背景下,将可持续发展、公平和消除贫困植根于社会发展愿景中实施减缓路径,并加快提升气候变化综合评估核心科学技术的研发进度,以进一步提升国际影响力和话语权。     

小型气体质谱仪在中国大陆科学钻探钻井现场泥浆中气体的在线分析应用

采用OmniStar型质谱仪在线分析CCSD钻井泥浆中的H2、He、O2、N2、Ar、CH4和CO2等气体组分。采用脱气器、大气平衡仪、气体流量剂、冷冻干燥等样品采集装置,通过合理的设计可以有效地采集到井下气体并且克服大气的污染,除去气体中的水分。根据OmniStar型质谱仪的分析原理及分析能力,建立了可靠的分析方法,其精密度优于2%,准确度高,分析周期为8 s,为科学研究提供了及时、可靠的数据。     

中国大陆科学钻探工程主孔斜长角闪岩中锆石的SHRIMPU-Pb定年及其地质意义

矿物包裹体激光拉曼测试、阴极发光图像分析和SHILIMPU—Pb定年综合研究结果表明,中国大陆科学钻探主孔斜长角闪岩（样品G12）中的锆石可划分为2种类型：第一类颗粒粗大,舍有大量矿物包裹体和杂质;第二类颗粒细小,舍有少量矿物包裹体且十分干净。第一类锆石具有明显的双层结构。核部阴极发光图像显示典型的岩浆结晶环带,相应的矿物包裹体为单斜辉石（Cpx）＋斜长石（P1）＋磷灰石（Ap）±石英（Qtz）,表明其寄主岩石的原岩为基性岩浆岩;边部阴极发光图像十分均匀,保存柯石英（Coe）＋石榴子石（Grt）＋绿辉石（Omp）＋多硅白云母（Phe）＋磷灰石（Ap）等标志性超高压包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=732-839℃、p=3．0-4．0GPa,表明该类变质增生锆石微区形成于超高压变质阶段。第二类锆石阴极发光图像十分均匀,发光性明显增强,保存角闪石（Amp）＋斜长石（P1）等标志性角闪岩相包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=612-698℃、p=0．76-1．05GPa,表明该类锆石形成于后期角闪岩相退变质阶段。SHRIMPU-Pb定年结果显示,继承性岩浆结晶锆石核部记录的^206Pb／灿的年龄为685-650Ma．表明其原岩形成于新元古代;舍柯石英等超高压矿物包裹体的边部记录的^206Pb／^238U年龄为243-225Ma,表明超高压变质时代应归属于晚三叠世。第二类舍低压包裹体矿物的锆石微区记录的^206Pb／^238U年龄为219-210Ma．应代表后期角闪岩相退变质作用的时代。上述研究结果表明,苏鲁地体斜长角闪岩的原岩在晚三叠世深俯冲至上地幔100-120km的地幔深处并经历了超高压变质作用。约15Ma之后,这些超高压岩石抬升到约25km的中部地壳,并经历了后期角闪岩相退变质作用的改造。相应的折返速率为0．57cm／y。     

关于黄土高原陆面过程及其观测试验研究

总结了国际上陆面过程及其试验研究的现状,分析了黄土高原陆面过程的特殊性和重要意义,探讨了黄土高原陆面过程试验研究中需要关注的一些重要科学问题。并且,对如何开展黄土高原陆面过程试验研究提出了一些初步思路。     

论中国特色的地震分析预报科学思路

科学思路反映了科学家或科学家群体对所研究科学对象(问题)本质的认识和思维特征。中国特色的地震分析预报思路是中国地震学家的广泛实践经验的总结, 是中国传统思想方式影响及现代非线性系统科学思想融合的结晶。它包含着极其丰富的内容, 闪烁着智慧的光辉,应该认真学习体会、继承并丰富之、发展之。     

桂林热带岩溶地貌特点及其科学价值

桂林热带岩溶地貌的特点及其科学价值是举世闻名的,甚至是世界独一无二的。本文从七个方面进行了阐述,以期桂林人、国人对之有一个粗略的认识,并尽快申请将桂林岩溶列入世界自然遗产名录。      

Adapting science to a warming world

Climate change is complicating the variables that Alaskans consider when planning for the future. Communities, agencies and other entities have begun to grapple with both the information that they need to adapt to a changing climate and how the processes and practices of science should change to make science more useful. We reviewed sixty-three documents that expressed practical research needs related to climate change in Alaska. Documents nearly unanimously expressed that science, as it is currently practiced, is inadequate to meet the challenges of climate change. They call for processes that are more transparent, collaborative, and accessible. They recommend changed practices including maintaining accessible data-sharing archives, building networks for knowledge sharing, and creating place-based long-term partnerships with communities. They advocate integrating local knowledge, but infrequently address the complexities of how this is best accomplished. They also suggest the need for improved training in interdisciplinary research and changes in the incentive structure of research institutions. This review complements the climate-change literature by providing concrete suggestions about how to increase the utility of science from a region that is experiencing some of the most dramatic climatic change on the planet.     

四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔(WFSD-2)岩性特征和断裂带的结构

以WFSD-2钻孔岩心为研究对象,通过详细的岩心编录和岩石学、构造地质学等研究,识别出该钻孔岩心具有6段岩性,从上向下依次为彭灌杂岩(0~599.31m)、三叠系须家河组二段(599.31~1211.49m)、彭灌杂岩(1211.49~1679.51m)、三叠系须家河组三段(1679.51~1715.48m)、彭灌杂岩(1715.48~2081.47m)、三叠系须家河组四段(2081.47~2283.56m)。彭灌杂岩主要以花岗岩和火山岩为主,三叠系须家河组沉积岩以砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、煤层(线)和砾岩为主。3套彭灌杂岩与三叠系须家河组沉积岩重复出现,时代较老的岩性段逆冲覆盖在新的地层之上,表明龙门山构造带由一系列逆冲岩片叠置而成。岩心中断裂岩较为发育,主要为断层角砾岩、碎裂岩和断层泥,反映出脆性变形作用的特点。通过对断裂岩的统计分析,厘定了20余条产状不同、规模不等的次级断裂带,断裂带宽度和断裂密度峰值显示FZ600、FZ720、FZ782、FZ817、FZ922、FZ951、FZ1449、FZ1681、FZ2082为主要断裂带,其中FZ1681系规模最大的一条断裂。依据断裂岩的组合特征可以将岩心中断裂带的结构以断层泥为核部划分为两大类:对称型断裂带和不对称型断裂带。根据地表破裂带、WFSD-1钻孔岩心中主滑移带位置的几何关系、岩性分层等因素,可推断汶川地震主滑移带应位于FZ1134、FZ1449或FZ1681之中,同时也暗示该地区经常发生类似汶川地震的大地震活动。研究表明,龙门山地区经历了强烈的构造缩短和快速隆升作用,暗示龙门山地区构造活动非常强烈。     

高分辨率FMS成像测井资料在科学大洋钻探中的应用

FMS地层微电阻率扫描成像测井技术诞生于1986年,1989年首次在大洋钻探中获得应用。它采用纽扣电极阵列沿井壁纵向扫描方式采集地层的电阻率信息,经过适当的数字和图像处理后转化为井壁地层的二维微电阻率图像。FMS资料具有分辨率高(理论分辨率为5 mm)、连续原位测量及定向性等特点,是科学大洋钻探中岩芯地质分析方法的重要补充,具有其他地球物理方法难以替代的作用。从岩芯归位和定向、岩性岩相识别及地层剖面重建、沉积构造和古流方向分析、地层旋回性与古气候周期分析、浊积层厚度统计分析、构造和应力场分析及洋壳研究等7个方面对FMS在科学大洋钻探中的应用现状进行综述,对目前FMS成像测井资料应用中存在的问题及发展方向进行分析,包括利用率不高、定量分析成果欠缺、研究深度和广度有待拓展等。