2008年南海季风爆发前后西沙海域海气通量变化特征

基于2008年4至5月在南海西沙永兴岛进行的海气通量观测试验资料和NCEP资料,应用COARE3.0通量算法计算了海气通量,分析了季风爆发前后西沙海域天气变化特点和海气通量对南海季风爆发的响应。结果表明:2008年南海季风首先于5月第1候在南海南部爆发,受热带气旋等因素的影响,北部海区季风爆发推迟到5月18日。季风爆发和热带气旋活动对西沙海域的风速和海气通量影响较大,其中热带气旋的影响更强烈。热带气旋来临之前,潜热通量、感热通量以及动量通量均较小;在气旋活动及此后的季风爆发时期,大风使潜热通量和动量通量显著增强,感热通量则在降水期间变化明显;动量通量的最大值出现在热带气旋活动期间,其在此过程中的均值是观测初期均值的3倍以上。在整个观测过程中,潜热通量明显大于感热通量,后者是前者的16∶1。不同类型天气过程中,潜热通量的日变化相似,而感热通量的日变化有差异。湍流交换系数与风速有较好的相关关系。     

菲律宾以西海域的高温暖水与南海夏季风爆发

为了揭示高温暖水在中国南海（文中简称南海）夏季风爆发中所起的作用,依据欧洲中期天气预报中心发布的第5代全球大气海洋再分析资料,发现气候平均意义下印度洋—太平洋暖池中30℃以上高温暖水会在5月出现移位：5月上旬高温暖水出现在孟加拉湾中部,而到下旬消退并移位到南海南部。通过分析局地天气尺度的海洋-大气相互作用过程,揭示了上述高温暖水月内移位的物理机制：在孟加拉湾夏季风爆发后,逐渐增强的潜热释放和减少的短波辐射会导致孟加拉湾高温暖水的面积逐渐缩小;与此同时,在副热带高压影响下,南海菲律宾岛西南高温暖水出现,并因其面积逐渐增大,并与泰国湾的高温暖水共同构成了南海南部的高温暖水。研究发现南海季风爆发几乎都出现在上述高温暖水移位之后,因此孟加拉湾中部和南海南部海表温度的差由正转负可以作为南海季风爆发的先兆。

     

日冕磁场和重联的射电信号

总结了近期用射电频谱仪（高时间和高频谱分辨）和野边山射电日像仪（高空间分辨）以及国内外其它空间和地面设备分析日冕磁场和重联的系列工作。主要结论可归纳为：1）在Dulk等人（1982）的近似下自恰计算射电爆发源区磁场的平行和垂直分量，并首次得到该磁场在日面的两雏分布。2）为了考虑非热电子低能截止的影响，必须采用更严格的回旋同步辐射理论来计算。结果表明：低能截止和日冕磁场对计算有明显的影响，而其它参数（包括背景温度、密度、高能截止和辐射方向）的影响均可忽略。因此，对低能截止和日冕磁场必须联立求解。3）射电爆发中的精细结构可能反映了射电爆发源比较靠近粒子加速（磁场重联）的区域，利用高时间和高频率分辨的频谱仪和高空间分辨的日像仪联合分析，可以确定精细结构的源区位置，从而确定粒子加速（磁场重联）的准确时间和地点。     

北京周口店豹皮灰岩的变形特征

周口店地区广泛分布的寒武纪地层府君山组底部灰岩因其具典型的豹斑状构造而被称为豹皮灰岩。本文主要以出露于周口店黄院地区的豹皮灰岩为研究对象。组成豹皮灰岩的物质成分有2种,一为白云质成分的豹斑,其余部分为泥灰质。在露头尺度上,豹皮灰岩中的豹斑发生了明显的旋转变形并具有一定的定向性,而泥灰质成分则具有清晰的韧性变形特征,为较典型的碳酸盐糜棱岩;在微观尺度上,构成豹斑的白云石矿物未发生韧性变形,而泥灰质成分中的方解石具有明显的细粒化、拉长和定向。豹皮灰岩变形发生时岩石所处的温度介于200～250℃之间。豹皮灰岩的形成经历了原岩形成和后期构造变形改造2个阶段,于寒武纪由沉积作用形成了岩石的物质组分和原生层状构造,在前印支期受水平剪切作用形成岩石的豹斑状构造。     

华北克拉通前寒武纪BIF铁矿研究:进展与问题

研究表明,BIF铁矿在华北克拉通的分布具有一定规律性.大规模BIF铁矿主要发育在绿岩带分布区的鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳、五台、鲁西和固阳等地;华北克拉通时代最古老的BIF形成于古太古代,最年轻BIF形成于古元古代早期,但BIF铁矿的峰期为新太古代晚期(2.52 ～2.56Ga);BIF铁矿类型可划分为阿尔戈马型和苏比利尔湖型两类,但华北以晚太古代绿岩带中的阿尔戈马型为主,仅吕梁的古元古代袁家村铁矿具典型苏比利尔湖型铁矿特征.根据BIF在绿岩带序列中的产出部位和岩石组合关系,可将华北BIF划分为:1)斜长角闪岩(夹角闪斜长片麻岩)-磁铁石英岩组合;2)斜长角闪岩-黑云变粒岩-云母石英片岩-磁铁石英岩组合;3)黑云变粒岩(夹黑云石英片岩)-磁铁石英岩组合;4)黑云变粒岩-绢云绿泥片岩-黑云石英片岩-磁铁石英岩组合;5)斜长角闪岩(片麻岩)-大理岩-磁铁石英岩组合等5种类型.华北克拉通BIF形成时代与早前寒武纪岩浆活动的时间基本一致(2.5～2.6Ga),但与华北克拉通陆壳增生的峰期(2.7～2.9Ga)有一定偏差,其原因可能与新太古代晚期华北克拉通构造-热事件十分强烈有关.华北克拉通新太古代BIF大多形成于岛弧环境,但局部地区(如固阳)BIF铁矿可能形成于深部有地幔柱叠加的岛弧环境.华北克拉通BIF富矿主要有三种类型:原始沉积、受后期构造-热液叠加改造和古风化壳等,但总体不发育富铁矿,国外发育的风化壳型富铁在我国甚为少见.本文认为在探讨BIF铁矿类型时,需要从绿岩带发育序列进行综合判别.阿尔戈马型铁矿一般产于克拉通基底(绿岩带)环境,苏比利尔湖型铁矿一般形成于稳定克拉通上的海相沉积盆地或被动大陆边缘.华北克拉通BIF铁矿地球化学研究结果表明,BIF铁矿无Ce负异常且Fe同位素为正值,从而暗示铁矿沉淀的环境为低氧或缺氧环境,而铕正异常可能指示BIFs为热水沉积成因,其机制可能为海水对流循环从新生镁铁质-超镁铁质洋壳中淋滤出F(e)和Si等元素,在海底排泄沉淀成矿,而条带状构造的形成可能归咎于成矿流体的脉动式喷溢.但对于BIF铁矿的物质来源、成矿条件和机制、富铁矿成因、华北克拉通不发育苏比利尔湖型铁矿的原因等方面,仍需深入研究.     

关于兴城运动

兴城运动是以长城系与南口系之间的不整合面为代表的构造运动,标准剖面在辽宁西部兴城县小盖州和月亮山,这个运动面不仅在中朝准地台区表现明显,而且在欧、亚、非、澳等地区也有表现。它以升降运动为主,但包括一些褶皱作用。它是地壳从活动阶段向稳定阶段过渡的地壳变动。兴城运动之后,中朝准地台的地壳变动开始进入相对稳定阶段,接受了具有全球性对比意义的晚前寒武纪沉积。     

REE Geochemistry of Precambrian Metamorphic Rocks in Wutaishan Region

The metasedimentary-volcanic series of the Wutai and Hutuo groups experienced regional metamorphism and thus turned into moderate-to low-grade metamorphic rocks.REE abundances and REE distribution patterns in the Shizui and Taihuai Subgroup metasedimentary-volcanic rocks are typical of the Archean,whereas the Gaofan Subgroup and the Hutuo Group show post-Archean REE geochemical char-acteristics.Five types of REE distribution pattern are distinguished:(1)rightward inclined smooth curves with little REE anomaly(Eu/Eu*=0.73-0.95) and heavy REE depletion (e.g.the Late Archean metasedimentary rocks);(2)rightward inclined V-shaped curves with sharp Eu anoma-ly (Eu/Eu*=0.48-0.76) and slightly higher ∑REE (e.g.the post-Archean metasedimentary rocks);(3) rightward inclined steep curves with negative Eu anomaly(Eu/Eu*=0.73-0.76) and the lowest ∑REE (e.g.the post-Archean dolomites);(4)rightward inclined,nearly smooth curves with both positive Eu anomaly and unremarkable positive Eu anomaly(Eu/Eu*=0.95-1.25)(e.g.the meta-basic volcanic rocks);and (5) rightward inclined curves with Eu anomaly(Eu/Eu*=1.09-1.19)and heavy REE depletion(e.g.the meta-acid volcanic rocks).Strata of the two groups are considered to have been formed in an island-arc belt-an instable continental petrogenetic environment.     

前寒武纪地质学研究进展与前景

前寒武纪地质学是地质科学重要分支学科之一,以地球早期演化历史为主要研究对象。近几年我国前寒武纪地层学、前寒武纪构造演化、前寒武纪古生物学和前寒武纪成矿作用等方面的研究取得重要进展。在高精度微区测年技术的支持下,相继建立了鞍山、泰山和五台山等早前寒武纪经典地区的年代格架,推动了华北克拉通早前寒武纪构造格架的研究;中国晚前寒武纪Rodinia超大陆的研究引起了国内外地学界的广泛参与和关注。震旦系陡山沱组古生物研究取得重要突破,明确的年龄和丰富的早期动物化石记录使华南的震旦系成为研究埃迪卡拉时期古环境和生物演化的理想地区。从下马岭组、铁岭组和高于庄组中新获得的锆石U-Pb年龄为华北中元古代地层格架的重新建立提供了重要的年代学制约。尽管我国前寒武纪地质研究取得了重要进展,但目前依然面临着严峻的挑战,人才流失和创新能力不足成为制约学科发展的瓶颈。但是,对我国社会经济发展有重要影响的大宗矿产多与前寒武纪相关,经济快速发展对资源的强烈需求为前寒武纪地质学学科发展提供了新的机遇。     

基于卫星高度计资料分析南海热含量的年际变化特征

本文从海面高度异常与海洋热含量变化的线性关系出发,利用1992～2004年多颗卫星融合海面高度资料,对南海海域的热含量异常进行了计算.这一计算结果与基于气候态温盐资料计算的热含量季节变化具有很好的一致性.本文得到的结果还显示南海热含量异常具有明显的长周期变化,表现为:1992～1998年基本保持比较稳定的年际变化特征,1998年之后,热含量出现明显的跃变,这一跃变一直维持到2001年,在2002年开始出现热含量的递减趋势.对此时间序列进行谐波分析可以看出,南海热含量异常除了具有显著的年变化周期外,还存在明显的0.5、1.5、2.4、4年和6年的变化周期.进一步分析还发现,南海12月份热含量异常可以作为南海夏季风爆发的一种预报指标.