地震监测人工源极低频电磁技术(CSELF)新试验

2009年利用大功率人工源极低频电磁技术(CSELF)在位于华北、华南、东北、西北和西南的12个地震台站和几个流动观测点进行了连续30天新的观测试验.结果表明,利用CSELF技术可以在1700 km之外测量到人工源电磁场信号,计算得到的电、磁场功率谱密度和视电阻率与天然源信号相比,抗干扰能力更强,观测信号更稳定,特别有利于识别和捕捉地震等诱发的电磁异常现象,在地震预测监测中具有很大的研究应用潜力.试验还发现,各地震台站和流动测点观测的CSELF信号的强度,与台站或者测量的电、磁场分量相对于发射源的距离、方位有明显的关系;发现在离开发射源的相对近区,场强随距离的衰减,比在相对远区更快;发现接收磁场信号比电场信号较易获得更高信噪比的数据.     

夏季亚洲季风区对流层-平流层不可逆质量交换特征分析

基于2005年NCEP/GFS分析资料和拉格朗日粒子扩散模式的“Domain Filling”技术,以气块穿越对流层顶后的滞留时间为标准,诊断分析了夏季亚洲季风区对流层-平流层质量交换,重点讨论了对平流层大气成分收支具有实际意义的不可逆双向质量交换过程,并利用前向（后向）轨迹追踪方法,分析了其4天的“源（汇）”特征.研究结果表明：(1)对流层-平流层质量交换(Troposphere-Stratosphere mass Exchange,STE)的计算对滞留时间阈值的选择具有较强敏感性,大多数的气块在1～2天内可频繁地往返对流层顶.这些瞬时交换事件的考虑与否对穿越对流层顶的质量交换计算的准确性具有重要影响,尤其在中纬度的风暴轴区域.(2)从亚洲季风区对流层-平流层质量净交换纬向平均上看,45°N以南的区域为对流层向平流层的质量输送(Troposphere to Stratosphere mass Transport,TST),副热带地区为最强的上升支,而在45°N~55°N的中纬度地区是平流层向对流层质量输送（Stratosphere to Troposphere mass Transport,STT）.地理分布上,STT主要分布在青藏高原以北的东亚地区,与亚洲季风区夏季大尺度的槽区相对应.夏季整个亚洲季风区都是TST发生的区域,最大值位于青藏高原东南侧及其附近区域,该区域占亚洲季风区不可逆TST夏季平均总量的46%.(3)对流层-平流层质量交换的“源汇”特征分析表明,STT主要源于100°E以西、50°N以北的高纬地区,向下可以输送到中国东北部及朝鲜半岛北部等中纬度区域.而TST主要来源于中纬度和副热带地区的大气输送,向上穿越对流层顶高度以后,可分别向高纬的极地和热带地区输送,这意味着亚洲季风区夏季的TST水汽输送可能进入“热带管”中,进而可能对全球平流层水汽平衡产生重要影响.     

可控源电磁三维频率域有限元模拟

本文采用电磁场的磁矢量位和电标量势,将Maxwell方程组化为位势的类似于Helmholtz型方程,并引入罚项及稳定化方法克服了电磁三维有限元算法中的伪解及数值不稳定性;采用人工边界把计算区域局域化,将均匀半空间中水平电偶极子源产生的位势值作为人工边界上的第一类边界条件以表示源的作用,减少了实际的计算区域.理论模型和复杂模型的计算结果均表明,可控源电磁三维有限元数值模拟给出了稳定、可靠的电磁场分布.     

南海神狐海域水合物发育区浅表层沉积物甲烷周转定量模拟

在天然气水合物发育区海底沉积物中甲烷厌氧氧化作用（AOM）是碳循环的重要组成部分。通过定量计算表层沉积物中甲烷迁移转化通量,可以更准确评估甲烷来源碳对沉积物碳库和海洋深部碳库影响。本文利用反应―运移模型对采集于南海神狐水合物发育区两个站位（SH-W19-PC、SH-W23-PC）采集的孔隙水SO42-、溶解无机碳（DIC）、Ca2+剖面进行拟合,同时对DIC碳同位素进行分析,确定近海底沉积物中的碳循环。研究显示两个站位孔隙水中SO42-和Ca2+浓度在剖面上随深度呈线性减少,DIC浓度随深度逐渐增加,其δ13CDIC值随深度逐渐降低至约-25‰,表明两个站位存在一定程度的AOM。模拟计算两个站位沉积物孔隙水溶解甲烷向上的通量分别为25.9和18.4 mmol·m-2 a-1,AOM作用产生的DIC分别占其总DIC量的70.7%和60%。由沉积物向海水中释放的DIC通量占DIC汇的约60%。因此,在天然气水合物发育区向海底渗漏甲烷大部分以DIC的形式进入上覆海水,这些具有极负碳同位素值的甲烷来源的DIC可能对局部深海碳库产生一定的影响。     

白云凹陷恩平组南部物源研究及其油气地质意义

恩平组是珠江口盆地白云凹陷已经获得勘探证实的主要烃源层系。对其物源的清晰认识是潜力烃源和有利储层发育研究的重要基础。基于大量的三维地震解释和有限的钻井资料分析,提出白云凹陷恩平组时期不仅有来自北部盆外物源的输入,同时存在来自南部隆起的物源贡献。已钻井岩石学特征、古地貌分析、地震剖面特征和碎屑锆石年代学特征表明,白云凹陷西南部恩平组具有砂地比超过80%、粒度较粗、发育NE向大规模高角度“S”型前积地震相、具有物源通道的古地貌以及碎屑锆石以中生代岩浆锆石为主的特征,这与凹陷北部盆外具有NW向较平缓的“叠瓦状”前积地震相和较老的前寒武纪—古生代的碎屑锆石年龄的特征截然不同。综合分析认为,恩平组时期白云凹陷的南部隆起物源为白云凹陷西南部提供了充足的陆源物质供给,对白云西南部的优质陆源海相烃源岩的发育有重要作用;同时云开低凸起恩平组砂体埋深浅,粒度粗,是重要的潜在优质储层,具有重要的勘探意义。     

塔里木盆地中-上奥陶统浊积岩物源分析及大地构造意义

通过地表露头及钻井取心的浊积岩沉积特征观察及古流向分析、砂岩主量元素化学成分分析及地震相分析,提出塔里木盆地奥陶系陆源碎屑浊积岩主要发育于塔东地区及塘古兹巴斯坳陷的上奥陶统之中,其浊流沉积物源主要来自盆地东南侧的阿尔金岛弧、其次来自盆地西南侧的库地活动陆缘隆起; 仅盆地东北缘却尔却克山地区出露的中奥陶统顶部的却尔却克组下部陆源碎屑浊积岩的物源区,主要来自其北侧的库鲁克塔格被动陆缘隆起（台地隆起剥蚀区）。综合分析认为,晚奥陶世发生于板块南缘的阿尔金岛弧及库地活动陆缘隆起与塔里木板块的碰撞挤压运动产生的大量陆源碎屑物源,导致了板块内部多个孤立碳酸盐台地的逐步消亡及板块南部浊流盆地群的形成。     

四川熊蜂蜜粉源植物选择偏好

山地是熊蜂最重要的栖息地,而熊蜂是山地环境质量的重要指示生物,被广泛应用于指示人类活动对生态质量的影响.2002～2007年在四川西部4种生境中随机选择地点采集野生熊蜂,记录熊蜂物种及其访花植物,分析熊蜂对蜜粉源植物选择偏好.共采集熊蜂3 048只,属于15个亚属的47种.分析表明,熊蜂偏好选择一种或少数几种蜜粉源植物,同一种熊蜂在不同生境中对蜜粉源植物选择偏好不同,同一种熊蜂在同一生境中可偏好选择多种蜜粉源植物.最后讨论了熊蜂对蜜粉源植物选择偏好的生态意义.     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中痕量稀土元素

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中15种痕量稀土元素的分析方法。研究了溶样试剂、微波消解程序、标准溶液配制、质谱干扰与内标元素对稀土元素测定的影响。加入氢氟酸能有效打开样品,以HNO₃-HF-H₂O₂混合酸溶解样品,稀土元素的溶出率较高。采用模拟土壤、沉积物中稀土元素天然组成比值的校正溶液,对稀土元素间的干扰具有明显的抑制作用。通过测定单个La、Ce、Pr、Nd和Ba的氧化物及氢氧化物产率,计算出等效干扰浓度,进而校正多原子离子干扰。利用¹⁰³Rh内标校正系统,有效地抑制了分析信号的动态漂移。方法检出限为1.2~7.1 ng/g,精密度(RSD)≤5.3%(n=6),加标回收率为86.1%~110.1%。使用土壤、沉积物标准物质进行验证,测定结果与标准值相符。建立的方法样品处理程序简单快速、线性范围宽、分析重现性好、结果准确,适用于大批量地质样品的分析。     

顶空进样-固相微萃取测定饮用水源水中吡啶

用75 μm Carboxen^TM-Polydimethylsiloxane(CAR-PDMS)固相微萃取头顶空萃取15 mL水样中的吡啶,萃取物用气相色谱-质谱法进行分离和检测,采用内标法和质谱的选择离子监测模式进行定量分析。优化了顶空进样-固相微萃取条件,获得较佳的萃取温度(58.0℃)和萃取时间(40 min)。在优化的条件下,方法检出限为1.5 μg/L,标准曲线的线性相关系数为0.9994,线性范围为2.5~50.0 μg/L;饮用水源水和纯水加标平均回收率为75.6%~81.3%,相对标准偏差(RSD,n=6)为9.60%~12.21%。使用顶空萃取方式可避免样品基体的复杂性,有利于保护萃取头涂层,同时无需使用有机萃取溶剂;使用质谱检测器可减小假阳性带来的影响。顶空进样-固相微萃取操作简单、环保、灵敏度高,适合用于饮用水源水中吡啶的监测分析。     

西昌昔格达组物质组成及源区分析

西昌昔格达组主要由杂色水平纹层状粘土(岩)及粉细砂(岩)构成,偶夹砂卵石层,以水平层理为主,粉细砂层中偶见交错层理。粘土(岩)的成岩程度高于粉细砂(岩),但后者中含有完全成岩的粉细砂岩条带。粘土(岩)由27％~35％的绿泥石、18％~26％的绢云母、27％~35％的石英和13％~20％的斜长石组成,其Al2O3/SiO2仅为0.15,远低于攀枝花及大渡河富林昔格达组粘土(岩)和一般粘土。粉细砂(岩)的碎屑物主要由石英、长石和岩屑组成,平均含量分别为27％,49％和25％。昔格达组所夹卵石层分选很差,最大卵石粒径6cm,含有昔格达组粘土岩和粉细砂碎块及强风化石英闪长岩和泥质粉砂岩碎块。昔格达组自身及所夹卵石层的矿物及化学成分表明,其物源区以物理风化为主,碎屑物质搬运距离近、堆积迅速,区内有玄武岩、石英闪长岩、花岗岩、流纹岩及斑流岩、石灰岩、砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及片岩、千枚岩、变砂岩等浅变质岩出露。安宁河流域黄连关以北段不仅具备西昌昔格达组物源区的地质环境特征,而且具有补给西昌昔格达湖盆的物源储备,昔格达组自身及所夹卵石层中已经识别出的矿物碎屑、岩屑及卵石在区内都有分布。西昌昔格达组形成于安宁河之后,其沉积环境应为安宁河局部下陷形成的断陷湖盆,沉积物来源具有很强的局地性。