我国岩溶资源环境领域的创新问题

中国岩溶地区资源环境问题突出,制约着经济社会的发展。“十八大”以来国家大力推进科技创新和生态文明建设。科技创新不仅有助于解决和应对岩溶地区的资源环境问题,也将推动岩溶科学的发展,服务我国生态文明建设。今后的岩溶研究应当落实地球系统科学在岩溶学中的应用,发挥我国岩溶研究的地域优势,探索我国岩溶关键带的特征和重要过程;加强岩溶作用应对全球变化、岩溶碳汇速率和稳定性的研究,建立应对极端气候的长效机制;考虑古纬度和古气候对古岩溶形成的影响;深入探索微生物对深部碳酸盐岩岩溶形成的作用;系统梳理和总结我国第一期石漠化治理工程的经验和存在的问题,更好地指导下一步的治理工作;思考从南北方岩溶分界线的角度开展岩溶自然遗产地的申报工作;将现代大数据等技术运用到岩溶资源环境、水文地质研究中,做好地质灾害的预警预报和应对资源短缺问题的研究,服务国家需求。     

内蒙古阿拉善北部雅干构造带白山组火山岩年龄、地球化学特征及其对区域构造演化的约束

阿拉善北部雅干地区古生代火山岩发育,研究其形成时代和地质特征,对探讨中亚造山带中段南缘北山弧盆系的演化具有重要的意义。对雅干地区原划奥陶系火山岩进行了同位素年代学与地球化学研究,获得流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为298.4±1.5Ma,时代为早二叠世初期,结合岩石组合特征和区域对比,将其重新厘定为上石炭统—下二叠统白山组。该套火山岩富SiO2、高K2O、低TiO2,属于钙碱性系列; 相对富集Rb、Pb、K等大离子亲石元素,明显亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素; 呈现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损的的右倾特征,具有较明显的负Eu异常,显示出陆缘弧火山岩的地球化学特征。上述证据表明,雅干地区白山组火山岩形成于古亚洲洋向明水-旱山地块北缘俯冲的陆缘弧构造环境。     

辽吉裂谷带北缘连山关韧性剪切带的构造属性和运动学分析

韧性剪切带在岩石圈地壳中广泛存在,蕴含应力、应变和温压等环境参数,是构造解析、流变学和成因机制研究的重要对象.辽吉裂谷带位于辽宁东部-吉林南部,是华北克拉通重要的古元古代活动带之一.连山关岩体地处辽吉裂谷带北缘,经历复杂变质变形作用,岩体南缘发育NWW向右行走滑韧性剪切带.糜棱岩显微结构观测分析揭示,剪切带内糜棱岩以S、SL构造岩为主,总体呈压扁型应变.运动学涡度值为0.91~0.97,均大于0.75,指示简单剪切为主的变形特征.糜棱岩中云母显示塑性拉长,石英动态重结晶明显,以膨凸重结晶作用为主.EBSD分析结果表明,石英发育中低温菱面组构,对应变形温度450~550℃,暗示糜棱岩形成于低绿片岩相-低角闪岩相.结合前人研究成果,我们认为连山关韧性剪切带可能起源于早元古代晚期.连山关岩体先后经历早期隆起造成的伸展-滑脱作用和晚期与上覆辽河群共同经历的南北向挤压,从而在岩体南缘形成陡倾的右行韧性剪切带.      

用压缩质面法反演重力资料以估算地壳构造

本文用压缩质面来近似二维地质体。先由地面上测得的重力数据用矩阵方法反演此压缩质面各单元的面密度,然后从面密度与体密度差的关系求得各二维质体单元的厚度,进而得到各单元的近似地壳厚度。经正演校验和反复调整结果,使计算的重力异常值与实际测量值之残差小到满足要求,从而得到较准确的地壳底部界面。 由上地幔,玄武岩层和花岗岩层的密度差异及已算出的地壳厚度,从重力异常中分解出莫霍界面和康腊界面起伏所分别引起的重力异常。将后者同样用反演地壳厚度的压缩质面法进行计算,得到康腊界面。 文中以三种假想的地壳模型和一个实测剖面为例来检验本方法,并用其他确定地壳界面方法所得到的结果相比较,表明本文提出的压缩质面法结果较好。     

西昆仑大地构造相解剖及其多岛增生过程

西昆仑造山带的大地构造相自北向南大致包括：（ｉ）塔里木地块西南构造域, （ｉｉ）库地北岩浆弧,（ｉｉｉ）库地混杂带,（ｉｖ）库地微陆块,（ｖ）主剪切带,（ｖｉ）峡南桥钙 碱性岩浆杂岩带,（ｖｉｉ）麻扎－康西瓦混杂带－增生楔,（ｖｉｉｉ）甜水海前陆褶皱冲断带等组成 部分．其中大地构造相（Ｉ）－（ｖ）记录了晚元古代－早古生代原特提斯大洋向北消减,欧 亚大陆向南增生的历史,而大地构造相（ｖｉ）－（ｖｉｉｉ）记录了羌塘地块北部被动陆缘沉积 大地构造演化、古特提斯洋晚古生代－早中生代的消减以及羌塘地块与欧亚大陆碰撞、 拼贴并最终焊合的历史．大地构造相分析表明西昆仑造山带存在复杂的多岛海－增生弧 造山作用．这种复杂的多岛增生作用是欧亚大陆向南增生的重要特征．     

面向"数字地球"的岩石层三维成像

在上前主要是基于大地测量信息和卫星遥感信息而建立的“数字地球”的框架构想中,显然没有考虑到地人部的三维结构及其随时间的变化,但是另一方面,要真正实现“数字地球”构想中的模拟和预测的功能,这必不可少的。以“数字地球”为考虑问题的参考系,对地观测的分辨本领问题具有特别重要的意义。近年来,随着以高的基础的地震学的发展使面向“数字地球”的岩石层三维成像成为可能,进行千米精度的探测和年尺度的监视,并将这些信     

南堡凹陷东北部东二段重力流砂岩储层发育规律

随着勘探程度的提高,深水重力流成因的浊积岩储层已成为我国东部断陷湖盆油气勘探开发的重要目标之一。因为沉积分异不足和成岩破坏,重力流砂岩的储层质量通常整体较差,优质储层的预测成为制约其有效油气勘探的关键地质因素。利用岩心、测井资料及储层物性、岩石薄片分析结果,研究了南堡凹陷东北部东营组二段重力流砂岩的岩相特征、成因类型、储层特征,以探索优质储层的控制因素和发育规律。研究表明,区内重力流沉积可细分为8种岩相,解释为滑动滑塌、砂质碎屑流、泥质碎屑流、浊流4类成因。储层物性参数统计分析证实,本区重力流砂岩储层非均质性强,储层质量受控于砂岩成因、砂-泥结构及其影响的溶蚀强度。从成因看,砂质碎屑流和浊流对重力流砂岩优质储层的发育贡献最大。砂质碎屑流成因的块状砂岩厚度较大、泥岩夹层较少、钙质胶结物的溶蚀程度高,储层质量最好;而浊流成因的砂岩厚度较薄,与泥岩呈互层或夹层产出,成岩环境封闭、钙质胶结物溶蚀程度低,储层质量较差。本研究为湖盆深水重力流砂岩油气的高效勘探开发提供了一种基于成因和结构的储层预测思路。     

造山带与沉积盆地的耦合——以青藏高原周边造山带与盆地为例

通过系统分析青藏高原周边造山带与沉积盆地的结构样式、变形特征及形成演化,认为该区中、新生代造山带与盆地之间存在极其明显的耦合关系,主要表现在:(盆)伸展扩张-(山)收缩隆升;(盆)挤压俯冲-(山)挤压仰冲;(盆)负荷沉降-(山)卸荷隆升;(盆)挤压挠曲、顺层滑脱-(山)侧向扩展、逆冲推覆。盆山耦合作用造成造山带具有厚皮构造的厚壳薄幔,盆地具有薄皮构造的薄壳厚幔的岩石圈结构。     

岩质高边坡岩体变形参数及松弛带厚度研究

预测岩质高边坡开挖后岩体变形模量的变化及松弛带厚度，是分析岩质高边坡在开挖后变形（位移）和作好防护设计的重要资料，运用波动力学关于平均应力与体积模量、岩体纵波速度与弹性模量、变形模量间的关系，通过部分实测资料及边坡应力场有限元分析的资料，分别建立了纵波速度与岩体变形模、岩体应力间的关系，研究了开挖边坡岩体变形模量的变化，预测了岩体松弛带的厚度。     

雷达定量估测降水的亮带自动消除改进方法

层状云降水中,0 ℃层融化效应会引起雷达反射率因子局部增大,若不进行订正,则会高估雷达估测的降水.本文提出一种基于新一代天气雷达反射率因子垂直廓线的0 ℃层亮带自动识别与订正算法,以减小因亮带造成的降水高估.本研究首先对降水类型进行分类,在SHY95的基础上增加了垂直方向的反射率因子三维特征,避免亮带的反射率因子高值区被误识别为对流云区;其次,在层状云区识别出一个可能的亮带影响区,在其中查找亮带,采用旋转坐标系法精确的识别亮带的顶、底高度;最后,利用最小二乘法拟合亮带上、下层的斜率,平滑垂直廓线(VPR,Vertical Profile of Reflectivity)的显著突出部分.将该方法应用于北京地区2010—2011年10次包含亮带的降水过程,得到的亮带订正后的均方根误差E_RMS、平均绝对误差E_RMA、平均相对误差B_RM值较初值均有显著减小(分别减小1.538 mm,0.417和0.468).结果表明,该方法能够有效地识别与订正亮带,使得定量测量降水精度有所提高.