Global thermal and dynamical perturbations due to Cretaceous mantle avalanche

The numerical models of mantle convection agree to depict avalanches behaviour according to the level of endothermicity of the spinel → perovskite phase change. Their potential effects on the global thermal and dynamical states of the mantle have been computed thanks to a numerical code, which takes into account both the 400-km exothermic and the 660-km endothermic phase changes. The cycle followed by the avalanches is: local layering, destabilization of the 660-km thermal layer, travelling and spreading on the core, and reappearing of the local layering. Therefore, mantle convection is characterized by quiet periods of partial layering embedded in catastrophic events. During the avalanche, the amplitude of the surface velocity is multiplied by two, which would imply an enhanced plate tectonic and ridge activities. The global thermal effects of the avalanche are compatible with a high mantle temperature and an acceleration of Earth's rotation during the Cretaceous. They also offer a coherent explanation to locate the origin of mantle plumes both within the CMB and just below the transition zone.     

长白山天池火山区长白-敦化剖面结晶基底的探测和研究

时间项分析法中，应用广义最小二乘法进行反演，对长白山天池火山区岩浆系统的长白—敦化(L1)剖面的Pg波到时进行了计算处理，得到了Pg波时间项及基底速度值；取上部地壳的介质平均速度为4．5km/s，经反演求得了各点的深度值，给出了长白山天池火山区结晶基底的厚度分布。结晶基底厚度一般在2．0km左右，而在长白山天池下方结晶基底最厚处接近4．0km；在万宝和敦化附近各有一不太明显的凹陷，其原因可能与在这两个位置处有几条断裂穿过有关。     

螺旋坐标下的因子分解合成炮叠前深度偏移

在合成炮叠前深度偏移的基础上，提出了一种高效的合成炮叠前深度偏移方法，即在螺旋坐标下用因子分解进行波场外推的混合法. 用因子分解进行波场外推分为因果过程和反因果过程两个显式求解过程. 这种螺旋坐标下的显式求解过程,提高了波场外推的效率. 根据相位编码原理,对多个射线参数的合成波场进行了编码叠加,基于射线参数实现了MPI并行计算,进一步提高了计算效率. 在推导了有关公式并进行定量分析之后,对Marmousi复杂模型进行了计算,并作了比较,结果表明本文方法具有精度高和速度快的特点,可用于实际资料的计算.     

利用地震层析成像数据计算地幔对流新模型的探讨

假设地幔地震层析成像数据对应的地幔横向不均匀结构是地幔热对流的结果. 将地震层析成像数据转化为地幔温度(或密度)不均匀分布，考虑热流体动力学的三个基本方程，顾及热输运方程中的非线性项，直接将地震层析成像转化的地幔温度不均匀分布作为内部荷载引入基本方程, 反演计算地幔对流. 本文在利用地震层析成像数据计算地幔对流模型的新理论和方法的基础上，用SH12WM13地震层析成像模型数据，计算了全球地幔对流格局. 结果表明，对流格局不仅依赖地震层析成像数据，而且在很大程度上受地幔动力学框架、热动力参数和边界条件的所确定的系统响应函数的影响. 显示了地幔中复杂的对流格局，特别是区域性层状对流以及多层对流环可能在地幔中存在的现象.     

岩浆驱动破裂的形态研究

轴地壳岩浆房是活动扩张中心海洋地壳结构的一个重要组成部分，轴地壳岩浆房通过深部岩浆源的补充，内部岩浆的同化熔融、结晶分异等岩浆房过程，其中的岩浆会破裂上覆的岩石层形成岩浆破裂，并沿岩浆破裂继续向上迁移。本文建立了岩浆迁移的层流模型，从理论上对岩浆迁移问题进行了探讨，并将遗传算法引入到该问题中来，用遗传算法求解了描述岩浆驱动破裂传播的积分方程。如果假设岩浆破裂在远离破裂末梢处的权限宽度为1M，则靠近末梢，破裂的宽度逐渐加大，在末梢处宽度为2m左右。并根据文献对岩浆流体的一些观测参数计算得出，岩浆破裂权限宽度不会很大，一般在1m左右的量级。     

氡迁移的接力传递作用

在扩散和对流等作用的基础上，提出了用于解释氡法探寻深部矿藏、预报地震和研究地球动力学带等方面的氡迁移的接力传递作用．这种作用可能是镭传氡和氡传氡，也可能是借助于其它的物质或自然力来传递，传递方式有二棒接力和多棒接力．扩散和对流等10多种作用．一般地说，只能使氡气作短距离的迁移，而接力传递作用则可以解释氡作长距离的迁移．     

弹性波有限元逆时偏移技术研究

改善弹性波有限元逆时偏移剖面的质量是目前该方法面临的难题，为此，首先在有限元方程中，合理地加入边界力项，并找到准确的成像条件，以及对炮集资料用惠更斯（Huygens）原理消除直达波和面波干扰等措施，提高了复杂含油气结构的偏移剖面质量．本文重点研究单分量资料弹性波偏移的可靠性，利用单分量、抽炮集资料，模拟实际资料处理典型含油气构造，得到了高质量的自激自收和炮集资料的偏移剖面．     

新疆阿拉尔花岗岩MFC过程的微量元素综合效应

新疆阿拉尔花岗岩的微量元素比相关图显示了线性样点列与幂函数曲线形式的样点列相 复杂图型。该图型用简单混合或者单一结果分异模型都不能解释。本文建立了混合－结晶分异复合过程的微量元素综合效应模型。模型１：从初始混合线引起害虫函数曲线束形式的结晶分异线。特殊情况有结晶分异线简化为通过原点的直线束形式或者与初始混合线重合。     

铂族元素迁移富集机理的新探

在岩浆及高温热液中，拍族元素以纳米液态铂族元素单质、铂族元素与其它金属元素的纳米液态合金、纳米液态铂族元素的硫、砷化物迁移。在中、低温热液及表生条件下，除呈上述固态纳米铂族矿物随流体迁移外，还呈配合物形式迁移。然后它们在合适的条件下沉淀富集形成矿床。此外，还讨论了铂族元素与金地球化学条件的异同。     

Magnetic anisotropy produced by magma flow: theoretical model and experimental data from Ferrar dolerite sills (Antarctica)

Volcanic rocks forming sills, dykes or lava flows may display a magnetic anisotropy derived from the viscous flow during their emplacement. We model a sill as a steady-state flow of a Bingham fluid, driven by a pressure gradient in a horizontal conduit. The magma velocity as a function of depth is calculated from the motion and constitutive equations. Vorticity and strain rate are determined for a reference system moving with the fluid. The angular velocity and the orientation of an ellipsoidal magnetic grain immersed in the fluid are calculated as functions of time or strain. Magnetic susceptibility is then calculated for a large number of grains with a uniform distribution of initial orientations. It is shown that the magnetic lineation oscillates in the vertical plane through the magma flow direction, and that the magnetic foliation plane changes periodically from horizontal to vertical. The results are compared with the magnetic fabric of Ferrar dolerite sills (Victoria Land, East Antarctica) derived from low-field susceptibility measurements.