鲁西大汶口地区全新世临沂组沉积物粒度分布特征及地质意义

出露于大汶口盆地的临沂组为一套第四系松散堆积物,上部以土黄色、灰黄色含砂质粉砂、粉砂质粘土为主,下部为砂砾石层,是大汶口盆地内河流演化过程中的沉积响应和物质记录。通过对临沂组进行研究,可以反演大汶口盆地第四纪以来的沉积区水动力环境、物质运移方式和沉积环境。该文在区域地质调查工作的基础上,结合粒度分析频率曲线、概率累积曲线、粒度参数和沉积物宏观特征,对临沂组的沉积相、沉积环境和沉积韵律进行了研究。研究表明,大汶口地区临沂组下部为河床亚相边滩沉积微相,上部为河漫亚相河漫滩沉积微相,经历了由简单高能→复杂中能-中低能→简单中低能→复杂中低能的水动力沉积环境变化。另外依据岩石组合特征,将其划分为4个明显的沉积韵律和1个不明显的沉积韵律组。     

不同海域沉积物对尿素吸附的实验模拟研究

本文对采自渤海、黄海和东海3个典型海域的沉积物进行了尿素吸附/解吸的实验室模拟研究,用Freundlich吸附模型和Henry吸附模型分析了不同沉积物对尿素吸附的热力学特性,并研究了温度、沉积物粒径、有机质含量等因素对尿素在沉积物表面吸附的影响。结果表明,沉积物对尿素的吸附/解吸过程总体呈现3个阶段:快速吸附阶段（0~5 h）—慢速吸附阶段（5~12 h）—平衡阶段（12 h之后）。当水体中的尿素浓度较低时,沉积物解吸释放尿素,随着上覆水中尿素浓度逐渐增加,沉积物对上覆水中的尿素产生吸附行为,各海区沉积物对尿素的吸附能力由强至弱依次为渤海、东海、黄海,这可能与沉积物的类型有关。Freundlich方程和Henry方程均可模拟沉积物对尿素的吸附,温度、粒径以及沉积物中有机质含量等因素均对尿素在沉积物上的吸附产生影响,随着温度升高,尿素在沉积物上的吸附量变小,沉积物粒径越小,有机质含量越高,吸附尿素的能力越强,因此,揭示尿素在沉积物表面的环境行为时,必须考虑以上因素的影响。     

莱州湾表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征与运移趋势分析

运用粒度参数分析、黏土矿物含量分析、Flemming三角图示法和Gao-Collins二维的"粒度趋势分析"等方法,对采自莱州湾海域的表层沉积物样品和黏土矿物样品进行分析,了解了该研究区域的沉积环境及沉积物的运移趋势。研究区由岸向海沉积物类型大致依次为砂-粉砂质砂-砂质粉砂-粉砂-黏土质粉砂,并且研究区表层沉积物在近岸区域呈现较为明显的平行岸线的条带状特征;同时沉积物的平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数也呈现出良好的正相关性或负相关性;研究区黏土矿物为伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石,除伊利石分布大致为黄河三角洲近岸低,向研究区东北方向逐渐升高外,其余的黏土矿物都表现出了近岸高,远海低的分布特征,且主要物源为黄河物质输入。Flemming三角图研究区所有采样点大部分分布在Ⅱ区,少部分分布在Ⅲ区,说明研究区整体水动力较强;采样点在A—E区均有分布,但在C、D两区分布最多,说明研究区沉积物粒径较集中。研究区表层沉积物整体呈由岸向海输运的趋势,具体来看,黄河沉积物入海后向北、向东、向南运移,研究区内沉积物的来源是黄河输沙以及周围入海的小河流的输沙和沿岸冲刷的物质。     

2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征*

颗粒物粒径分布(Particle Size Distribution, PSD)代表了颗粒物浓度与颗粒物粒径之间的关系, 影响着海洋生态环境和水体光学特性等。文章基于2016年夏季航次调查的生物光学剖面数据, 研究了南海海盆海域PSD的分布特征。研究发现, 幂律函数可以较好地拟合南海海盆区域的PSD, 对数空间中的实测的PSD与模拟的PSD平均决定系数高达0.95。PSD斜率(ξ)的分布范围为[1.27, 7.65], 均值为3.93±0.56。南海海盆区域表层水体的ξ均值与全球大洋表层水体的ξ均值相近, 但高于海湾等表层水体的ξ均值。ξ能较好地表征颗粒物平均粒径D_A的大小, 两者存在明显负相关关系, 即ξ值越高, D_A越小; 反之, D_A越大。通过分析T1断面的生物光学剖面数据及总体平均的PSD剖面数据, 发现PSD剖面分布特征如下: 1)表层水体的ξ值相对较高, 且D_A值相对较低, 推测可能是由于微微型藻类为主导颗粒物所致; 2) ξ值极小值层出现在次表层叶绿素浓度极大值层(Subsurface Chlorophyll Maximum Layer, SCML)中, 并伴随D_A极大值层的出现, 其原因可能是SCML中的大粒径浮游植物占比显著增加; 3)弱光层中的ξ值较SCML中的高, 但略低于表层的ξ值, 而D_A则位于表层与SCML的D_A之间, 这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关。PSD特征影响着海水的固有光学特性, 分析发现: 由于SCML中的叶绿素浓度增加, 颗粒物散射系数(b_p(532))和颗粒物后向散射系数(b_bp(532))也相应呈现显著增加的趋势。弱光层中的平均b_p(532)与平均b_bp(532)最小。ξ与颗粒物衰减光谱斜率之间呈高分散性, Boss 等(2001b)的模型适合用于粗略估算区域性的ξ分布范围及均值。     

周期脉冲撞击的两分量Bose-Einstein凝聚系统的单粒子相干和对纠缠

在周期脉冲撞击的两分量Bose-Einstein凝聚系统中,研究了量子混沌对单粒子相干和对纠缠性质的影响.研究表明,混沌促使单粒子相干发生强烈衰减并保持着较低的相干度,同时对纠缠出现最大值并在较短时间后消失.利用单粒子相干的这种性质可以直接测量量子混沌存在的相空间结构,有利于预防Bose-Einstein凝聚的瓦解和控制凝聚体的混沌行为.     

ATON型Hall推力器缓冲区预电离问题研究

ATON是20世纪90年代新提出的一种Hall推力器设计方案,其中的缓冲区是ATON新采用的一种结构.本文对缓冲区的作用进行分析,在此基础上提出了采用附加电源提高缓冲区预电离率的方法.并采用PIC(Particle-in-cell)粒子模拟方法对这种设计方式的等离子体分布进行数值模拟.结果表明,通过增加缓冲区内的附加电压,能够有效地提高缓冲区预电离率.     

The complex variable reproducing kernel particle method for two-dimensional elastodynamics

On the basis of the reproducing kernel particle method (RKPM), a new meshless method, which is called the complex variable reproducing kernel particle method (CVRKPM), for two-dimensional elastodynamics is presented in this paper. The advantages of the CVRKPM are that the correction function of a two-dimensional problem is formed with one-dimensional basis function when the shape function is obtained. The Galerkin weak form is employed to obtain the discretised system equations, and implicit time integration method, which is the Newmark method, is used for time history analysis. And the penalty method is employed to apply the essential boundary conditions. Then the corresponding formulae of the CVRKPM for two-dimensional elastodynamics are obtained. Three numerical examples of two-dimensional elastodynamics are presented, and the CVRKPM results are compared with the ones of the RKPM and analytical solutions. It is evident that the numerical results of the CVRKPM are in excellent agreement with the analytical solution, and that the CVRKPM has greater precision than the RKPM.     

不同预处理方法对南海东沙海域沉积物粒度的影响

通过采用不同方法对东沙沉积物样品进行了预处理,并采用综合法进行了粒度分析,以探讨东沙沉积物中碳酸盐和有机质对其粒度的影响。结果表明,去除有机质后沉积物的平均粒径和63～4μm粒径范围内的组分明显减小,有机质含量变化与平均粒径变化呈明显负相关,说明东沙沉积物中有机质的沉积是伴随细粒悬浮物质和胶体物质沉积下来的,且对细颗粒有明显的絮凝作用;去除碳酸盐后沉积物的平均粒径呈减小趋势,但粒径范围内组分含量的变化不明显,且碳酸盐含量的变化与沉积物粒径变化的关系也不甚密切。     

克里雅河尾闾圆沙三角洲古河道剖面所记录全新世古绿洲环境变化

塔克拉玛干沙漠腹地克里雅河沿岸的古绿洲与人类活动遗迹丰富,伴随着河流的变迁,遗址印记了古代文明的消失,河道成为孕育绿洲的证据.在浩瀚的沙漠中,古代文明与古绿洲属于依附关系.以圆沙古城为代表的圆沙古三角洲绿洲是孕育沙漠文明的典型.采自圆沙古城北侧深度约11 m的沉积剖面(KYN22),光释光测年和沉积学分析结果所示,剖面...     

Cavity expansion analyses of crushable granular materials with state‐dependent dilatancy

Crushability is one of the important behaviors of granular materials particularly under high stress states, and affects both the deformability and strength of the materials that are in essence associated with state‐dependent dilatancy. In this presentation, first, a new critical state model is proposed to take into account the three different modes of compressive deformation of crushable granular materials, i.e. particle rearrangement, particle crushing and pseudo‐elastic deformation. Second, the governing equations for cavity expansion in crushable granulates are introduced, in which the state‐dependent dilatancy as well as the bounding surface plasticity model are used. Then, the procedure to obtain semi‐analytical solutions to cavity expansion in the material is described in detail, in which a commercial differential equation solver is employed. Finally, cavity expansion analyses are carried out on Toyoura sand, a well‐documented granular material, to demonstrate the effects of crushability and state‐dependent dilatancy. The study shows that particle crushing does occur at both high stress and critical states and affects the stress fields and the deformation behavior of the material surrounding the cavity in association with state‐dependent dilatancy. This leads to conclusion that particle crushing and state‐dependent dilatancy have to be taken into account when cavity expansion theory is used to interpret cone penetration tests and pressuremeter tests. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.