多尺度天气分析理论和应用Ⅱ:锋面和气旋的形成机制

利用多尺度天气分析理论,研究了锋面和气旋的形成机制.结果表明,冷、暖气团是由不同性质的亚微团在环境力的作用下向不同方向运动而形成的,而它们的交界面就是锋面.急流附近强动能梯度力能促进微团的分离,因此锋面与急流有很好的对应关系.另外,低空急流附近存在上干冷下暖湿的稳定气流,原因在于急流之上的能量梯度力与重力的方向相反,导致该区域微团所受到的作用力为零,形成稳定的结构.但当微团运动到急流出口处时,这种平衡不再存在,暖湿微团向上运动而干冷微团向下运动,形成剧烈的天气变化.地球自转所形成的离心力使得轻微团产生向北、向上的运动分量,导致极锋向北倾斜.气旋的形成同样是由亚微刚的分离而产生的.当轻微团离开微团,在绝对环境涡度场的作用下将发生旋转,旋转的方向与初始涡度的方向一致,在北半球地转涡度的垂直分量向上,为逆时针旋转,南半球为顺时针旋转.在气旋的形成过程中,轻亚微团在气压梯度力场和绝对涡度力的作用下呈现螺旋运动,是气旋系统普遍存在螺旋云带和雨带的原因.水汽是气旋在形成和加强过程中的基本能源,由于发生地的不同,温带气旋和台风在水汽输送方式上亦有差别:温带气旋主要依靠低空暖输送带进行水汽输送;台风因为发生在热带海洋,水汽充沛,各个层次都有水汽供应.气旋运动主要受三个力的制约:环境气压梯度场力、绝对涡度场力和环境涡度力,这三个力的作用导致台风在沿副热带高压边缘运动的同时,还存在蛇形路径和打转运动.     

华北板块南缘中段中上三叠统软沉积变形构造的发现及其地质意义

豫西地区中上三叠统主要出露在济源、义马、伊川和南召一带。印支期秦岭造山运动控制和影响着邻区中上三叠统盆地属性和沉积地层展布。通过观察研究区野外露头剖面,发现中上三叠统发育一系列典型的软沉积变形构造,包括液化底辟、枕状构造、液化柱、液化卷曲变形、负载、球-枕、火焰状构造、液化角砾岩。这些软沉积变形在垂向上表现出明显的复现性,在侧向上表现为沿地层连续展布,表明该时期研究区内地层受到频繁强烈的地震影响。通过对这些软沉积现象的识别和形成机制解释,判定其触发因素为秦岭造山过程中伴生的地震。区内地层中震积岩的存在即是对秦岭造山过程中构造活动的响应。     

青藏高原东北缘特提斯构造域界线的探讨

东特提斯构造域北界的确定不仅可以约束构造域的范围及演化,而且对于约束中国各陆块的原始构造归属也有着非常重要的意义.本文将从地球化学角度对这一科学问题进行探讨.祁连造山带早古生代蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素、Sr-Nd-Pb同位素组成系统研究表明：其地幔源区的Nd和Pb同位素组成均表现出印度洋MORB型同位素组成特征;枕状玄武岩（△^207Pb/^204Pb）t变化范围为9.1～24.3（平均值为14.7）,（△^208/^204Pb）t变化范围为9.1～101.1（平均值55.3）;与古特提斯和新特提斯蛇绿岩具有一致的同位素组成.因此,祁连造山带古洋幔应属于原特提斯构造域.纵观中国境内的特提斯构造域蛇绿岩的分布特征可知：该构造域表现出自北而南变年轻的时空演化规律,从而说明中央造山带的动力学过程也应纳入冈瓦纳大陆裂解和亚洲增生的总动力学系统之中.     

武汉市宝通寺地铁站基坑工程监测与分析

介绍了武汉市轨道交通二号线一期工程第20标段宝通寺地铁车站基坑工程的支护设计和监测方案,并对监测结果中基坑周围岩土体侧向水平位移和内支撑轴力进行了初步分析。监测结果表明：土层和岩层在基坑开挖过程中的侧向水平变形程度相差较大,且不同状态的土层侧向水平变形程度亦不相同;由于土层相对于岩层侧向变形较大,其支护时所表现出来的内支撑轴力亦比较大。因此,对于不同地层,进行基坑支护方案选择时应根据其不同变形性质进行合理的优化设计,对土层和岩层可采取不同的支护形式,以到达既安全又经济的目的。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区与地层挠曲变形有关的构造裂缝分布定量预测

塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,一般认为不具备裂缝发育条件.然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区上古生界发育区域性分布的构造裂缝系统和与地层局部挠曲变形有关的局部构造裂缝系统.本文重点介绍与低幅度地层挠曲变形有关的裂缝预测方法,以及主要勘探层裂缝发育部位、发育程度和裂缝系统产状等成果.研究表明,地层挠曲变形主要发生于燕山期构造运动,喜马拉雅期对地层有一定改造作用.构造裂缝对致密储层储集性能作用意义不大,但对储层渗透率的改善作用明显.      

水泥土挡墙压顶梁对基坑变形影响研究

在分析水泥土挡墙变形机理基础上,对压顶梁的作用进行了研究,并深入探讨了压顶梁的有效利用范围和优化措施。工程实例表明,合适的压顶梁是控制挡墙变形的一种有效措施。     

扬子东南缘浙赣地区中生代盆地演化与构造环境研究

针对扬子东南缘浙赣地区地质构造特征,通过研究中生代的构造分层、盆地演化、火山活动构造环境等,分析了研究区中生代构造环境,认为研究区中生代盆地演化经历了由近东西向、北东东向向北东、北北东向构造方向的转变和由挤压-拉张-挤压-拉张的构造环境变化;构造体制环境从晚侏罗世开始,到早白垩世早期基本完成转换过程。伴随构造环境的转变,研究区内形成了中生代不同类型的盆地。     

成都盆地南缘与新构造运动有关的河道演变及其对沉积作用影响初步探讨

本文利用2002年的ETM＋图像和该地区1：25万DEM数据,采用计算机图像处理和目视解译相结合的方法,辅以野外实测数据、历史资料进行综合分析,对该地区河道的演变特征和新构造进行详细解译。基本查清了新近系以来该地区河道的发展演变历程,岷江和青衣江都存在很大幅度的河道迁移现象,综合研究发现,河道迁移与该地区新构造运动密切相关。     

RESEARCH ON THE RELATIONSHIP BETWEEN FRACTAL FACTORS AND TECTONIC ACTIVITY——A CASE STUDY OF SOUTHWESTERN YUNNAN BLOCK

Geomorphology could record long-term accumulation of tectonic movement and quantify it by relevant parameters.But because the influences of other factors such as climate and lithology,how to use the relevant parameters to reveal the relationship between geomorphology and tectonics is a research hot spot.In this paper,we utilize the variogram method and the cellular fractal model to estimate parameters such as the fractal dimension (D) and ordinate intercept (γ) from the SRTM3 DEM using a moving window operation.We compare the distribution characteristics of the parameters in different climate and lithology.The results indicate that the correlation between the parameters and lithology or climate is very poor.The fractal dimension (D) reveals a very good correlation with tectonics,which is low in tectonically inactive areas and high in active areas.It implies that fractal dimension (D) may be a new method for research of regional tectonic movement.     

东亚地区现代地壳运动特征与构造变形

根据“中国地壳运动观测网络”首次发布的GPS观测结果以及国际地球自转服务中心在 2 0 0 0年发布的ITRF97下的站速度矢量和“东南亚地球动力学项目”GPS网的观测结果 ,讨论了东亚地区现今地壳运动和构造变形特征。在ITRF97参考系下 ,中国大陆东部现今地壳运动以向南东方向(12 0 130°)运动为主 ,量值平均为 35mm/a ,西部受印度板块向北东碰撞的影响 ,运动方向发生偏转 ,呈显北东—近东西向运动 ,但这种影响涉及的范围达到了准噶尔盆地北缘一线 ,说明碰撞型板块边界对板内变形的影响远大于俯冲型板块边界。平均来看 ,75 %以上的印度板块相对于欧亚板块间的南北向缩短是通过地壳增厚变形来吸收的 ,这意味着在调节整个青藏高原构造变形的过程中 ,逆断和地壳增厚起了主要的作用。东南亚块体总体上与欧亚板块的运动有所差异 ,相对于欧亚大陆有 10mm/a左右向东的运动。菲律宾板块南部向西的运动速度只有 2 4mm/a。包括华南地块在内的东南亚块体的运动不仅仅是与印度板块的碰撞过程有关 ,也应当与沿着东南亚块体东边界的俯冲过程有关。