玄武质陨石NWA 8545的岩石地球化学特征以及对其母体岩浆过程的启示

NWA 8545是一块玄武质无球粒陨石,它与碳质陨石(CC)NWA 011成对。CC被认为是来自于外太阳系的一类物质,由于同位素异常,它们区别于来自内太阳系的非碳质陨石(NC)。NWA 011及其成对陨石作为CC中稀有的玄武质无球粒陨石,其记录的岩浆过程可以被用来研究外太阳系早期行星母体的岩浆活动。本文利用扫描电镜、电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)对NWA 8545中的辉石、斜长石和陨磷钙钠石进行岩相学以及原位主微量元素的分析,并根据矿物模式丰度计算全岩稀土元素含量。电子探针结果显示NWA 8545与HED族陨石Eucrite(钙长辉长无球粒陨石)具有相似的主量元素特征,同时其岩相学与5型Eucrite类似。激光微量数据表明辉石、斜长石和陨磷钙钠石的稀土元素配分都表现出略微的Ce异常,但其辉石的Ba、Sr等元素并未出现明显的富集现象,即该陨石受地球风化作用影响不明显。利用辉石和斜长石的稀土元素含量,计算平衡熔体的成分,显示其平衡熔体的成分都与全岩的成分比较接近,可以认为两者是在封闭的体系下接近同时结晶。结合变质过程和母体岩浆的成分,本文认为NWA 8545是...     

基于门限回归的气温对光伏发电量的影响分析

光伏发电与气象要素密切相关,正确认识气象因子对于光伏发电量及其发电效率的影响是进行发电量预测和维持光伏电站稳定运行的重要基础。采用江苏省淮安市某小型光伏电站2018—2020年发电量数据、淮安市太阳辐射观测站数据及光伏电站附近气象站观测数据,分析气温、太阳总辐射等气象因子对光伏发电量的影响。相关性分析结果表明,光伏发电量与太阳总辐射呈极强的正相关,基本随太阳总辐射的变化而变化;与气温、降水分别呈弱的正相关和弱的负相关;与风速几乎无相关。然而,灰色关联度分析显示,光伏发电量还与气温呈现出较高的灰色关联度。进一步分析表明,光伏发电量随太阳总辐射的变化受到气温的明显调制,不同气温下光伏发电效率不同。门限回归分析显示,当气温达到一定阈值时光伏发电效率会出现下降,具体表现为：当气温达到12.1 ℃,光伏发电效率下降26.7%;当气温超过22.8 ℃,光伏发电效率下降43.7%。使用这两个温度阈值建立的TR（Threshold Regression）模型的准确率要比线性回归模型提高约10%。     

利用机载GNSS反射信号反演海面风速的研究

全球卫星导航定位系统的反射信号(GNSS-R)遥感技术作为一种新型的、低成本的、高机动性的海面微波遥感测风技术,与其他测风手段优势互补,可以增加测风手段的多样性,弥补局部测风手段不足的状况。研究了接收机在机载高度时,GPS反射信号功率理论模型四部分函数的性质,在此基础之上,数值模拟了机载高度下理论相关功率波形,基于海面风速对波形峰值与后沿的影响,提出了一种能够兼顾所有理论波形信息的二维插值风速反演方法。利用该方法,结合实测机载数据对海面风速进行反演,反演的风速均值与附近测站风速均值相差为1.4 m/s,与浮标数据相一致。     

湖南寒婆坳矿区热变质煤结构演化及其矿物学特征响应

采用X射线荧光光谱(XRF)、差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等表征手段对湖南寒婆坳矿区热变质煤的化学组分、物理性质、结构演化与其矿物学特征响应进行了研究。结果表明:岩浆侵入体的热力及构造应力作用促进煤化程度升高逐渐转变为隐晶质石墨,氢、碳原子数目比(H/C)逐渐降低,矿物主要为伊利石、绿泥石、叶蜡石、石英及黄铁矿等;随变质程度增加,真密度升高,孔隙度与电阻率降低;在400℃之后,失重曲线下降缓慢且斜率变小,显示深度裂解与脱落较少。d₀₀₂、L_a、L_c的演化趋势呈非线性变化,显示煤有机大分子结构向石墨化演化的过程中呈现"跃变";隐晶质石墨样品的晶体结构主要为2H型石墨结构,不同程度地含有3R多型,石墨化度为0.47～0.84,石墨晶体轴长a为0.2469～0.2471 nm,c为0.6738～0.6762 nm,晶胞体积V为0.03562～0.03570 nm³,显示靠近岩体晶胞体积减小;随着变质程度升高,L     

扎格罗斯前陆盆地晚中新世快速剥露证据——来自磷灰石(U-Th)/He的约束

伊朗扎格罗斯造山带是世界上最年轻的造山带之一,前人对其构造演化历史的研究尚存争议。前陆盆地蕴藏着丰富的造山带热史信息,为研究造山带的隆升和剥露历史提供了重要途径。本研究选取位于扎格罗斯前陆盆地前缘中部的Kuh-E Bedush向斜和Kuh-E Murdeh向斜翼部出露的第三纪陆相红层(Agha Jari组)为研究对象,共采集11个粗砂岩样品进行磷灰石(U-Th)/He测试分析。11个样品共得到38个单颗粒年龄,年龄区间为0.8～79.9Ma。大部分样品的单颗粒年龄比较分散,表明这些样品没有发生完全热重置。相反,位于Murdeh向斜剖面最底部的样品,(U-Th)/He年龄小于其对应的地层年龄,并且集中分布在8.3～6.8Ma,表明该样品发生了完全重置并记录了最后一次剥露事件的时间。因此,我们认为扎格罗斯前陆盆地于晚中新世～7.5 Ma经历了一期快速剥露事件。此外,我们发现未重置的(U-Th)/He年龄大致分布在四个时间段:晚白垩纪—早古新世、早—中始新世、渐新世、早—中中新世。根据所得热年龄并结合前人研究设定了三种不同的热史,正演模拟结果与实际样品拟合较好,由此推断出前陆中部Agha J...     

渭河盆地地温场分布规律及其控制因素

本文以渭河盆地地温场为研究对象,在收集补充新地热井资料及分析测试样品的基础上,通过盆地深部结构、构造特征、地温场特征、热储层特征、地热资源量等分析,建立了盆地不同岩性岩石热导率与深度关系图版,确定了盆地地温场变化规律及地热田控制因素,提出了渭河盆地地热田形成模式。评价了盆地地热资源有利区,为盆地后续的开发利用提供了理论支持。研究认为渭河盆地热地温梯度分布在2.34～5.85℃/100m之间,平均地温梯度为3.50℃/100m,代表性大地热流68.33mw/m²,地温梯度及不同深度地层温度具有东高西低、南高北低的特点。热导率总体上具有随深度的增加,逐渐增大的规律,热导率随深度增加主要受压实程度增强控制。相同深度条件下泥岩热导率最低,砂岩热导率居中、白云岩热导率最高。渭河盆地主要为层状地热田,盆地内地热通过热传导及热对流两种方式进行传递,以热传导为主。渭河盆地地热资源丰富,热储层可分为三种类型:①新生界砂岩孔隙型;②下古生界碳酸盐岩岩溶型;③断裂型。渭河盆地地热资源有利区主要分布于西安凹陷、固市凹陷。盆地地温场及地热田分布与莫霍面、软流圈上隆、岩石圈厚度减薄的深部背景...     

燕山中部大地热流及岩石圈热结构特征——以承德市七家-茅荆坝地热田为例

燕山中部地区地热资源丰富,地热地质条件较好,但该地区大地热流测量工作较少,岩石圈热结构研究尚未开展,制约了该地区的地热地质研究与资源勘探开发。本文以该地区的七家-茅荆坝地热田为典型区,结合地温测井、取样测试、数据收集与分析,初步查明燕山中部大地热流特征及浅部-深部岩层热物性特征,填补了大地热流值测量空白区,在此基础上建立了研究区热结构概念模型,估算其深部地温分布。研究得出燕山中部大地热流值变化较大,平均约57 mW/m²,与周边温泉水温存在较好的相关关系。其中七家-茅荆坝地热田大地热流值较高,为74.9 mW/m²。通过深部地温分布计算得出七家—茅荆坝地区居里面埋深为21.5～22.8 km,莫霍面温度约815℃,分析结果与前人研究成果较为一致,验证了本文所建立岩石圈热结构模型的准确性。     

Bulk density effects on soil hydrologic and thermal characteristics: A numerical investigation

Soil bulk density (ρ_b) is commonly treated as static in studies of land surface dynamics. Magnitudes of errors associated with this assumption are largely unknown. Our objectives were to (a) quantify ρ_b effects on soil hydrologic and thermal properties and (b) evaluate effects of ρ_b on surface energy balance and heat and water transfer. We evaluated 6 soil properties, volumetric heat capacity, thermal conductivity, soil thermal diffusivity, water retention characteristics, hydraulic conductivity, and vapour diffusivity, over a range of ρ_b, using a combination of 6 models. Thermal conductivity, water retention, hydraulic conductivity, and vapour diffusivity were most sensitive to ρ_b, each changing by fractions greater than the associated fractional changes in ρ_b. A 10% change in ρ_b led to 10–11% change in thermal conductivity, 6–11% change in saturated and residual water content, 49–54% change in saturated hydraulic conductivity, and 80% change in vapour diffusivity. Subsequently, 3 field seasons were simulated with a numerical model (HYDRUS‐1D) for a range of ρ_b values. When ρ_b increased 25% (from 1.2 to 1.5 Mg m^?3), soil temperature variation decreased by 2.1 °C in shallow layers and increased by 1 °C in subsurface layers. Surface water content differed by 0.02 m³ m^?3 for various ρ_b values during drying events but differences mostly disappeared in the subsurface. Matric potential varied by >100 m of water. Surface energy balance showed clear trends with ρ_b. Latent heat flux decreased 6%, sensible heat flux increased 9%, and magnitude of ground heat flux varied by 18% (with a 25% ρ_b increase). Transient ρ_b impacted surface conditions and fluxes, and clearly, it warrants consideration in field and modelling investigations.     

基于普通克里金外推的迭代维纳滤波法向下延拓

在利用普通克里金方法外推的基础上，通过频域径向平均功率谱估算噪声方差，采用迭代维纳滤波法获取较为稳定的重力场向下延拓结果，并分别利用模拟算例和实际数据进行实验。对于模拟算例，外推后的均方根误差由6.72 μGal下降到1.89 μGal，相对误差由9.26%下降到4.44%。对于实际数据，外推后延拓结果不仅可避免边缘失真现象，而且能更好地反映浅源高频异常特征信息。     

Numerical modelling of heat shock-assisted rock fracture

This paper presents a numerical investigation on the effects of thermal shock as a pretreatment of rock prior to comminution. More specifically, the effect of heat shock-induced cracks on the uniaxial compressive strength of rock is numerically studied. The chosen constitutive model of rock employs a (strong) embedded discontinuity finite element formulation to describe cracks. The thermomechanical problem that governs the heat shock pretreatment of rocks is considered as an uncoupled problem because of a highly dominating role of the external heat influx. Two solution methods of the global problem are presented: an explicit-explicit dynamic scheme and an implicit-implicit quasi-static scheme. The model performance is tested in simulations on heterogeneous numerical rock samples subjected first to a heat shock pretreatment and then to a mechanical compression test. According to the results, the compressive strength of intact granite rock having the axial splitting failure mode can be substantially reduced by heat shock pretreatment.