地震反射特征对风化壳发育带的指示意义:以东营凹陷永北地区沙三上亚段为例

东营凹陷永北地区T1不整合面之下风化壳发育带的的预测是地层油藏勘探的重点与难点。综合利用高精度三维地震解释、岩心观察、薄片鉴定、测录井分析及物性分析等方法,结合构造发育史、埋藏史等研究成果,对东营凹陷永北地区T1不整合面下沙三上亚段地层中特殊的地震反射特征进行研究,并对其地质意义进行了探讨。研究表明:T1不整合面下发育典型埋藏风化壳,包括风化粘土层和半风化淋滤带2层结构;在大气淡水风化、淋滤作用下,半风化淋滤带内部地震同相轴消失,表现为空白反射特征;半风化淋滤带物性得到改善,与未风化岩石之间形成一个物性差异界面,表现为不连续的角度不整合面;未受明显风化、淋滤作用的地层,则表现为典型的角度不整合;地震反射特征的演化过程可划分4个阶段:沙三上沉积后阶段、沙三上抬升后阶段、风化壳形成早期阶段、风化壳形成阶段。地震空白反射带的发育范围是风化壳发育带的保守范围或最小范围,向湖盆方向逐渐过渡为正常地层。风化壳的发育大大改善了原岩的储集性能,可作为良好的油气储集空间和运移通道,是下步地层油气藏勘探的重点目标。     

湖北省西南气流型暖区暴雨相关特征分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和其他常规观测资料,对湖北省西南气流型暖区暴雨相关特征进行分析,结果表明:该类暖区暴雨主要发生在鄂东南地区,容易形成极端暴雨;低空急流是最主要的一个影响系统,低层强烈暖平流配合中层小股弱干冷空气,形成上干冷下暖湿层结,是本类暖区暴雨主要的不稳定建立机制;主要水汽输送通道有3条,水汽输送高度主要位于850 hPa附近,水汽辐合高度则位于850 hPa以下;暴雨发生过程中,0～1 km和0～3 km垂直风切变增长明显,其中0～3 km垂直风切变平均值可达11.6 m/s以上,对暴雨区的指示作用更显著;主要动力启动机制是低层风速辐合,而动力加强机制则来自于高低空急流耦合,在这个过程中,高空辐散加强,次级环流形成,从而形成强烈上升运动。     

江淮气旋影响下的山东降雪过程相态特征

利用常规的地面观测资料、高空探测资料、自动气象站1 h间隔观测资料、NCEP/NCAR再分析资料（1°×1°,6 h）和ERA5再分析资料（0.25°×0.25°,1 h）,针对1999—2013年山东省12例江淮气旋降雪过程,总结了降水形态类型及时空分布、相态转换等特征并讨论了降水相态“逆转”现象的物理机制。结果表明：1）江淮气旋降雪过程的降水形态种类多样,可出现雨、雪、雨夹雪、冰雹、冰粒、霰、米雪和雨凇,降水相态转换过程中,除了雨夹雪,冰粒也是一种过渡形态;2）冰雹、冰粒、霰、米雪和雨凇5种特殊降水形态最易出现在2月和3月,“雷打雪”现象亦多发于2月和3月;3）鲁东南和半岛南部地区以降雨为主,鲁西北地区多出现降雪,雷暴集中出现在鲁中的中西部和鲁南地区,尤其是鲁东南地区;4）江淮气旋降雪过程相态转换的基本形式为雨转雪,以有无明显雨雪分界线为依据,可分为“典型雨转雪”和“无明显雨雪转换”两类,二者的影响系统特点显著不同;5）范围较大的相态逆转现象易发区域在地面雨雪分界线附近,位于地面倒槽后部,走向与地面倒槽槽线走向一致。气旋生成前低层暖温度平流增强引起低层增温以及气温日变化导致的中午前后近地层浅薄增温均可引起相态逆转,上述两个因素均与地面倒槽的发展态势关系密切。     

金沙江上游特米古滑坡堰塞湖形成与溃决时间讨论

开展古滑坡堰塞湖形成演化过程研究,可以揭示古灾害地质环境效应,重建区域构造历史活动序列和古气候演变特征。特米古滑坡发育于金沙江上游巴塘段,滑坡堆积地貌和堰塞湖相沉积物保存较好,是研究区内古地质环境的良好载体。在遥感解译、无人机测绘、现场调查和地质测年的基础上,结合前人研究成果,分析探讨了特米古滑坡发育特征、堰塞湖形成时间与溃决演化过程。结果表明,特米古滑坡是特大型岩质历史堵江滑坡,滑坡堰塞湖实际形成时间应该远早于2.15 ka BP,历史上曾发生过多次溃决,完全溃决时间大约为1.08 ka BP,堰塞湖稳定保存时间大于1.07 ka。金沙江巴塘段大型堵江滑坡群并非由单次地质事件形成,而是由金沙江断裂带多次强烈地震诱发。     

非均质成层边坡极限承载力上限分析

极限承载力一直是采矿、岩土等领域关注的难点和热点问题,严重影响着边坡与邻坡建（构）筑物的安全稳定性。基于极限分析上限定理,考虑边坡滑动溢出位置不确定性影响,建立3种模式的非均质成层边坡刚性多滑块破坏机制,推导出边坡极限承载力上限解,并采用序列二次规划算法（SQP）求其最优值。以三岔露天矿北帮为工程背景,通过与数值计算结果对比分析,验证本文方法的有效性,进而开展不同坡角和排土场距坡肩距离影响分析。结果表明：（1）本文方法计算结果与数值计算结果吻合度较好,表明本文方法边坡极限承载力上限解合理有效;（2）边坡极限承载力与坡角大小呈线性负相关,与排土场距坡肩距离呈线性正相关,相比于排土场距坡肩距离而言,坡角对边坡承载力影响更为敏感;（3）坡角变化对边坡失稳模式影响较大,而排土场距坡肩距离的变化对边坡失稳模式影响不明显;（4）坡角和排土场距坡肩距离均对滑裂面起始位置和溢出位置有影响,滑裂面起始位置受排土场距坡肩距离影响较大而受坡角影响较小,滑裂面溢出位置受坡角影响较大而受排土场距坡肩距离影响较小。相关研究成果有望为边坡及邻坡基础设计提供理论支持。     

二分法在上地幔温度模拟中的应用

为提高上地幔温度模拟的计算效率,使用Arrhenius方程和Hashin-Shtrikman边界条件模拟上地幔温度,提出了基于二分法的上地幔温度模拟方法。验证结果表明,该方法拥有良好的模拟精度及较快的运算速度,计算的误差系数可以根据上地幔温度模拟需求进行调节。在选用模型网格2 000 m×2 000 m时,计算速度较快,且能较好地体现出异常的轮廓信息;在选用模型网格200 m×200 m时,计算耗时增加,但异常体轮廓更清晰,模拟结果更精确。该计算方法在上地幔地温模拟研究中有良好的前景,为上地幔的温度模拟提供了一种新的思路。     

Petrogenesis and tectonic implications of early Palaeozoic igneous rocks of the western South Qilian Belt,central China

Early Palaeozoic granitoids in the South Qilian Belt, central China, record details of the tectonic evolution and crustal growth of the Qilian orogenic belt. Five representative granitoids from the western South Qilian Belt were sampled for zircon LA-ICPMS U–Pb dating, Lu–Hf isotopes, and whole-rock geochemical analyses. Zircon U–Pb dating of two porphyritic granodiorites and a porphyritic monzogranite yielded ages of 442.7 ± 3.5, 441.8 ± 4.3, and 435.4 ± 3.5 Ma, respectively. These granitoids exhibit a geochemical affinity to I-type granite, are metaluminous with a low aluminium saturation index (A/CNK = 0.75–1.15), have moderate Al₂O₃ and low MgO contents, high La/Yb and low Sr/Y ratios, and are depleted in Nb, Ta, P, and Ti, which suggests a subduction zone magmatic arc affinity, with mixing between a primary mantle-derived magma with lesser continental crustal material. The syenogranite and monzogranite from the South Qilian Belt, which yield U–Pb zircon ages of 440.4 ± 9.0 and 442.3 ± 1.2 Ma, respectively, have pronounced S-type geochemical affinities, are peraluminous with A/CNK values of 1.07–1.16, have relatively high SiO₂, Al₂O₃, K₂O, and Rb contents, low Y and Yb, low Sr/Y and La/Yb ratios, positive Th, U, and light Rare Earth Element (REE) anomalies, and depletions in Nb, Ta, Sr, and Ti. Their geochemical signature suggests derivation from partial melting of continental crust in a syn-collisional setting. The Hf isotopic data of zircons from the granitoids show a significant input of Paleoproterozoic crust in the crustal formation of the western South Qilian Belt in Palaeozoic. Compare the ε_Hf(t) value of S-type granite with that of I-type granite, the former may have a comparatively homogeneous source. Together with regional evidence, it is proposed that a collisional event occurred between the South Qilian Belt and the Central Qilian Belt at ca. 442–435 Ma.     

黄河头道拐水沙变化多元驱动因子贡献率分析

根据1950—2010年水沙实测资料,采用统计分析方法,通过构建非线性响应模型,辨识了水沙变化主导驱动因子,定量评估了多因子对黄河上游头道拐水沙变化的贡献率.结果表明:头道拐1950—2010年多年平均径流量减少速率为2.23亿m3/a,多年平均输沙量减少速率为0.027亿t/a,1987—2010年径流泥沙减少趋势更为明显,同期输沙量减幅明显大于径流量减幅;1969—2010年气候因子和下垫面因子对头道拐站年径流模数和年输沙模数变化的贡献率均约为2:8,下垫面因子明显占主导地位,其中宁蒙灌区年引水量对年径流模数变化的贡献率最大,达到42%,龙羊峡和刘家峡等水库运用对年输沙模数变化的贡献率最大,达到34%.预计今后兰州以上径流变化和兰州至头道拐区间主要支流来沙变化两大自然因素将是头道拐水沙变化的主导因子;灌区引水和支流水土保持综合治理减沙对头道拐水沙变化的贡献率将居主导地位.