内蒙古中西部宝音图群石榴角闪岩的地球化学、变质作用及年代学特征

宝音图群分布于内蒙古中西部狼山、图古日格和达茂旗一带，主要由云母片岩、石英片岩、石英岩、角闪岩和大理岩组成。在狼山格尔敖包沟和图古日格西南地区发育十分典型的石榴角闪岩，均以似层状或透镜状产自云母片岩中，但两地具有不同的矿物组合，前者主要以石榴石+角闪石+斜长石+含钛矿物（金红石和钛铁矿）为特征，后者主要以石榴石+角闪石+绿帘石+含钛矿物（金红石和钛铁矿）为特征。地球化学研究显示两个地区的石榴角闪岩原岩具有相似的化学组成，均为亚碱性玄武岩的拉斑系列。宝音图群的石榴角闪岩具有右倾的稀土配分模式，REE总量为83.31×10^-6~125.9×10^-6，（La/Yb）_N比值为2.17~6.48，δEu=0.87~0.98。Ta、Nb、Ti没有明显的负异常，其配分型式类似E-MORB特点。微量元素构造判别图解表明这些石榴角闪岩的原岩产于板内拉张环境中。本文通过模拟格尔敖包沟样品LS01和图古日格西南地区样品LS35的P-T视剖面图研究其变质作用及矿物演化过程，结果显示这两个样品均经历了早期进变质，峰期以及峰后近等温减压的顺时针型P-T轨迹。样品LS01的峰期温压条件为~11kbar/~735℃，模拟得到的峰期矿物组合可能为石榴石+角闪石+斜长石+黑云母+透辉石+金红石+熔体，P-M（H₂O）视剖面图显示，由于峰后演化过程中存在饱和流体渗透，导致峰期透辉石无法保留。样品LS35的峰期温度压力条件为~8kbar/675℃，其峰期组合为石榴石+角闪石+绿帘石+金红石。两个地区的石榴角闪岩的温度压力条件明显不同，推测宝音图群中呈透镜体或似层状产出的变质基性岩，存在着递增型的变质作用。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的研究结果显示石榴角闪岩样品LS01的变质锆石年龄为394±8Ma。由此推测这些石榴角闪岩的原岩可能形成于华北北缘在新元古代发育的裂陷盆地，在泥盆纪中期，宝音图群作为华北克拉通的一部分，被卷入到与古亚洲洋闭合有关的造山过程，发育中压型递增变质作用。     

含煤层地质环境下地震波场的数值模拟

本文对含低速煤层地质环境下弹性波场多波多分量地震资料进行了二维数值模拟研究,对人工边界反射进行了有效处理,频散效应得到了有效的压制,对几种不同激发与观测排列方式下的弹性波资料进行了模型计算与分析。     

基于GIS城市洪水淹没模拟分析

城市洪水淹没范围动态模拟分析是城市防洪规划与防治决策的一个重要基础工作。本文主要研究洪水从翻堤口出发在地理空间蔓延、扩散、动态行进及确定淹没范围的数字模拟方法。为此,根据数学形态学及测地圆概念,研究设计了洪水扩散范围的“膨胀”模拟算法和淹没范围搜索算法,用于查询淹没通块中从翻堤处到任一点之间的淹没路径和ｔ时刻洪水扩散范围。     

渤海湾及其邻区地壳温度分布的有限单元模拟

根据地下三百米深处的温度与居里面深度分布的资料,利用伽勒金有限元法配合未知边界流量的杂交法,计算了渤海湾邻近的地壳剖面的温度分布。结果表明:(1)莫氏面上的温度不是常数,最高处可达810℃;(2)大地震往往发生在温度与重力梯度带附近而温度较低密度较小的一侧;(3)本区地壳低速层的温度约为600℃,在该层以下,随着温度的增高,介质的弹性模量或粘滞系数显著减少,而泊松比反而增大,故地壳深部的剪应力减小,这说明大陆内部地震大多发生在低速层以上的原因     

地电台址大范围介质条件的数值模拟研究

本文取两类震源模型,即“闭锁”模型和“膨胀”模型进行数值模拟,计算了大范围层状介质在多种不同组合情况下,其应力、应变场的分布,并进而计算了由附加应力、应变产生的视电阻率变化量。结果表明,不同介质组合对地电阻率前兆异常观测的影响不同,有利于发现前兆异常的大范围介质条件是:(1)坚硬层孕震;(2)孕育地震的高强度坚硬层要薄;(3)地表疏松覆盖层不能太厚。此外,计算结果还表明,地电台站探测范围内的介质力学,电性条件对前兆异常观测也有重大影响。     

青藏高原腹地湖泊沉积对第四纪晚期古季风变化的响应

通过对青藏高原腹地的综合科学考察和对中心钻孔岩芯剖面的最新研究,用层序地层学与年代地层学和气候地层学相结合的方法,分辨出可可西里地区湖泊沉积记录(孔深7.25 m)的第四纪晚期距今3万余年以来的古气候变化,沉积物磁化率等因子综合表征的高原古季风变化是波动发展的,发生在仙女木期地质环境事件中的季风活动具有强烈暴发的特点,是高原季风发展中的突变事件,而且地表热点效应对其起到了激发作用。综合分析的研究成果表明,它的变化频谱与激变因子及其运行机制是伴随着青藏高原地质效应的演变而发展的,为研究第四纪冰消期以来的气候变化提供了新的信息。     

中国科学院院士 薛禹群

薛禹群，地下水动力学家和水文地质学家，擅长地下水数值模拟，南京大学地球科学系教授，博士生导师，中国科学院院士，1931年11月2日生于江苏无锡。1952年7月毕业于北方交通大学唐山工学院。     

The effects of carbon dioxide leakage on fractures, and water quality of potable aquifers during geological sequestration of CO2

Since industrial revolution, the ＂greenhouse effect＂ is one of the most important global environmental issues. Of all the greenhouse gases, CO2 is responsible for about 64% of the enhanced ＂greenhouse effect＂, making it the target for mitigation, so reducing anthropogenic discharge of carbon dioxide attracts more and more attention. Geological sequestration of CO2 in deep saline aquifers is one of the most promising options. But because unknown fractures and faults may exist in the caprock layers which can prevent the leakage of CO2, CO2 will leak upward into upper potable aquifers, and lead to adverse impacts on the shallow potable aquifers. In order to assess the potential effect of CO2 leakage from underground storage reservoirs on fractures and water quality of potable aquifers, this study used the non-isothermal reactive geochemical transport code TOUGHREACT developed by Xu et al to establish a simplified 2-D model of CO2 underground sequestration system, which includes deep saline aquifers, caprock layers, and shallow potable aquifers, and study and analyze the changes of mineral and aqueous components. The simulation results indicated that the minerals of deep saline aquifers and fractures should be mainly composed of aluminosilicate and silicate minerals, which not only enhance the mass of CO2 sequestrated by mineral trapping, but also decrease the porosity and permeability of caprock layers and fractures to prevent and reduce CO2 leakage. The results from deep saline aquifers showed that the mass of carbon dioxide trapped by minerals and solution phases is limited, the rest remained as a supercritical phase, and so once the caprock aquifers have some unknown fractures, the free carbon dioxide phase may leak from CO2 geologic sequestration reservoirs by buoyancy.     

电吸附找矿法在捕获常规化探方法难以发现的异常时的有效性

电吸附找矿法是一种针对寻找隐伏矿而研制的找矿新方法,它属金属活动态提取法的一种,其找矿原理是:深埋藏隐伏矿在地电化学作用下发生溶解,溶解出来的矿物质在各种迁移动力的驱动下,从地下深部向上运移到地表,进入土壤形成后生异常.后生异常组分多属活动态,但活动态组分不仅存在于后生异常中,也存在于同生异常--原生晕异常和次生晕异常中,因此,应用电吸附找矿法寻找露头矿和浅埋藏矿时,其效果与常规化探方法是一样的;但电吸附找矿法的主要作用是可应用于寻找深埋藏隐伏矿,因由隐伏矿引起的后生异常活动态组分含量很低,常规化探方法很难发现它,而电吸附找矿法却能捕获它.     

“过去300年中国东部季风区雨带进退图谱与模拟诊断”研究进展

“中国季风环境在不同时间尺度上的演化历史及其驱动机制”是我国全球变化研究所关注的核心科学问题之一。为深入系统地开展对这一问题的研究,国家自然科学基金委员会的《全球变化及其区域响应科学研究计划》在“十五”期间陆续启动了一系列重点项目,“过去300年中国东部季风区雨带进退图谱与模拟诊断”项目（编号40331013,2004年初起实施）就是其中之一。本项目旨在利用丰富的清代雨雪档案记载,重建1736年以来黄河中下游地区与江淮流域35⁴0个站点时间分辨率为月、季的降水序列;并分析该区域1736年以来年、年代际降水变化与雨带进退的时空特征分析,诊断该区域过去300年特征时段降水变化的成因及其动力学机理