南极普里兹湾夏季海冰边缘区内破碎海冰的分布特征

基于中国第21次南极考察中获得的69°00'S、76°24'E附近普里兹湾夏季海冰边缘区内破碎海冰的航拍照片,利用图像处理的方法从中提取了破碎海冰的若干几何参数,得到了海冰边缘区内随着与开阔水域距离增大,海冰面积、平均钳测直径等几何参数的变化规律。并按其尺寸的变化规律将海冰边缘区划分为边界区、过渡区和内部区三部分,其变化和波浪在冰边缘区中的衰减过程紧密相关。圆度的变化则说明海冰边缘区中海冰磨损最充分的地方是在冰间相互作用最明显的过渡区。另外,一种改进的幂函数分布和Weibull分布用来对破碎海冰尺寸的累积频率进行拟合,分布函数中各参数的变化情况很好的反映了海冰边缘区内破碎海冰的分布变化。其中,参数L_r随着与开阔水距离增加而增大(说明由于波能衰减导致可以出现的破碎海冰最大尺寸的增加);尺度参数L₀随着与开阔水距离增加而增大(反映了破碎海冰平均尺寸的增加以及由于波能的衰减而导致单位面积区域内尺寸较大的破碎海冰所占比例的增加);分布维数D随着与开阔水距离增加而减小(说明了由于波能的衰减导致破碎海冰所受约束条件的减弱);形状参数γ随着与开阔水距离增加而减小(说明了随着波能的衰减破碎海冰尺寸分布范围的增大)。     

关于"冰臼"问题与韩同林先生商榷

跨世纪的"冰臼"与"壶穴"之争,尘埃未定,缘于尚无定论."发现冰臼"却常见于报道.本文根据国内研究冰川的成果就韩同林先生<发现冰臼>书中"冰臼"的定义、表现、成因、分布、"冰臼"遗迹的保存机理、"冰说"理论以及模拟"冰臼"的实验设计的合理性等问题提出质疑.从而阐明了:天坑、天井、冰洞、冰湖不是"冰臼";闽、粤无"冰臼";"冰说"理论不成立的观点.     

福建李坊重晶石矿床矿石结构特征及矿石矿物学研究

福建李坊重晶石矿床是闽浙地区发现的唯一的一个大型独立重晶石矿床,为厘清其成因,本文对矿床中的矿石和围岩进行了详细的组构和矿相学研究。结果显示,重晶石矿石具有角砾状构造、碳膜构造、蜂窝构造、管孔构造等典型热水沉积构造;围岩也具有碳膜构造、块状构造和条带状构造等热水沉积构造。且矿石与围岩具有同沉积的特征。另外,对采自435中段的层状矿体中的10件重晶石矿石样品还进行了电子探针成分分析,结果表明矿石的主要矿物为重晶石,其主要成分Ba O含量为62. 905%～65. 737%,SO3含量为34. 263%～37. 235%,Al2O3为0. 058%～0. 216%,Sr O为0. 190%～0. 363%,反映重晶石的形成可能与热卤水的活动有关。矿石中的次要矿物为钡冰长石、钡长石和黄铁矿,偶见钡云母和方解石。在Si O2/(Na2O+K2O)-MnO/Ti O图解上,样品点全部落入热水成因区。综上研究认为李坊重晶石矿床为热水沉积成因。     

末次冰消期（1.9万年）以来冲绳海槽中部黏土矿物来源及其环境响应

基于采自冲绳海槽中部的CS2站柱状沉积物黏土矿物和AMS¹⁴C年代分析,探讨了末次冰消期以来冲绳海槽中部黏土矿物的物质来源及其环境指示意义。结果显示,CS2站黏土矿物以伊利石为主,其次为绿泥石,高岭石和蒙脱石含量较少。根据黏土矿物分布趋势变化,CS2站柱状沉积物可划分为3个阶段：阶段（I 19~12 ka BP）和阶段Ⅱ （12~8 ka BP）期间沉积物主要来源于长江,台湾和黄河物质也有一定影响,其物质来源主要受海平面升降的控制;阶段Ⅲ（8~0 ka BP）主要来源于长江和台湾,黄河贡献有限,主要受黑潮演化的影响。CS2站（蒙脱石+高岭石） （/伊利石+绿泥石）比值可以作为东亚季风演化的矿物学指标,指标变化显示出东亚冬季风强度相对夏季风的强度在16.4~14.8 ka BP和12.8~11.6 ka BP期间有两次显著的加强,指示当时气候相对寒冷干燥,结果可以与格陵兰冰心δ¹⁸O和三宝洞δ¹⁸O记录等很好对比。     

新疆若羌县阿热力一带冰沟群沉积环境及层序地层分析

新疆若羌县阿热力一带位于东昆仑西段北坡、柴达木盆地西南缘。地层区划隶属于秦祁昆地层区、东昆仑-中秦岭地层分区,该区冰沟群分布广泛。对该区开展区域地质调查、对冰沟群的沉积环境和层序地层进行分析研究具有重要地质意义。在开展区域地质调查中,采用路线调查、剖面测量、实验测试等方法对冰沟群的岩性特征、岩石组合、地球化学特征、古生物特征以及形成时代等进行了系统研究,依据岩石组合特征将其划分为狼牙山组和丘吉东沟组。把该区冰沟群与区域上都兰县冰沟群层型剖面进行了对比,通过对比研究,认为该区的冰沟群与都兰县冰沟群层型剖面具明显可对比性。依据岩性特征、岩石组合特征、古生物特征等,对冰沟群沉积环境进行了分析,认为狼牙山组沉积环境属于潮下较深水陆棚相低能环境;丘吉东沟组属于浅海陆棚相带内缘斜坡沉积环境。并对冰沟群层序地层进行了划分,将其划分为2个Ⅲ级层序,即第一层序（B-1）和第二层序（B-2）。     

新疆乌鲁木齐二叠系湖相微生物白云岩成因

新疆乌鲁木齐地区养牛场剖面中二叠统芦草沟组以发育浅湖至半深湖背景下的中层深灰色、灰色碳酸盐岩、粉砂岩、细砂岩与中、厚层灰黑色泥岩、油页岩的互层沉积为特点.湖相碳酸盐岩以微晶白云岩为主体,其次为微晶灰岩.微晶白云岩主要由白云石、铁白云石及少量方解石等组成,常混有泥质组分且富含有机质.镜下观察白云石主要为微晶(＜4μm)及微亮晶(4-10 μm),极少数为亮晶(＞10μm).扫描电镜分析发现微晶白云岩中存在微球状(直径约9μm)、微棒状(长度约0.3～1.2μm)及微米级它形(＜ 5μm)等3种微形貌的白云石,其中微米级它形白云石在白云岩中占绝大多数.在微晶灰岩中还发现了直径约70-150nm,形态与球菌相似的纳米微粒,具有微生物矿化的特征.研究区白云岩Sr丰度及Sr/Ca比总体持平或略高于微晶灰岩,Mn丰度远高于微晶灰岩,C、O同位素均高于微晶灰岩,暗示了白云岩可能形成于比微晶灰岩更深及盐度更大的水下还原环境,二者之间缺乏明显的交代关系.芦草沟组白云岩的δ13CPDB介于9.2 ‰～15.6‰,强烈正偏的δ13CPDB可能是产甲烷古菌的代谢活动引起有机质碳同位素分馏的结果.以上特征表明,研究区芦草沟组白云石的沉淀可能与产烷带厌氧微生物的代谢活动引起的甲烷生成作用有关.     

北大西洋IODP U1313站深海沉积中环境敏感粒度组分研究

通过对北大西洋IODP U1313站深海沉积序列高密度取样和粒度分析,利用粒级-标准偏差变化算法和EMD方法提取了对环境敏感粒度组分并探讨了气候变化的周期.本文粒度组分可分为细组分(＜1.73μm,组分Ⅰ)和粗组分(＞1.73μm,组分Ⅱ),其中粗组分又分为组分Ⅱa(1.73 ～ 34.26μm)和组分Ⅱb(＞34.26μm).综合分析认为:组分Ⅰ为西风环流搬运堆积形成,组分Ⅱ为洋流搬运下沉积形成,组分Ⅱb虽然含量较低,但能指示冰漂砾事件的发生.比值曲线组分Ⅰ/组分Ⅱ和组分Ⅰ/组分Ⅱa波动幅度较大,可作为反映古气候冷暖波动的敏感指标.对组分Ⅱ、组分Ⅰ/组分Ⅱ进行EMD分解,结果表明:在本研究时段内,两指标对地球轨道三要素的周期体现均不明显,而2ka(2.12ka和2.15ka)的亚轨道千年周期是主要的周期之一.依据上述多个指标的波动情况,把研究剖面69.93 ～ 115.18mcd(1471.53～2415.60ka)分为9个古气候变化阶段:A阶段(1471.53～1640.09ka),对应深海氧同位素阶段(MIS)49～ 57,冰期和间冰期迅速转换,发生多次IRD事件;B阶段(1640.09～ 1865.57ka),对应MIS 58 ～ 69,间冰期显著而冰期不明显;C阶段(1865.57～1914.70ka),对应MIS 70～72,冰期显著而间冰期不明显;D阶段(1914.70～2021.13ka),对应MIS 73～76,冰期不显著;E阶段(2021.13～2092.21ka),对应MIS 77～78,冰期显著,发生多次IRD事件;F阶段(2092.21 ～ 2226.43ka),对应MIS 79～85,间冰期显著;G阶段(2226.43 ～2261.53ka),对应MIS 86期,发生多次IRD事件;H阶段(2261.53～ 2384.61ka),对应MIS 87～93,冰期不显著而间冰期显著;Ⅰ阶段(2384.61 ～2415.60ka),对应MIS 94 ～ 95,发生多次IRD事件.     

基于人工神经网络预测弯道段冰塞壅水

寒冷地区河流冬季常形成凌洪灾害,冰情的预报和预测大致可分为冰塞出现的位置、上游水位升高和开河冰塞的预报.依据实验资料,分析了弯槽段冰塞壅高上游水位和佛汝得数以及冰流量之间的变化关系,采用BP网络对水位壅高及弯槽断面水位进行了模拟预测并和回归分析的结果进行了对比,结果表明:人工神经网络技术可以提高对水位的模拟预测精度.     

LATE QUATERNARY HIGH LAKE LEVELS AND ENVIRONMENTAL CHANGES SINCE LAST DEGLACIAL IN DALIANHAI,GONGHE BASIN IN QINGHAI PROVINCE

干旱区晚第四纪已有较多高湖面与湖泊演化的报道和研究,对于认识区域环境变化有重要意义,但高湖面出现的时间尚存争议,高分辨率的气候环境记录仍相对缺乏.本文通过青海共和盆地达连海湖岸地貌考察和AMS 14C年代学研究,讨论达连海古湖晚第四纪高湖面出现的可能时间;并通过达连海DLH99孔岩芯年代和高分辨率代用指标,讨论高原东北缘末次冰消期以来的气候环境变化.达连海周围存在6级高湖面岸线或台地,14C测年结果显示,最低的两级湖岸堤形成于全新世,其余湖岸台地年代均老于44cal.kaB.P.,当时在达连海地区形成一个较大的古湖泊.DLH99孔显示达连海近15cal.kaB.P.沉积了40.92m的湖相沉积物,平均沉积速率高达2.7mm/a.孢粉资料揭示出,现代干旱的共和盆地在末次冰消期以来存在两个山地针叶林发育阶段,分别位于末次冰消期和全新世早中期.全新世早中期是适合山地针叶林植被发育的气候最宜期,而晚全新世山地森林植被整体衰退.粒度分析结果显示,达连海全新世低水位时期对应于岩芯中部山地森林植被发育的晚期,出现较强烈干旱事件(岩芯深13～15m段),这种湖泊水位与植被所指示的气候变化不一致现象(即低水位时期盆地内耐旱植物和山地乔木花粉同时增加),可能揭示出干旱区山地与盆地环境对区域气候不同响应.达连海存在的系列高湖面和冰消期以来的完整气候记录,为理解晚第四纪季风边缘区气候变化过程及其机制提供了条件.     

饱和颗粒正冻土一维刚性冰模型的数值模拟

基于刚性冰模型,应用有限差分法离散方程组,对于饱和颗粒土开放系统的冻结过程进行了一维数值模拟,给出了冻结缘内参数的分布.计算过程中修正了刚性冰模型中分凝冰产生条件,提出以冻结缘内冰压与载荷的关系作为分凝冰产生的判据,计算得到的冻胀量与实验室冻胀实验的测量数据较为吻合.将计算结果与现场实测资料进行了比较,温度场、含水量分布等结果在分布规律方面与现场实测资料相符.