造山动力学定量研究--理论与方法

造山动力学定量研究近10年来取得了重要进展,形成了较完整的理论技术体系,并获得了大量有说服力的实例分析结果,成为当前大陆变形研究的热点之一。造山动力学定量研究采用数值方法求解控制方程,获得造山带演化动态过程的图像,了解不同因素对该过程的影响作用,从力学解析的角度确定造山动力学模型的合理性。研究造山演化过程需要耦合固体力学、流体力学和热力学方程进行描述。造山演化过程中发生的强烈大位移、大应变（几何非线性）使得数值求解过程更复杂。对于强烈大应变可能需要采用重分网格技术。断裂的发生、运动与变形涉及岩石破裂准则与内部边界处理。同时,还必须综合分析地表剥蚀与沉积、重力均衡等作用。     

近140年中国、北半球和全球气温的标度律

运用非趋势波动分析方法,有效地消除数据中噪声和非平稳性质的影响,研究全球、北半球和中国近140年气温变化的长程幂律相关性。结果表明：全球气温、北半球气温和中国气温都有由交叉点划分的两个标度不变区域,可能对应两个不同的物理机制。其一,都可以表现出正长程相关的性质,而且全球气温的持续性最强,北半球次之,中国气温最弱;其二,全球气温和北半球气温还可以有几乎是1／f噪声性质的变化,中国气温则可表现出介于1／f和布朗噪声之间的行为。     

上地幔密度异常驱动小尺度对流及实验模型

建立了由密度异常驱动上地幔小尺度对流的数学 物理模型, 发展了利用地震层析成像数据反演上地幔小尺度对流的基本理论和方法. 该模型建立在三维直角坐标系框架上, 假设地震层析成像所显示的地震波速度异常对应于上地幔物质密度异常, 而该密度异常反映了上地幔小尺度热对流系统的温度异常场. 模型首先将地震层析成像确定的地震波速度异常转换为密度异常, 并视其为对流的驱动力; 进而利用三维傅立叶变换, 在波数域内, 在给定的边界条件下, 求解控制流体行为的运动方程和连续性方程, 最后求得对流的流场. 为检验本研究提出的理论和方法的有效性, 本文使用了两个简单的实验模型: 热体和冷体模型; 俯冲断离( break off)板片模型, 计算了其驱动的地幔流场. 结果表明, 本文提供的理论和方法, 可以直接应用于与区域岩石层构造动力学相关的上地幔小尺度对流的研究.      

试析刘宋统治区的气候波动与水旱灾害

刘宋时期虽然整体上属于历史气候变迁中的寒冷期,不过期间存在气温的波动。刘宋初年气温较低,元嘉中后期升至波峰,泰始年间降至波谷,刘宋末年气温再度升高。这种波动通过当时的各种气候资料表现出来,同时也反映在当时的水旱灾害发生特点上。一般在寒冷期,水灾发生的时间要晚,反之,则早。刘宋时期梅雨期到来的早晚和降水量的多少,受制于这种气候波动,同时也影响到当时水旱灾害的发生状况,是这种气温波动的集中表现。     

EMPIRICAL-NUMERICAL ANALYSIS OF HEADCUT MIGRATION

1INTRODUCTION A headcut is a vertical or near-vertical drop or discontinuity on the channel bed of a stream,rill or gully,at which a free overfall flow often occurs,as shown in Fig.1.A headcut is usually eroded by the action of hydraulic stress,basal sapping,weathering,or the combination of these processes.Headcut erosion can accelerate soil loss,increase sediment yields in streams,damage earthen spillways,and disturb bank stability.Therefore,the prediction of headcut migration is a very …     

A study on the seismic behavior of a retrofitted building based on nonlinear static and dynamic analyses

This study describes the seismic performance of an existing five storey reinforced concrete building which represents the typical properties of low-rise non-ductile buildings in Turkey. The effectiveness of shear walls and the steel bracings in retrofitting the building was examined through nonlinear static and dynamic analyses. By using the nonlinear static analysis, retrofitted buildings seismic performances under lateral seismic load were compared with each other. Moreover, the performance points and response levels of the existing and retrofitting cases were determined by way of the capacity-spectrum method described in ATC-40 (1996). For the nonlinear dynamic analysis the records were selected torepresent wide ranges of duration and frequency content. Considering the change in the stiffness and the energy dissipation capacities, the performance of the existing and retrofitted buildings were evaluated in terms of story drifts and damage states. It was found that each earthquake record exhibited its own peculiarities, dictated by frequency content, duration, sequence of peaks and their amplitude. The seismic performance of retrofitted buildings resulted in lower displacements and higher energy dissipation capacity depending mainly on the properties of the ground motions and the retrofitting strategies. Moreover, severe structural damage (irreparable or collapse) was observed for the existing building. However, buildings with retrofit alternatives exhibited lower damage levels changing from no damage to irreparable damage states.     

赤道东北太平洋表层沉积物间隙水中营养盐的剖面分布及其海底扩散通量

对赤道东北太平洋海域表层沉积物间隙水中硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐等营养盐的剖面分布三个航次的研究表明,研究区在采样深度内沉积物中有机质的分解以硝化作用为主.在水-沉积物界面附近硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐都存在着极陡的浓度梯度, Fick扩散定理的计算结果表明,研究区内硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐的海底扩散通量分别为- 886.45～ 42.62 μ mol/(m2· d)、- 3.04～ 5.83 μ mol/(m2· d)和- 189.43～ 21.05 μ mol/(m2· d),且硅酸盐和硝酸盐主要是从沉积物向底层水体扩散,是底层水体营养盐的来源之一;研究区内硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐的海底扩散通量存在着一定的时间和空间变化, 这可能与因全球气候变化而导致的沉积环境的改变有关.     

盆山关系研究的基本思路、内容和方法

盆地和造山带作为大陆岩石圈表面发育的两个基本构造单元,在空间上相互依存,在物质上相互转换和在地表形态上相互调整、均衡,两者具有密切的耦合关系。不同时期原始盆山结构、山脉变形样式、盆地充填格架及主要构造带、构造地块展布是盆山关系研究的几何学问题;山盆之间的叠加、转换和迁移历史,山脉基底和盖层剥露过程、折返机制,隆升过程,盆地的沉降方式、沉积记录和物源类型,造山带剥蚀物质的去向,山脉剥蚀量,造山带的增生方式等是盆山关系研究的运动学问题;盆山系统反映出的造山过程、区域动力学背景、深部流变学机制和调整过程及盆山演化动力模拟是盆山关系研究的动力学问题和最终目标。盆山关系研究的内容可初步确定为,不同时期的盆山几何配置关系,盆地层序地层序列与多幕构造控制关系,盆地沉积物物源与山脉剥露过程关系,盆地沉降与山脉隆升关系,地表过程与构造作用关系,盆山系统演化动力学。     

碳同位素动力学模拟及其在天然气评价中的应用

天然气碳同位素动力学模拟是国际油气地球化学界的前沿性研究方向。它和盆地沉积埋藏史、受热史结合起来,对于评价天然气的成因和成藏历史是一种新而且有效的手段,正逐渐为人们所接受。介绍了天然气形成的碳同位素动力学模拟,以及其在评价天然气的成熟度、气源、运移-聚集史和油气比研究等方面应用的新进展,充分展示了其具有良好的应用价值。天然气碳同位素特征不仅受母源、成熟度的影响,而且与运聚条件、沉积盆地增温速率有关。瞬时聚集气与累积聚集气在碳同位素特征存在明显差别。碳同位素分馏动力学模型在不同含油气盆地会存在差异,不仅取决于气源条件,还与运移-聚集史、沉积-构造史有关。中国叠合型盆地天然气藏成因复杂,具有多期、多源的特点,本研究对这类天然气的研究与评价提供了新思路。     

层序成因动力学参数类型及意义

层序地层学为沉积盆地分析的一个重要手段和方法。层序地层学在沉积盆地分析中的参数包括宏观参数和微观参数。宏观参数特指沉积盆地中同一成因类型或成因相关的层序构成的层序组合体的总体特征,主要包括物质组成、宏观轮廓及叠置序列等。微观参数系指单个层序本身的识别标志,分为层序内部标志和层序界面标志。前者包括层序的几何形态、规模级别、内部构型、成因格架和充填序列等;后者包括界面的物理标识、剖面特征、成因属性和级别类型等。不同的层序参数类型揭示不同的成因背景,反映不同的动态过程和成因动力学意义。通过这些参数类型及其成因意义的研究,可分析层序形成与沉积盆地及板块构造的关系,进而研究层序的形成背景和成因动力学,最终为盆地动力学研究提供基础。