普通黑烟囱热液系统及巨羽流形成的基本数学模型

建立了一种新的管状模型来模拟普通黑烟囱体的热液循环系统,分别用达西方程、湍流方程、Ergun方程和“浮压力差”方程来描述热液循环不同关键环节处的动力学系统,用一个温度场的对流-扩散方程来描述反应区的热能交换及系统的温度变化规律.在联立几个方程并用有效的数值算法及Matlab语言编程求解后,得出了系统中温度、压力及物质流速随时间的变化曲线,并对黑烟囱体内部的动态热平衡和压力平衡进行了分析.在普通黑烟囱体系统模型的基础上进一步建立了巨型羽状流(巨羽流)生成的数学模型.选择胡安·德富卡(Juan de Fuca)洋脊热液喷口对巨羽流的形成进行了模拟,其结果与Baker根据实测数据估算的近似值吻合很好.在上述模型的基础上进一步探讨了巨羽状流形成的一系列条件及主要参数对巨羽流生成周期、温度和最大物质流速等的影响.主要结论如下:巨羽流系统可以由普通黑烟囱系统发展演化而成,其实际过程是普通黑烟囱流系统活动所形成的热液沉积在一定程度上会堵塞热液喷溢通道(相当于形成盖层),造成热液在海底之下积蓄和升温,从而导致浮压力差增大,经过2~3 a(浮压力差达到盖层破裂极限值)则可形成巨羽流系统,巨羽流产生时的热源温度必须超过500℃,喷出热液的最高温度为413℃左右(与实际观测到的海底热液的最高温度一致).当反应区热源温度增大时,产生巨羽流的临界时间明显变短(可能不到1 a),而临界温度(巨羽流生成时的温度)及巨羽流的最大物质流速几乎不随其变化;随着渗透率的增大,巨羽流的最大物质流速也随之增大,但其增速随渗透率的进一步增大而变缓,并逐渐趋向一个相当于下渗流无摩擦阻力时的极限稳定值.     

个旧锡矿——红海型热水沉积登陆的实例

“层间氧化矿”是个旧锡矿的主要矿石类型,大部分具有特征的层控性,传统的观点认为“层间氧化矿”是原生硫化矿石在后期被雨水氧化而形成,已有部分地质研究者注意到了“层间氧化矿”的特殊性并提出它们是沉积成因或热水沉积成因。根据个旧锡矿的矿床特征与红海型热水沉积的对比,结合稀土元素地球化学研究,本文认为个旧锡矿存在的“层间氧化矿”的原生矿化类型是特殊的红海型热水沉积,以大量铁锰氧化物为主要成矿标志。个旧锡矿可能是目前红海型热水沉积作用登陆的唯一实例,其成矿模式可概括为三叠纪拉张形成多层原生红海型热水沉积矿化,燕山期花岗岩侵入改造;进而提出通过系统岩相古地理研究以确定古扩张中心和古卤水盆地中心的找矿模式。     

辽宁省老年宜居社区人居环境评价

在国内外学者研究基础上,立足中国国情,基于老年宜居社区内涵,探索性地构建了老年宜居社区人居环境评价指标体系.基于多源数据,选择辽宁省149个城市社区进行实证研究,结果表明:①从整体上看,参评社区老年宜居环境质量较差,绝大多数的社区尚未对已经到来的老龄化社会做好充分的准备;②从空间分布特征来看,整体呈现"中部-南部凸起,...     

波浪式拖管法铺设海底管道力学性能研究

海底管道铺设是海洋油气资源开发的重要环节,传统的拖管法不能很好地适应海洋深度和复杂环境的变化。针对 Acergy公司在Girassol项目中提出的一种波浪式拖管方法,对其应用于2.0 km 长海底管道铺设进行分析。首先,结合深水海洋环境特征,采用集中质量法建立管道拖航数值模型,并介绍管道、拖缆和浮筒力学计算及水动力荷载计算方法;其次,基于非线性有限元OrcaFlex软件对拖管过程建模,以模拟实际项目拖管过程;然后,通过对比相同条件下的单波式和双波式两种拖管方式,探讨管道和拖缆的动态力学性能变化;最后,针对不同浮重比、拖航速度、拖缆长度和悬垂角、海流流速和流向角等因素展开敏感性分析。结果表明：波浪式拖管法可以有效地降低施工时对拖缆的张力需求,但也会因此增加管道局部弯矩和应力响应;相对于单波式拖管,双波式拖管在缓解由于拖航速度等变化而产生的管道局部损伤效应上更有优势,并能较好地适应不同水深环境;复杂的海流工况对拖航时管道的力学性能影响十分显著,施工前应选择合适的铺设窗口期以防止管道产生损伤。     

波流联合作用下海底管道侧向运动数值分析

研究旨在提出波流联合作用下海底管道侧向运动数值模拟分析方法。通过建立三维离散刚体模拟海床,梁单元模拟海底管道,设置了两个载荷步模拟管道与土壤接触的过程,解决了实体模型不易收敛的问题。分析了不同管—土法向行为接触刚度、不同管—土切向行为摩擦系数、不同波流参数以及不同单位长度管道水下质量对海底管道侧向运动的影响。研究表明：海底管道的最大等效应力、最大侧向位移、最大接触压力以及最大横向摩擦剪应力对于管—土法向行为接触刚度的变化并不敏感;管道的最大侧向位移随着管—土切向行为摩擦系数增大而减小,呈现出线性变化的关系;当波高一定时,管道的最大侧向位移随着流速的增加而增大,并且波高越小,最大侧向位移随流速增加的速度明显越大;管道最大侧向位移随着单位长度管道水下质量的增加而减小,并且呈现出线性变化的关系。     

喀什河断裂中更新世以来的活动速率

地貌和新近系位错测量的方法是获得活动断裂在新近纪晚期以来可靠和准确的运动学数据的正确方法,本文结合遥感、地貌、变形测量与新近纪测年等手段,重点研究了伊犁盆地喀什河断裂中更新世以来的垂直活动速率.喀什河断裂在中更新世以来的新活动主要表现在河流阶地和地层的位错,综合研究了这些位错数据,分析了断裂各段在中更新世以来的活动速率,讨论了1812年尼勒克地震的平均位错反映断裂现今最新的活动速率,提供了喀什河断裂中更新世以来不同时期活动的定量数据,填补了天山内部新近纪晚期研究的部分空白,对现今地壳运动与地球动力学研究及减轻地质灾害有重要意义.     

太原市防震减灾科普宣传现状及改进对策

以太原市防震减灾中心开展的防震减灾科普宣传工作为基础,分析太原市防震减灾科普宣传工作的现状、存在的问题,并提出要适应新时代防震减灾工作的需求,发挥新媒体宣传的优势、创新科技成果等方面进行改进,通过科普宣传更大程度地提升公众防震减灾意识和应对灾害的能力.     

四川省汶川县地质灾害的成因及防治对策

四川省阿坝州汶川县位于四川盆地西北部,山高谷深,地形切割强烈,地层岩性和地质构造复杂,地质灾害发生频繁,造成损失巨大,成为国民经济和社会发展的重要障碍.本文分析了阿坝州汶川县地质灾害的主要特征及汶川县的地质灾害隐患,划分地质灾害易发区,阐述了汶川县地质灾害的成因,提出汶川县地质灾害防治初步规划建议,提出建立地质灾害信息系统,建立健全群专结合、群测群防的防灾减灾和地质灾害预报预警系统,为汶川县有计划地开展地质灾害防治和合理安排生产建设提供科学依据.     

藏西措勤县日阿与斑(玢)岩有关的铜矿床的矿床地质特征与成矿时代

藏西地区措勤县日阿铜矿产于拉萨地块内,是一个与二长花岗斑岩岩株有关的矽卡岩型铜矿床。由矿体中金云母测得的40Ar/39Ar成矿年龄为(87.69±0.64)Ma,MSWD=0.42,与二长花岗斑岩的锆石U_PbSHRIMP年龄(90.1Ma)一致。同时,矿区内的辉绿玢岩脉,与二长花岗斑岩具有相近的年龄(87.2Ma)及相似的岩石地球化学特征,它们共同构成了一套含铜的双峰式岩石组合,代表了中—晚白垩世拉萨地块内的伸展构造环境下的铜成矿事件。文章指出,造成该矿区铜矿化的双峰式岩系(二长花岗斑岩—辉绿玢岩组合)是由班公湖—怒江洋壳向南俯冲,在碰撞后伸展阶段形成的。该矿床的发现表明,西藏高原除了与板块缝合带有关的斑岩型铜矿(包括玉龙、冈底斯、班公湖—怒江3条斑岩铜矿带)外,拉萨地块内部还有一期与双峰式岩系有关的斑岩_矽卡岩型铜矿成矿事件。     

水利水保措施对潮河流域年径流量的影响——基于经验统计模型的评估

利用时间序列对比法分析了1961-2005 年潮河流域降水、径流、用水量、水利工程、 水土保持措施变化。结果表明: (1) 自20 世纪60 年代以来, 潮河流域年平均面雨量略有减 少, 但流域年径流量却呈明显减少趋势, 1991-2000 年的流域年径流量平均值为1961-1970 年 的90.9%, 减少幅度较大; (2) 潮河流域径流量的变化主要与水利水保等人类活动有关。利用 降水-径流经验统计模型评估了流域水利水保措施对年径流量的影响程度: 1981-1990 年、 1991-2000 年、2001-2005 年、1981-2005 年, 受水利水保措施影响所产生的年均减水量分别 为1.15、0.28、1.10、0.79 亿m³, 水利水保措施减水效应分别为31.99%、7.13%、40.71%、 23.79%。水利水保措施对枯水时段的减水效应更为突出。