始新世大洋环流模拟的模式依赖性

随着模式的复杂化和多元化发展, 国际上不仅组织了现代气候模拟的模式比较计划, 也开展了古气候模拟的比较计划。在模式比较计划中, 如何有效处理模式间的差异和剔除模式依赖性已成为重要问题。本项研究基于国际深时多模式比较计划(DeepMIP)中的始新世大洋环流模拟结果, 选取pCO₂倍增试验、模式参数化、古地理边界条件这3个案例, 深入分析模式依赖性如何影响古气候模拟结果和模式之间差异性, 归纳和总结古气候模拟研究中模式依赖性产生的可能原因。结果显示, 部分模式的关键变量对驱动因子响应过于敏感、模式参数化方案过于简单、模式中对古地理边界条件表达的欠准确性均可导致模式依赖性的产生以及模式之间显著差异。这表明在分析数值模式结果时, 需要参考多模式结果, 并特别关注模拟结果变化的各个环节, 从而减少模式依赖性的干扰, 增加模拟结果的准确性, 以便于更加准确认识气候环境演变过程。

     

建筑物群中多上行先导三维模型的建立

为实现对地闪过程中多上行先导现象的模拟,在已有三维随机放电参数化方案基础上,植入多先导始发与发展模块以建立高建筑群多上行先导模型,利用电场并行计算技术提高模拟效率。将新模型应用于实际地闪模拟并就统计数据与先导形态特征同观测数据进行对比。结果表明：上行未连接先导长度为12~709 m,起始高度为360~600 m,距连接点水平距离为255~1026 m,距下行先导最近分支的距离为326~589 m,与观测统计结果具有较高的一致性;形态上再现了实际地闪个例F1215中上行未连接先导始发时间早,通道笔直的特点,也能够模拟下行先导与单上行先导头部、单上行先导侧面、多上行先导中连接先导头部、多上行先导中连接先导侧面4种已有观测记录的连接情况,为后续研究提供基础模型。分析模拟结果初步得出结论：最高的广州塔能够对附近一定范围建筑起保护作用且能吸引较远处的下行先导分支;多先导的始发与最后一跳的连接受地面高建筑物群分布、高度以及下行先导位置综合影响。     

泥石流排导结构耦合磨损随机过程建模及分析

泥石流排导结构对于减轻泥石流对周围建筑物的损毁起到了显著作用,但目前大多数排导结构难以抵御泥石流的强烈侵蚀磨损和周围环境恶劣时伴随产生的腐蚀磨损。首先,通过分析泥石流排导结构侵蚀和腐蚀磨损机理,应用相关磨损量计算公式,提出了考虑侵蚀和腐蚀的泥石流排导结构耦合磨损计算公式。然后,以此为基础,针对磨损过程的动态性和随机性,建立了泥石流排导结构耦合磨损随机过程模型,推导了任意时刻磨损量的分布函数,实现了评估泥石流排导结构的动态可靠性和概率失效时间。最后,通过具体算例分析验证了模型的实用性,可为今后泥石流排导结构的磨损定量评估提供理论参考。     

关于矿产资源勘查开采过程中关键节点的探讨

随着采矿等矿业活动在全球范围内的大面积进行,人们对矿山及其周边环境问题的关注度持续增加。电感耦合多接收等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的出现推动了同位素的地球化学研究,也使得同位素示踪技术被广泛应用于探究矿山环境中的各类问题。为强调同位素示踪技术在复杂矿山环境中应用的重要性及其能解决科学问题的多样性,本文调研和分析了截至2022年7月国内外学者公开发表的借助同位素示踪技术测试、分析矿山水文环境中的地球化学过程及污染物来源/影响等方面的论文及其数据,研究区涵盖二十多个国家、四十多个地区。通过总结发现：水体氢、氧同位素示踪技术是矿山水源解析、水力联系研究及酸性矿山废水(AMD)源识别的有效工具;硫酸盐硫、氧同位素示踪技术为研究矿山环境中的硫酸盐来源、AMD酸化过程及污染、细菌硫酸盐的还原作用与元素迁移转化等提供重要支持;重金属(铅、镉、锌、汞等)同位素示踪技术是探究矿山及附近环境中的金属污染来源及不同来源贡献率的有效手段。大量研究表明,虽然同位素技术在解析矿山环境污染物来源和特征污染物迁移转化机制以及揭示矿山水文地球化学过程等方面起到重要作用,但目前的大部分研究局限于应用单一/少数同位素对矿山环境介质进行短时间示踪研究。因此,未来需进一步发展多同位素示踪技术,并对矿山环境中存在的各类问题进行长期、持续地监测调查,提出有效的污染防治新方法。

     

天山第四纪冰川擦痕特征及分布规律

根据冰蚀痕迹的统计数据 ,着重讨论了天山高山地区冰岩界面形成过程和冰川擦痕分布规律。典型的冰碛岩一般有擦面和擦痕。冰川槽谷的横剖面上 ,从侧部向中部 ,擦痕密度逐渐增大 ,槽谷的谷壁向谷底的转折处是擦痕密度由小转大的突变点 (拐点 ) ,反映了磨蚀作用不断增强。而冰坎的擦痕密度则呈现较大的波动。冰坎迎冰面的粗大擦痕密度远比槽谷中的擦痕密度大。羊背石从顶部到侧部 ,擦痕密度由大变小     

湖南宝山铅锌矿西部矿带银的工艺矿物学研究

湖南宝山铅锌矿西部矿区为中低温热液裂隙充填交代型铅锌银矿床。本文对该矿带银的工艺矿物学进行系统研究,利用多种现代分析技术手段,查明矿石中银的主要矿物种类、赋存状态和工艺特征。化学分析结果确定矿石中银的平均品位为156.6×10^-6;地质小样化学分析统计显示银含量在空间上呈现上部高、下部低,平面上北西和南西部较北东和南东高的特征;白云岩型、砂岩型、灰岩型、角砾岩型矿石的银平均含量分别为595.78×10^-6、247.97×10^-6、195.83×10^-6、169.73×10^-6,白云岩型矿石的银含量最高,角砾岩矿石的银含量最低;银与方铅矿关系密切,银和铅二者的含量总体表现出良好的趋同性,据此可预测高品位的铅矿石的银含量高。对光片进行显微镜下鉴定、扫描电镜以及电子探针分析,确定矿区的金属矿物主要是方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿,初步查明矿石中的银矿物主要是银黝铜矿,其次是含银砷黝铜矿和含银方铅矿;该矿床银的存在形式主要有两种:一种是以独立矿物——银黝铜矿形式存在,这部分银含量为10.179%~13.579%,银的平均含量为12.061%;另一种是赋存于方铅矿中,这部分银含量为0.011%~0.127%,银的平均含量为0.069%。经银的物相分析、单矿物银含量分析和平衡配分计算,揭示银黝铜矿虽然含有较高品位的银,但因矿物含量较少,银的平衡配分低;方铅矿的银含量不高,但由于矿物含量高,平衡配分率达到84.78%,因此成为银的主要载体矿物。筛析实验也发现银与铅有较好的趋同性,进一步印证了银的主要载体矿物是方铅矿,并且银在细粒级中含量偏高。本研究提出,在选矿过程中要提高银的回收率,应重视细粒级中主金属元素铅、锌的回收。     

The Chemical Composition of Global Subducting Sediments and Its Geological Significance

Subducted sediments play an important role in crust-mantle interaction and deep mantle processes, especially for subduction zone magmatism and mantle geochemistry. The current rate of Global Subducting Sediments (GLOSS) is 0.5~0.7 km³/a. The GLOSS are composed of terrigenous material(76 wt.%), calcium carbonate(7 wt.%), opal(10 wt.%) and mineral-bound H₂O⁺(7 wt.%). The chemical compositions of GLOSS are similar to those of upper continental crust which is mainly controlled by the terrigenous materials, and yet the materials formed by marine processes will dilute the terrigenous materials. The components of subducted sediments are different among trenches. In the accretionary margin, the components of subducted sediments are similar to those of the upper crust, while in the non-accretionary margin the components are terrigenous materials plus those produced by marine processes. During subduction, subducted sediments will released fluids, melt or supercritical fluid to affect island arc/back-arc basin magmatism by means of aqueous fluid or sediment melt. In addition, a part of subducted sediments, together with underlying altered oceanic crust/lithosphere, recycle into the mantle and contribute to the mantle heterogeneity. Geochemical tracers indicate that subducted sediments play variable contributions to the magmatic processes in different tectonic setting. Thus, subducted sediments play an important role in two relatively independent dynamics systems (plate tectonics and mantle plume), as well as related mantle evolution models. As a result, by accurately calculating the compositions of subduction sediments and using various geochemical indicators, we can further limit the input and output fluxes of various elements or isotopes, and then obtain more accurately residual subducted components, which can provide us some important clues for geodynamic process.     

中性大气掩星标准反演技术

结合JPL和GFZ的中性大气标准反演算法，发展了上海天文台中性大气掩星标准反演算法流程．对CHAMP观测资料进行中性大气反演，并将反演结果与ECMWF(the European Center for Medium Range Weather Forecasting)的预报大气数据进行比较．作为讨论，指出将来的发展方向．     

Oil and gas resource assessment: The linkage between geological analysis and discovery process model results

Two widely-used techniques to estimate the volume of remaining oil and gas resources are discovery process modeling and geologic assessment. Both were used in a recent national assessment of oil and gas resources of the United States. Parallel estimates were obtained for 27 provinces. Geological-based estimates can typically see into areas not available to discovery process models (that is areas with little or no exploration history) and thus, on average, yield higher estimates. However, a linear relation does exist between the mean estimates obtained from these two methods. In addition, other variables were found in a multiple regression model that explained much of the difference. Thus, it is possible to perform discovery process modeling and adjust the estimates to yield results that might be expected from geological-based assessments.     

海洋岩石圈板块有效弹性厚度研究

本文在前人研究大陆岩石圈板块有效弹性厚度的基础上,建立研究海洋岩石圈板块有效弹性厚度的理论模型,推导出与大陆岩石圈不同的海洋岩石圈板块响应函数 Z(k,Te) 理论计算公式.并分析海洋岩石圈板块响应函数 Z(k,Te) 的特点.文中对实际的海洋测量数据的响应函数 Z(k,Te) 进行计算和分析,估算我国南海南沙海域和南海中央海盆岩石圈板块有效弹性厚度分别约为10 km和6~7 km.