流变学:构造地质学和地球动力学的支柱学科

地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根到底就是多矿物复合岩石在各种物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。流变学作为研究岩石力学性质和变形行为的科学,现已成为地球动力学和构造地质学的支柱学科。本文对国际上近年来岩石流变学的最新进展做些扼要的介绍,呼吁中国固体地学界加强流变学的研究,做出经得起时间淘洗、实践检验的原创性成果来,使中国的构造地质学研究迈进国际先进的行列。     

国内外CO2地质封存潜力评价方法研究现状

碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术作为缓解全球气候变暖、减少CO2排放的有效路径之一,其潜力评估至关重要。目前CCS技术主要包括CO2强化石油(天然气)开采封存技术、CO2驱替煤层气封存技术以及咸水层CO2封存技术3类。各类封存技术利用了不同的封存机制,其潜力评估方法也略有差别。油气藏封存和咸水层封存主要利用了构造圈闭储存、束缚空间储存、溶解储存、矿化储存等封存机制,煤层气封存主要利用了吸附封存机制。国内外学者和机构针对各类封存技术提出了相应的计算方法,依据其计算原理可归纳为4类: 物质平衡封存量计算法、有效容积封存量计算法、溶解机制封存量计算法以及考虑多种捕获机制的综合封存量计算法。通过对各类经典方法及其计算原理进行综述,剖析潜力封存量计算方法的内涵原理和应用场景,分析了CO2地质封存潜力评价方法在实际应用中面临的问题,有助于提升我国的CCS潜力评价质量。     

古大气CO2浓度重建方法技术研究现状

温室气候引起的全球气候变暖越来越引起人们的关注,大气中不断上升的CO2浓度被认为是导致气候变暖的主要因素.地史时期大气CO2浓度变化与温室气候可能存在类似的关系,可提供参考,因而古大气CO2浓度重建是首要任务.总结近年来古大气CO2浓度重建的进展,重点介绍GEOCARB模型模拟、植物叶片气孔参数和同位素指针的方法和技术.GEOCARB模型是反映全球古大气CO2浓度长期变化的碳相关模型;气孔参数方法是使用气孔比例来估计古大气CO2浓度;同位素指针包括成壤碳酸盐、浮游植物有机质生物标记物、钙质浮游有孔虫、古苔藓植物等,其中成壤碳酸盐碳同位素方法使用最为广泛.国内只是在叶片参数研究方面有一些进展,古大气CO2浓度重建工作任重而道远.     

应用碳、氦、氩同位素探讨济阳拗陷二氧化碳气成因

应用碳、氦、氩同位素和气体组分指标 ,以及流体包裹体测定等手段 ,结合济阳拗陷基本地质条件 ,提出二氧化碳气藏的二氧化碳气主要以幔源成因为主。     

The Maria asteroid family: Genetic relationships and a plausible source of mesosiderites near the 3:1 Kirkwood Gap

We present a mineralogical assessment of 12 Maria family asteroids, using near-infrared spectral data obtained over the years 2000-2009 combined with visible spectral data (when available) to cover the spectral interval of 0.4-2.5 μm. Our analysis indicates the Maria asteroid family, which is located adjacent to the chaotic region of the 3:1 Kirkwood Gap, appears to be a true genetic family composed of assemblages analogous to mesosiderite-type meteorites. Dynamical models by Farinella et al. (Farinella, P., Gunczi, R., Froeschlé, Ch., Froeschlé, C., [1993]. Icarus 101, 174-187) predict this region should supply meteoroids into Earth-crossing orbits. Thus, the Maria family is a plausible source of some or all of the mesosiderites in our meteorite collections. These individual asteroids were most likely once part of a larger parent object that was broken apart and dispersed. One of the Maria dynamical family members investigated, ((695) Bella), was found to be unrelated to the genetic Maria family members. The parameters of (695) Bella indicate an H-chondrite assemblage, and that Bella may be a sister or daughter of Asteroid (6) Hebe.     

Sequestration of CO2 in geological media: Criteria and approach for site selection in response to climate change

The well-developed coal electricity generation and coal chemical industries have led to huge carbon dioxide (CO₂) emissions in the northeastern Ordos Basin. The geological storage of CO₂ in saline aquifers is an effective backup way to achieve carbon neutrality. In this case, the potential of saline aquifers for CO₂ storage serves as a critical basis for subsequent geological storage project. This study calculated the technical control capacities of CO₂ of the saline aquifers in the fifth member of the Shiqianfeng Formation (the Qian-5 member) based on the statistical analysis of the logging and the drilling and core data from more than 200 wells in the northeastern Ordos Basin, as well as the sedimentary facies, formation lithology, and saline aquifer development patterns of the Qian-5 member. The results show that (1) the reservoirs of saline aquifers in the Qian-5 member, which comprise distributary channel sand bodies of deltaic plains, feature low porosities and permeabilities; (2) The study area hosts three NNE-directed saline aquifer zones, where saline aquifers generally have a single-layer thickness of 3‒8 m and a cumulative thickness of 8‒24 m; (3) The saline aquifers of the Qian-5 member have a total technical control capacity of CO₂ of 119.25 × 10⁶ t. With the largest scale and the highest technical control capacity (accounting for 61% of the total technical control capacity), the Jinjie-Yulin saline aquifer zone is an important prospect area for the geological storage of CO₂ in the saline aquifers of the Qian-5 member in the study area.     

中国交通CO2排放时空格局演变及其影响因素——基于2000~2012年30个省（市）面板数据的分析

通过构建交通CO₂排放模型对2000~2012年中国30个省（市）的交通CO₂排放时空演变特征进行了分析。并采取“由大到小”逐步回归的建模方式,在传统的固定效应模型（面板数据模型）基础上引入时间固定效应,构建了双向固定效应模型对中国交通CO₂排放的社会经济、城市形态、交通发展等方面的影响因素进行研究。结果表明：2000~2012年期间,中国交通CO₂排放总量和人均交通CO₂排放量分别以9.29%和8.69%的年均增速增长,前者的区域差异呈先增后减趋势,后者的区域差异则首先呈周期性波动,而后一直保持减少趋势。人均GDP和城镇居民家庭人均可支配收入对人均交通CO₂排放具有显著的正向效应,表明社会经济发展和居民收入水平提高是交通CO₂排放增长的主要驱动因素。城市人口密度对交通CO₂排放亦具有显著的正向效应,这意味着未来中国应加强对城市人口密度的规划控制,以避免因人口过度集聚而额外增加产生交通CO₂排放。公共交通发展水平对交通CO₂排放增长具有显著的负向效应,但小汽车拥有率对交通CO₂排放的影响并不显著。     

大气CO2浓度升高对土壤中不同粒级碳的影响

不同粒级土壤中的碳有着不同的周转规律，在高CO2浓度条件下，它们含量的变化将在一定程度上反映土壤碳是累积还是减少，对明确土壤碳的变化趋势有重要意义．采用田间培养试验初步模拟研究在高CO2浓度条件下土壤不同粒级碳的分布．结果表明，加入秸秆培养1年，由于CO2浓度升高的原因导致在低氮（LN）、常规氮（NN）和高氮（HN）水平下土壤中碳分别增加0．01、1．10、1．22g／kg，表现为粒级〈53μm土壤颗粒中碳分别增加1．53、2．19、2．70g／kg．粒级〈53μmm土壤颗粒碳量的增加，主要是由于其重量分配百分数显著增加36．2％，碳浓度增加5．4％；粒级〉250μm和250～53μm土壤颗粒部分虽然其碳浓度分别增加20．8％和17．3％（P〈0．05），怛由于重量分配百分数分别显著降低22．8％和36．1％，结果碳量降低．试验表明高CO2浓度导致不同粒级土壤的分配及碳浓度的变化；高氮施肥水平下有增加土壤碳量特别是小粒级土壤碳量的趋势．