钾稳定同位素研究综述

钾稳定同位素是重要的非传统稳定同位素体系,也是近年来迅速发展的热门研究课题。对钾同位素研究历史和现状进行综述,具体包括以下内容:(1)总结了钾元素的地球化学和宇宙化学性质,包括钾在主要地质储库(地幔、地壳、海洋)中的丰度及其分配,钾在岩浆演化中的不相容大离子亲石性,常见含钾火成岩/沉积岩矿物以及钾在表生过程中的循环,也包括主要行星物质(球粒陨石、非球粒陨石、火星和灶神星陨石以及月球样品)中钾的含量、赋存状态、主要矿物,钾在太阳星云冷凝、行星积聚以及岩浆海过程中的中等挥发性质;(2)介绍了钾同位素的研究历史,从1922年Dempster利用最早的质谱仪测量钾同位素在自然界的丰度,到Taylor和Urey在1938发表的经典的钾同位素分馏实验,再到Humayun和Clayton在1995年发表的钾同位素领域的经典研究,最后到近几年的进展;(3)介绍了对钾的前处理(离子交换柱法)以及钾同位素的主要测量方法,包括早期热电离质谱仪法(TIMS),二次离子质谱仪法(SIMS)和近十几年以来高速发展的多接收电感耦合等离子体质谱仪法(MC-ICP-MS)及其不同的技术路线;(4)介绍了高精度钾同位素比值在低温地球化学和生物地球化学中的应用,包括钾同位素在地表的风化过程中、海水洋壳的反向风化作用中的分馏及其在示踪全球钾元素循环和洋壳俯冲等过程中的应用;(5)介绍了高精度钾同位素比值在高温地球化学中的应用,包括钾同位素在岩浆分异和矿物结晶过程中的分馏;(6)介绍了高精度钾同位素比值在宇宙化学中的应用,包括在太阳星云冷凝、行星凝聚、月球形成大碰撞、岩浆海、火山喷发去气过程中的分馏作用。     

变参数DCD算法在岩土工程位移反分析中的应用

常规DCD(dynamic canonical descent)算法具有全局优化能力且无需考虑目标函数的可微性,只要预先定义优化空间即可,但是该算法的收敛速度有限,为此提出了变参数DCD算法,并建立了其相应的算法迭代格式。在数值试验和工程应用中将该变参数DCD算法与常规的DCD算法进行比较,其结果均表明：变参数DCD算法在全局优化能力和收敛速度上找到了一个均衡点,该算法不仅具有DCD算法的全局优化能力,而且收敛时所需的目标函数评估次数少,在优化过程中该算法展示出了稳定性强且优化结果可靠度高的一面。     

全球白垩系烃源岩分布及沉积环境*

烃源岩是油气生成的物质基础,白垩系烃源岩以29%的比例居全球各层系之首。通过古地磁与地理信息数据耦合,以及对所有白垩系烃源岩层位数据的统计和对比,恢复了白垩系烃源岩的分布特征,分析了其发育环境。结果表明：(1)白垩系烃源岩主要发育于阿普特阶—土伦阶(占白垩系烃源岩的52 63%)。(2)白垩系烃源岩主要发育于2种构造、沉积环境：陆表海环境(非典型被动陆缘)和裂谷环境。(3)白垩纪早期,烃源岩干酪根以Ⅰ型为主;白垩纪中期,烃源岩干酪根过渡为以Ⅱ型为主,Ⅰ型较少;白垩纪晚期,Ⅲ型干酪根烃源岩迅速增多。(4)白垩纪大陆裂解边缘出现富有机质沉积,上升流促进生物繁盛,高温、干旱的气候使陆表浅海区盐度较高,其还原环境有利于烃源岩的保存。     

带有横向约束的全局优化波阻抗反演方法及应用

地震波阻抗反演是一种基于地震数据得到波阻抗参数的非线性优化问题。不依赖于目标函数梯度信息的全局优化算法是求解地震波阻抗反演问题的有效方法。然而这类方法采用逐道反演的策略,忽略了相邻地震道的空间相关性,导致反演结果的横向连续性差。针对该问题,提出了一种融入旁道最优解的模型空间初始化方法约束波阻抗反演的搜索空间范围,以改善反演结果的横向连续性,进而提出了一种带有横向约束的多组变异差分进化地震波阻抗反演方法。合成地震记录算例表明,该方法相比于传统方法不仅具有更快的收敛速度,而且反演结果具有更好的横向连续性。此外,该方法被应用于胜利油田某区块的储层波阻抗参数反演,反演结果与测井资料有很好的一致性,且有效地刻画了储层砂岩厚度。     

Un outil cartographique pour une représentation géosystémique et évolutive des milieux naturels : modélisation d'un réchauffement global

Résumé

Une méthode de cartographie des géosystèmes naturels est exposée. Elle intègre des données fixes dans le temps et l'espace aussi bien que des variables évolutives. Elles permet alors, en accordant ces variables avec des forçages climatiques calculés dans des modèles de réchauffement global, de simuler la répartition nouvelle des géosystèmes, selon l'hypothèse climatique retenue. Un exemple est présenté en Amérique du Nord.     

Heavy Oils and Oil Sands: Global Distribution and Resource Assessment

Gl obal recoverable resources of heavy oil and oil sands have been assessed by CNPC using a geology-based assessment method combined with the traditional volumetric method, spatial interpolation method, parametric-probability method etc. The most favourable areas for exploration have been selected in accordance with a comprehensive scoring system. The results show: (1) For geological resources, CNPC estimate 991.18 billion tonnes of heavy oil and 501.26 billion tonnes of oil sands globally, of which technically recoverable resources of heavy oil and oil sands comprise 126.74 billion tonnes and 64.13 billion tonnes respectively. More than 80% of the resources occur within Tertiary and Cretaceous reservoirs distributed across 69 heavy-oil basins and 32 oil-sands basins. 99% of recoverable resources of heavy oil and oil sands occur within foreland basins, passive continental-margin basins and cratonic basins. (2) Since residual hydrocarbon resources remain following large-scale hydrocarbon migration and destruction, heavy oil and oil sands are characterized most commonly by late hydrocarbon accumulation, the same basin types and source-reservoir conditions as for conventional hydrocarbon resources, shallow burial depth and stratabound reservoirs. (3) Three accumulation models are recognised, depending on basin type: degradation along slope; destruction by uplift; and migration along faults. (4) In addition to mature exploration regions such as Canada and Venezuela, the Volga-Ural Basin and the Pre-Caspian Basin are less well-explored and have good potential for oil-sand discoveries, and it is predicted that the Middle East will be an important region for heavy-oil development.     

中国东北样带NDVI的季节变化及其与气候因子的关系

NDVI是研究大尺度生态学问题一个非常有用的指数,它可以为估价全球植被动态模型提供足够的信息.中国东北样带是全球变化研究中首选样带之一,本文分析了分辨率为1km×1km的NDVI年内季节变化的两个特征值:年均NDVI(NDVI-I)和NDVI年内极差(NDVI-MM)在样带内5种不同植被类型间的变化及其与年平均气温和降水量之间的相关关系.结果表明,NDVI具有明显的季节变化格局,NDVI-I和NDVI-MM由东到西均呈下降趋势,NDVI-I与降水量具有显著的线性回归关系,降水量能够解释NDVI-I和NDVI-MM空间变异的绝大部分.这一结果说明NDVI反映了植被沿环境梯度的时空变化格局,可用于监测样带植被对气候变化的响应.     

生物标志化合物与相关的全球变化

在各种地质体中广泛分布的生物标志化合物在全球变化研究中有着广泛应用,特别是在海洋和湖泊沉积物中,研究工作已涉及到古植被、古温度、古降水量、古大气CO2浓度和古季风等的恢复.文章介绍利用气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、气相色谱-热转换-同位素比质谱仪分析了一个长40cm泥炭岩芯(约222年)的生物标志化合物的分布及其单体氢同位素.结果显示,不管是生物标志化合物的分布,还是其单体稳定同位素特征都记载了气候(温度)的变化.正构脂肪酸的碳优势指数(CPI值)、正构烷烃C23/C31比值、正构烷烃C23的δD值与温度有很好的对应关系.     

沙漠化:从圈层耦合到全球变化

从沙漠化概念提出伊始 ,沙漠化成因机理的研究就一直成为学术界关注的焦点。沙漠化过程究竟有多少是由自然因素所致 ,多少是由人类活动所为 ,诸因素与沙漠化之间有何内在关系 ,沙尘天气发生发展过程及其诱因等 ,当属地球系统科学应解决的难题。文章从全球变化的角度 ,将沙漠系统视作一种类生命的非线性动力系统 ,指出沙漠化源于地球表层系统各圈层之间复杂的相关与耦合作用 :气候变化是控制沙漠进退的首要因素 ;陆表水持续亏损则是导致干旱、半干旱地区沙漠化发展的直接原因 ;岩石圈构造运动塑造了不同的地形地貌单元 ,奠定了沙漠分布的地理格局 ;人类的不当活动和气候变化引起的生物生产力的衰退及土地覆盖的破坏 ,造成了现代沙漠化的快速扩张。     

A Reliability Based Expert System for Assessment and Mitigation of Landslides Hazard Under Seismic Loading

Different models were developed for evaluating the probabilistic three-dimensional (3-D) stability analysis of earth slopes and embankments under earthquake loading using both the safety factor and the displacement criteria of slope failure.The probabilistic models evaluate the probability of failure under seismic loading considering the different sources of uncertainties involved in the problem. The models also take into consideration the spatial variabilities and correlations of soil properties. The developed models are incorporated in a computer program PTDDSSA.These analysis/design procedures are incorporated within a code named SARETL developed in this study for stability analysis and remediation of earthquake triggered landslides. In addition to the dynamic inertia forces, the system takes into consideration local site effects.The code is capable of assessing the landslide hazard affecting major transportation routes in the event of earthquakes and preparing earthquake induced landslide hazard maps (i.e., maps showing expected displacements and probability of slope/embankments failure) for different earthquake magnitudes and environmental conditions. It can also beused for proposing a mitigation strategy against landslides.