长沙市夏季百叶箱内外温度特征

对长沙市2011、2012年夏季(6—9月)百叶箱内外温度同步观测资料进行统计分析,结果表明:百叶箱内外温度呈现白天箱外温度高于箱内,晚上低于箱内的日变化特征,但不同类型天气交替时间存在早晚不一。箱内外夏季平均温度、极端最高温度的变化趋势一致,但箱外温度高于箱内,且不同类型天气百叶箱内外温度存在差异,阴雨天平均相差1.2℃,多云差2.8℃,晴天差3.1℃,极端最高温差达6.4℃。特别是日最高温度大于等于35℃的高温日数,2年箱内共出现61天,而箱外多达125天;箱内极端最高温度为38.9℃,而箱外极端最高温度高达42.0℃。因此,在高温预报和公共气象服务工作中,应当要考虑外界温度(百叶箱外温度)与百叶箱内温度之间存在的差异。     

Experimental calibration of sapphirine–spinel Fe–Mg exchange thermometer: Implication for constraints on P–T condition of Howard Hills, Napier Complex, East Antarctica

The Fe²⁺–Mg distribution coefficients between sapphirine and spinel:

were experimentally determined at pressures of 9–13 kbar and temperatures of 950–1150 °C using a natural ultrahigh-temperature (UHT) granulite with paragenesis of these minerals from the Napier Complex in East Antarctica [X_Mg = Mg / (Fe + Mg); X_Fe = Fe / (Fe + Mg)]. A new sapphirine–spinel geothermometer has been obtained as:

We applied the exchange thermometer to UHT or high-grade metamorphic rocks that were reported from various complexes in the world. If the K_D values of 2.63–4.34 obtained from low-Cr mineral pairs such as X_Cr^Spr < 0.016 and X_Cr^Spl < 0.047 were substituted into the equation, their temperature conditions would be estimated as 806–1050 °C at 11 kbar. The X_Cr means Cr / (Al + Cr(+ Fe³⁺)). These temperatures are reasonable retrograde or near peak metamorphic condition.     

金红石Zr和锆石Ti含量地质温度计

作为近年来新提出的两种单矿物微量元素温度计(金红石Zr含量温度计和锆石Ti含量温度计),由于其简单实用,一经提出便引起了广泛注意,许多研究者尝试将温度计应用于各种不同类型的岩石中。到目前为止每种温度计都存在几个不同的计算公式、这些公式的适用范围和适用的地质情况目前已有统一认识,但是对于所测定温度的地质意义还存在争议。在对变质岩中金红石Zr含量温度计的应用研究中,一部分研究者发现这个温度计所得到的温度与造岩矿物阳离子配分温度计相吻合,因此可以指示峰期变质温度。然而,在对大别-苏鲁造山带超高压变质岩的研究中发现,金红石Zr含量温度计得到的温度比峰期变质温度明显偏低。通过对比国内外的研究分析,认识到不仅压力、活度、元素扩散、流体作用的参与导致的退变反应可能致使微量元素温度计所记录的温度偏低,而且矿物的不同生长世代或生长介质的不同都可能致使微量元素温度偏低。因此,在应用地质温度计时,要结合样品的岩相学、矿物包裹体和微量元素、U-Pb体系定年等方面予以综合考虑,并对矿物的形成环境和形成世代加以限定,从而为合理解释矿物中微量元素的分配及其记录的温度信息提供有效制约。     

华北克拉通兴城早白垩世玄武玢岩锆石、金红石地球化学特征及其地质意义

华北克拉通在中生代时期发生大规模的岩石圈减薄,伴生的早白垩世火山岩为研究克拉通破坏提供了窗口,但其中镁铁质火山岩成因和岩浆源区性质的争议,制约了对克拉通破坏机制和中生代岩石圈减薄结束时间的认识。本文用激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)方法对兴城玄武玢岩中的锆石、金红石进行了系统的微量元素分析,以揭示岩浆源区性质及其演化,并进一步探讨了华北克拉通中生代岩石圈减薄的机制和结束时间。锆石tTi温度计计算结果表明,兴城玄武玢岩锆石结晶温度为695～779℃,平均温度为730℃,说明玄武玢岩可能起源于俯冲带地幔楔交代橄榄岩。微量元素分析结果显示,锆石富集HREE,LREE与HREE分异明显,Nb、Ti亏损,Th、U和Hf相对富集,Ce、Eu呈不同程度的正、负异常;金红石Nb、Ti、Hf等高场强元素呈不同程度富集,Sr明显亏损,无明显的Ce、Eu异常。微量元素特征也显示玄武玢岩岩浆起源于岩石圈地幔交代橄榄岩,后期经历了氧化作用和分离结晶作用。结合区域内相关地质资料,认为兴城玄武玢岩岩浆为古老岛弧型岩浆。华北克拉通中生代岩石圈减薄的结束时间可约束到早白垩世晚期(约105 Ma),高角度...     

碳酸盐团簇同位素约束下塔中隆起奥陶系热历史

碳酸盐团簇同位素是近年来兴起的一种新型古温标, 其有效地解决了碳酸盐岩沉积盆地缺乏常用古温标的现状, 对于沉积盆地热史恢复具有重要意义.本文采集了塔中地区奥陶系碳酸盐岩钻井取芯样品, 利用一阶近似模型模拟了塔中隆起碳酸盐团簇同位素温度(T_Δ47)热演化路径, 并结合等效镜质体反射率约束了塔中隆起的热历史.塔中隆起大地热流自奥陶纪到现今总体呈降低趋势, 自60~70 mW·m^-2降低至40~50 mW·m^-2, 二叠纪由于火成岩入侵造成热流短暂升高至60~70 mW·m^-2.模拟结果认为, 北部斜坡带及潜山构造带受火成岩影响显著, 北部斜坡带及潜山构造带在二叠纪最高温度分别达到160~170 ℃及180~190 ℃; 而塔中南缘未受影响, 中生代或者现今为最高温度130~140 ℃.总的来说, 碳酸盐团簇同位素在热史领域的研究目前还处于探索阶段, 未来有望在重排规律、T_Δ47影响因素以及模型理论方面有待进一步完善, 团簇同位素也将在热史领域的研究中产生愈加重大的影响力.

     

班怒带西段达如错斜长角闪岩变质温压条件及地质意义

班公湖—怒江缝合带是中特提斯构造演化的重要构造带之一,目前班公湖—怒江洋盆的俯冲演化过程存在诸多争议,尤其是俯冲过程中的变质作用鲜有报道。本文通过对班公湖—怒江缝合带西段的达如错斜长角闪岩开展角闪石和斜长石矿物的显微岩相学分析和原位EPMA测试工作,查明岩石的矿物组合为辉石+角闪石+斜长石。利用相平衡模拟得出的斜长角闪岩变质温度660℃~750℃,压力2~6 kbar,对应角闪岩相的温压条件,与角闪石全铝压力计（3.7~5.4 kbar）及斜长角闪石温度计（615℃~881℃）计算结果一致。综合前人研究成果,本文认为达如错地区的斜长角闪岩原岩形成于侏罗纪晚期洋内俯冲引起的弧后盆地扩张环境,角闪岩相变质作用的发生与早白垩世班怒洋壳俯冲过程中的板片底板变质有关,班公湖—怒江洋盆西段达如错地区的闭合时间为103.7~100.1 Ma。

     

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青海地热台网温度漂移问题初步分析

通过对青海省15个流体观测井多年的温度数据进行年变趋势分析发现,数据长期性漂移具有普遍性。青海省地热台网有6个台（井）的年漂移量超过0.01 ℃/a,达到地热观测台网仪器要求上限。温度漂移与同井水位、当地气温变化没有关联性,而且漂移大小在空间上的分布也无规律可循,因此单纯从温度观测数据来讨论,无法判断这种年漂移是否与区域应力应变状态有关。研究玉树井多年温度数据趋势看出,玉树地震这一地壳活动导致该井的温度趋势发生变化,其温度上升速率出现明显拐点;同样,格尔木井也由于改变观测部位而出现温度趋势拐点,可见将温度漂移简单地归结于观测系统（仪器+传感器）有失偏颇。通过对比两种不同原理的温度计发现,单纯从测量原理上无法解决漂移问题。剔除漂移干扰的同时,漂移趋势自身也是一个值得研究的问题。     

Stability Dependence of the Eddy-Accumulation Coefficients for Momentum and Scalars

From a set of turbulence data collected with a three-axis sonic anemometer/thermometer and described in a companion paper, we simulate the eddy-accumulation process for sensible heat and momentum fluxes. The resulting eddy-accumulation coefficient for momentum clearly depends on surface-layer stability; at neutral stability, its value is 0.63. On supplementing the scalar eddy-accumulation coefficients that we derive from our sensible heat flux data with values of sensible and latent heat flux coefficients reported by Businger and Oncley, we also find that scalar eddy-accumulation coefficients depend on stability, though more weakly than does the momentum coefficient. The coefficients for sensible and latent heat show no significant difference; we, thus, fit them with one function of stability whose value is 0.52 for neutral stratification.     

大气边界层物理研究进展

本文总结了近4年来(2009～2012)中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室在大气边界层物理理论、观测实验、数值模拟和超声风速温度仪等仪器研制领域的主要研究进展,并对未来几年内大气边界层物理的发展方向提出了一些建议.