岩石层底部切向应力场及地球大地水准面异常

比较了两种不同方法,即Runcorn 方程和地幔对流模型,计算了作用于岩石层底部的切向应力场.讨论了在三种不同的边界模型下,核-幔边界对于地球大地水准面的贡献.结果表明:模型Ⅰ(自由核-幔边界;摩擦岩石层-地幔边界)和模型Ⅲ(刚性核-幔边界,摩擦岩石层-地幔边界)中,核幔边界对于地球大地水准面的贡献随球谐函数系数的增加而减少,在n≥2时可以忽略下边界的影响.而模型Ⅱ(摩擦核-幔边界,自由表面)中下边界影响不容忽视.证明使用Runcorn 方程计算岩石层底部的切向应力场是一个合理的近似.     

全火星模型中震波传播特征的数值模拟研究

采用基于交错网格的傅里叶伪谱与有限差分混合方法, 求解弹性波动方程, 根据地球化学分析得到的两个火星理论结构模型, 模拟二维全火星模型中P-SV波和SH波的传播过程。根据理论地震图和波场快照, 讨论全火星模型中震波的传播过程以及各种震相的产生和演变, 分析模型内部火星壳厚度以及火星核幔边界深度对震波传播的影响。结果表明, 在低速火星壳内部多重反射波及转换波的相干叠加会形成很强的波列, 其特征受火星壳厚度的影响较大, 在切向分量上可以更清晰地观测到核幔边界的反射震相。     

引力和热力在地球演化中的作用探析

塑造地球为球态的力是引力,同球面压力处处相等;地幔柱引起构造形成值得质疑。组成地球的星云物质具有密度三分性,在引力作用下,随机成球形堆砌成原始地球,不具圈层构造,但原始地球对星云物质是新环境,通过热力学与统计物理理论可知:原始地球存在力、热力(热能)、化学势的不平衡。不平衡的热力改变等压力面,引起具有场特征的物质热运动,因而形成了点源、线源、错轴、链源、网源热结构的热运动。热结构可从理论上解释海沟、负浮力、洋脊、转换断层等的形成;同时在热结构中,大、中、小密度物质随热结构运动迁移,核、幔、陆形成。这种热结构运动从地球形成一直延续到现在,并造成大陆的开合。     

青藏高原隆升对中国疆域自然环境的影响：破解“胡焕庸线”的思考

我国疆域广大,人口、土地、耕地和发展程度很不均衡。1933年,知名学者胡焕庸据此提出了著名“胡焕庸线”。利用这条北东南西走向直线,将中国大陆划分为东西两个部分。该线的东、西两侧差异悬殊。究其原由,制约因素的多元的,而近地表的自然环境和地球内部物质与能量的交换起着重要作用。研究与探索表明:(1)印度次大陆与欧亚大陆两陆—陆板块的碰撞—挤压驱使高原南缘喜马拉雅造山带的突起是根本原因。(2)喜马拉雅造山带的突起阻隔了印度洋南来温湿气候的北进,并形成了西风带造成了我国西北地域的干旱和荒漠化。(3)在力系作用下,壳、幔物质重新分异、调整,地壳短缩增厚、高原整体台升不仅导致东、西两部降水量、气温、人口、耕地与生态环境的显著改变,且地球物理场发生了强烈变异与分布不均。(4)西部发展的关键在于水,水进则人进,人进则文化进,文化进则科技进,科技进则发展快,西部人民生活与生存环境不断优化,社会则更安宁。(5)东部不断强化开辟地下空间与利用,西部期盼“红旗河”工程实施,维护生态环境,兴建亿亩现代化耕地、牧场与绿洲。我国东部与西部共同发展与建设十分重要,饭碗要永远端在自己手中。     

地幔柱的发生机制研究——以Ferrar为例

利用三维数值模拟方法,根据地幔对流控制方程,以180 Ma喷发的Ferrar大火成岩省(LIP)为例,在模型中引入Pangea超大陆、大型横波低速带(LLSVPs)和Pangea超大陆边缘的俯冲带,模拟地幔对流过程,研究其对应地幔热柱从地球内部热边界层(例如核幔边界)的生成过程,并讨论导致该地幔柱产生的相关因素.结果表...     

地幔流体参与宁芜玢岩铁矿成矿 ——碳、锶同位素证据

磷灰石为宁芜玢岩铁矿标志性矿物之一,玢岩铁矿磷灰石δ13CPDB值处于-9.6‰—-0.6‰间,除T-06-1和J-06-3两个样品外,其余所有样品δ13CPDB值落入-2‰—-9‰地幔碳区间.玢岩铁矿各种类型磷灰石87Sr/86Sr比值介于0.706326—0.707577,相对比较集中,与火山岩、次火山岩Sr同位素初始比基本相同.比典型幔源岩浆成因磷灰石87Sr/86Sr值(≈0.7040)高得多,很显然成矿时有壳源物质的加入.磷灰石包体中δ13C和Sr同位素的特征表明玢岩铁矿形成时幔源物质和幔源流体参与了成矿作用.这被区域地质构造、区域地球物理场和宁芜火山岩、次火山岩地球化学特征所证实.     

古塔里木大陆东北缘加里东期蛇绿岩套的发现及其构造意义

近年发观的红柳河蛇绿岩套,在地理上位于新疆和甘肃两省区的边界上。该岩套由一个从二辉榄橄岩、方辉橄榄岩、堆积杂岩和辉绿岩到伴有碧玉硅质岩的上、下枕状熔岩层序构成,根据地质证据和化石证据证明,这个蛇绿岩发育在古塔里木大陆东北缘,时代为中—上志留世,因此它具有许多不同于产出在大洋中脊的蛇绿岩特征监暗示出大陆边缘这样一种构造背景。例如,人们可以看到一些包括大陆基底岩石在内的捕虏体和它们的热变质作用以及可归因于大陆壳撕裂的水的作用。岩石学和地球化学还表明来自上地幔的岩浆穿过陆壳监经历了强烈的混染作用。此外,它还说明中天山构造带和塔里木古陆之间的关系是:蛇绿岩形成的中上志留世以前,它们两者是一个整体,那之后,塔里木古陆维持原状,而中天山则在泥盆—石炭纪演化成—岛弧。     

鲁苏榴辉岩的地球化学

以微量元素、稀土元素、Ｓｒ和Ｎｄ同位素变异特征为依据，确定鲁苏榴辉岩为多成因、多来源和多阶段，指出主要是在印支期扬子陆块与华北陆块碰撞造山作用过程中，挤入的上地幔碎片以及不同原岩类型的壳内高压变质岩碎块。燕山晚期的区域构造热事件使得某些榴辉岩的同位素体系再平衡。     

各向异性介质弹性波场正演及偏移

大量数据表明地下岩层的地震各向异性是普遍存在的.然而在常规处理中,通常视地下介质为各向同性介质,这必然导致一定的误差.作者从弹性波动方程出发,用虚谱法正演模拟了横向各向同性介质中弹性波场,用弹性波多分量联合逆时深度偏移法,并在计算中很好地解决了边界反射问题,实现了多波多分量资料的偏移,获得了一些与各向异性介质有关的波场信息和认识.这些信息和认识有助于复杂地层成像和岩性参数反演.     

地球物理勘探技术在管线探测中的应用

概述地球物理勘探是以地下物质的物理特性差异为基础,利用物理学原理,通过观察和研究物理场(电磁场、磁场等)的空间与时间的分布规律,实现对地下目的体的勘探。说得通俗一点就是:利用物性差异,分析判断埋在地下的东西。城市供水管网大多敷设在地下,随着城市建设的发展,很多地形参照物发生了改变,时常难以从原图确定管位;同时,管线探测也是建立城市地下管网数据库和实现计算机动态管网管理的基础。因此,我们需要加强对管线的探测工作。管线探测的原理大多源于地球物理学的思想,将地球物理理论和勘探技术应用到勘探实际中去是本文讲述的主要内容。     

福建省坡地资源利用与山区农村经济发展研究

福建省山地丘陵面积占全省总面积87.5%,坡地资源具有水热资源丰富、生产潜力高,类型多、结构、格局复杂,但水土流失严重,地力水平低,自然灾害频发等特点.坡地资源在福建山区农村经济中占有重要地位,是保障粮食安全和重要的林业生产基地,也是种植果、经作物,增收富民的重要资源.福建省坡地资源利用中林业面积占比例最大;耕地绝大部分分布在山区丘陵区;果、茶园地基本分布在坡地,占有相当比例,仍有很大发展潜力.实现福建省坡地资源可持续利用,确保农村经济稳定发展,首先要以林业为重点的山地综合治理,其次要整治侵蚀坡地果园,第三要调整产业结构,实现农林牧综合发展,此外,还要加强坡地资源利用方面法制建设和动态监测.     

有机朗肯循环发电系统试验平台设计

目前,我国的工业余热资源丰富,余热资源的合理利用必将对我国能源结构的改革起到很好的促进作用.有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）是提高能源利用效率的有效途径之一.其具有结构简单、适用热源温度范围广、余热回收效率高等优点,ORC发电技术已成为余热回收领域的热点课题之一.针对低温余热ORC发电技术进行了理论分析和工质研究,完成了发电目标为20 kW、以向心透平为膨胀机的低温余热ORC发电系统试验平台的设计,并完成了数据采集及控制系统的设计.20 kW （小功率）向心透平的设计,扩大了低温余热ORC发电系统的应用范围,促进了余热资源产业的发展.     

The crust and mantle of Mars.

Clues to the history of Mars are recorded in the chemistry and structure of the planet's crust and mantle. The mantle is the rocky, interior region of the planet that transports heat generated during accretion and subsequent core formation. The crust formed by melting of the upper mantle, and has been shaped and re-distributed by impact, volcanism, mantle flow and erosion. Observations point to a dynamically active interior in the early phases of martian history, followed by a rapid fall-off in heat transport that significantly influenced the geological, geophysical and geochemical evolution of the planet, including the history of water and climate.     

基于热电效应的地热资源发电技术

地热资源是一种低碳环保的可再生清洁能源,高效合理开发地热资源对于我国能源产业结构调整,推进实现"碳达峰"与"碳中和"目标具有重要意义.针对传统地热发电转化效率低、规模化开发难等问题,提出一种基于热电效应的地热资源发电技术,通过设计井下热电机装置,构建具有流体温度差的闭合回路,实现井下热电高效转化;建立井下热流温度场数学...     

He and Ar isotopes in mantle megacryst minerals from Nushan and Yingfengling in Southeast China

He and Ar isotopic compositions of megacrystal minerals from mantle xenoliths were measured by the technique of vacuum crushing extraction. The used samples were clinopyroxene, garnet and ilmenite in Cenozoic alkaline basalts, which were from Nushan in Anhui Province and Ying-fengling in Guangdong Province, respectively, and represented materials from the upper mantle in the continental margin of SE China. The results show ^3He/^4He ratios of 7.99 Ra to 8.58 Ra, consistent with the characteristic ratios of the MORB-type mantle. ^40Ar／^39Ar ratios vary from 313 to 909, suggesting a binary mixing between the MORB-type mantle and air argons. This may reflect the incorporation of the air argon absorbed in oceanic sediments into the mantle beneath the continental margin by subduction of oceanic plate. This study presents the first report that ilmenite megacrysts contain abundant fluid inclusions and noble gases in the mantle xenoliths.     

福建水生药用植物资源的研究

通过对福建水生药用植物资源的调查,初步摸清了福建水生药用植物的种类、地理分布及其与生态环境的关系。在此基础上,分析了福建水生药用植物的区系成分和生活型,提出福建水生药用植物资源的合理利用与保护的意见,为进一步研究福建水生药用植物资源提供基础资料和有关的科学依据。     

A correlation between mid-ocean-ridge basalt chemistry and distance to continents

To fully understand the structure and dynamics of the Earth's convecting mantle, the origins of temperature variations within the mantle need to be resolved. Different hypotheses have been proposed to account for these temperature variations: for example, heat coming from the decay of radioactive elements or heat flowing out of the Earth's core. In addition, theoretical studies suggest that the thermal properties of continental masses can affect mantle convection, but quantitative data that could allow us to test these models are scarce. To address this latter problem, we have examined the chemistry of mid-ocean-ridge basalt--which reflects the temperature of the source mantle--as a function of the distance of the ridge from the closest continental margin. No correlation is observed for oceanic ridges close to subduction zones or hotspots; subduction zones probably inhibit thermal transfer between the mantle beneath continents and ocean, whereas hotspots influence the major-element chemistry of ridge basalts, which makes their interpretation with respect to mantle temperature more difficult. However, we do observe a significant correlation for mid-oceanic basalts from the Atlantic and Indian oceans. From this, we conclude that the location of continental masses relative to active ridges influences the large-scale thermal structure of the mantle and we estimate that the mantle cools by 0.05 to 0.1 degrees C per kilometre from the continental margins.     

转炉烟气余能回收利用技术发展现状与展望

转炉炼钢是钢铁生产的关键环节,其产生的烟气含有大量余热和化学余能,但也具有烟气产生不连续、含尘量高、易燃易爆的特性,如何高效清洁地回收和利用转炉烟气余能是钢铁行业的热点问题。对转炉烟气余能回收利用的现状进行了介绍,重点总结了转炉烟气余能回收和利用过程中存在的典型问题,对一些新式转炉烟气余能回收技术进行了介绍和评价,展望了未来转炉烟气余能回收利用技术的发展方向。目前广泛应用的氧气转炉煤气回收法(oxygen converter gas recovery, OG)、由Lurgi公司和Thyssen公司联合开发的LT法(Lurgi-Thyssen)等转炉烟气余能回收利用技术在防爆和除尘方面具有良好的效果,但也存在中低温烟气余热未回收、高温烟气余热利用■损失大、转炉煤气回收水平低、环境污染严重的问题,以转炉烟气热化学储能技术为代表的新式技术为以上问题的解决提供了新思路。结合旧技术的缺陷和新技术的研究进展得出,未来转炉烟气处理工艺提高节能减排水平的关键是实现中低温烟气余热深度回收、高参数蒸汽发电、烟气余能梯级回收利用、能源资源环境一体化。     

锥纹管换热器流体流动与传热性能实验研究

波纹换热管是一种具有特殊形状的双面强化传热管,传热效率高,轴向变形补偿能力强,被广泛应用于工程实际中。锥纹管是在传统波纹管的基础上进行改进得到的新管型,具有优越的强化传热特性。针对锥纹管弓形折流板换热器的流动与传热特性进行实验研究,并将其与传统光滑管弓形折流板换热器进行对比,实验结果表明：在所测试流量范围内,当管程介质为水,壳程介质分别为水和32#液压油时,与光滑管换热器相比,锥纹管换热器的总传热系数分别提高了5%~40%和5%~20%,管程压力降升高了20%~70%,壳程压力降降低了10%。同时进行了相关数值模拟计算,并基于实验和模拟结果,对以水为介质的锥纹管换热器的管壳程传热准则关联式进行了拟合,数值验算结果表明,关联式可以满足工程设计的精度要求。     

锥纹管换热器流体流动与传热性能实验研究

波纹换热管是一种具有特殊形状的双面强化传热管,传热效率高,轴向变形补偿能力强,被广泛应用于工程实际中。锥纹管是在传统波纹管的基础上进行改进得到的新管型,具有优越的强化传热特性。针对锥纹管弓形折流板换热器的流动与传热特性进行实验研究,并将其与传统光滑管弓形折流板换热器进行对比,实验结果表明：在所测试流量范围内,当管程介质为水,壳程介质分别为水和32#液压油时,与光滑管换热器相比,锥纹管换热器的总传热系数分别提高了5%~40%和5%~20%,管程压力降升高了20%~70%,壳程压力降降低了10%。同时进行了相关数值模拟计算,并基于实验和模拟结果,对以水为介质的锥纹管换热器的管壳程传热准则关联式进行了拟合,数值验算结果表明,关联式可以满足工程设计的精度要求。