同震垂线偏差变化的计算方法及其在大地震研究中的应用

本研究提出一种计算同震垂线偏差变化的方法，给出关于四种独立震源的格林函数，并将其应用于重力卫星GRACE观测数据的解析研究。

利用气象地温资料计算区域地球表面平均热流

利用最新收集到的全国范围内177个气象测点，时间跨度最长达51年的浅层地表长时间温度序列，通过频谱分析及数值求解的方法去除温度序列中受大气影响的高频变化部分，得到反映来自地球内部热信息的稳定温度梯度，进而求得地表平均热流，并分析其在多大程度上能够反映大地热流场，希望在丰富大地热流数据库，及对我国地震、旱涝灾害的预测方面给予启示。

大气乙醛碳同位素分析方法的研究

利用气相色谱/燃烧/同位素比值质谱(GC/C/IRMS)分析技术,采用NaHSO3与半胱胺衍生化方法,测定了气态乙醛在衍生化反应过程中的碳同位素效应,探讨了采用该方法测定大气乙醛碳同位素组成的可行性。试验测定了乙醛、衍生剂半胱胺及相应衍生物的碳同位素比值,结果表明,乙醛衍生物的δ13C测量值与理论值的偏差范围为0.11‰～0.35‰,在仪器精密度范围内(<0.50‰),即在衍生化过程中基本不会发生碳同位素分馏。采用该方法初步测定了大气中乙醛的碳同位素组成,实测数据显示,广州地化所和肇庆鼎湖山大气乙醛δ13C平均值分别为(-34.21±0.27)‰和(-31.23±0.16)‰,相同采样点的大气乙醛碳同位素组成基本不变,可见该方法可作为研究大气乙醛不同排放源的一种有效方法。

广州市灰霾期大气PM_(10)中水溶性离子特征

采集广州市大气PM10样品并分别对冬夏两季灰霾和非灰霾期PM10中水溶性离子进行分析。实验表明,广州市灰霾期PM10中水溶性离子的质量浓度要高出非灰霾期4～15倍,其中NO3-浓度升幅最大。非灰霾期主要水溶性无机离子的浓度顺序为SO42->NH4+>NO3-,灰霾期为SO42->NO3->NH4+,严重灰霾期则为NO3->SO42->NH4+。非灰霾期SO42-/NO3-质量浓度比为1.78～3.57,灰霾期为1.04～1.20,而在严重灰霾期则<1,说明灰霾利于NO3-的二次转化生成。实验还表明,灰霾期PM10较非灰霾天气偏酸性,灰霾期SO2和NOx的高转化率导致SO42-和NO3-的大幅增加是加重灰霾期PM10污染的主要原因。

内蒙古柯单山蛇绿岩地幔橄榄岩铂族元素(PGEs)的分布特征及分异机制探讨

采用Carius管结合MC-ICPMS法分析了内蒙古柯单山蛇绿岩地幔橄榄岩中Ir、Ru、Pt和Pd的含量,与典型的地幔橄榄岩进行对比研究,发现柯单山地幔橄榄岩中Ir和Ru明显亏损,Pt和Pd强烈富集,具有极高的Pd/Ir值,PGEs地幔标准化配分模式具有较陡的正斜率,明显不同于通常观测到的代表部分熔融残留相中铂族元素配分模式(负斜率或平坦型)。柯单山地幔橄榄岩的Ir和Ru与MgO呈正相关关系,表明Ir和Ru的亏损可能与部分熔融过程中硫化物的消耗程度有关,而与PGEs在硫化物/硅酸盐间的能斯特分配系数没有直接关系;Pt、Pd的富集表明本区的地幔橄榄岩不仅仅是经历过部分熔融的残余,而与来自深海的橄榄岩和大陆岩石圈地幔(SCLM)中的方辉橄榄岩相似,因此推测,本区地幔橄榄岩在部分熔融后又经历了富Pd的熔/流体交代,而熔/流体的来源可能是在岩浆分异演化过程中"熔离"出来的硫化物。

煤储层应力敏感性及影响因素的试验分析

采用鄂尔多斯盆地东南缘高煤级煤储层样品,通过煤样的应力敏感性试验,分析了煤储层应力敏感性及有效围压、煤中裂隙和含水情况等对煤储层应力敏感性的影响。研究结果表明:煤储层渗透率随有效应力的增加按负指数函数规律降低,当有效应力从2.5 MPa增加到10 MPa时,煤样无因次渗透率为0.10～0.28,平均低于0.15,渗透率损害率为71.92%～90.14%,平均为84.59%。在有效应力小于5 MPa时,煤储层渗透率随有效应力增加快速下降,应力敏感性最强;有效应力在5～10 MPa时,渗透率随有效应力增加而较快下降,应力敏感性较强;而当有效应力大于10 MPa后,渗透率随有效应力的增加下降速度减缓,应力敏感性减弱。含裂隙煤样初始渗透率较高,且应力敏感性相对较小;但在升压过程中产生不可恢复的塑性变形大,导致降压后不可逆损害率相对较高。同样,含水煤样的渗透率随有效应力的增加而快速下降,含水条件下的应力敏感性也更明显。

能源开发利用与低碳问题

煤、石油与天然气等化石能源的开发和利用与全球环境变化密切相关,而改善全球环境污染与气候变暖问题的关键在于实现能源低碳化和发展可再生能源。本文深入剖析了能源开发利用与低碳问题。首先,总结了能源革命的发展历史,阐述能源发展对世界文明和人类发展的重要影响。然后,详细分析了能源开发和利用的研究进展,及其开发利用过程中所产生的环境问题,如大气污染和水污染。最后,列举了能源开发利用与低碳问题的重要举措,探讨了未来能源的发展趋势,提出中国能源发展的4点建议:1)坚持高碳能源低碳化利用,提高能源利用率;2)提倡使用低碳能源,大力发展非常规油气;3)加强国际合作,开拓海外油气市场;4)大力发展各种新型低碳能源和可再生能源。发展低碳能源在中国具有非常重大的意义。调整能源结构,发展低碳经济是中国能源经济可持续发展战略的根本。

广州市灰霾期PM_(10)的化学组成对能见度的影响

采集广州市大气可吸入颗粒物(PM10)样品,并分别对冬、夏两季灰霾和非灰霾期PM10中有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性离子进行分析。广州市灰霾期大气PM10中的主要化学成分按质量浓度大小排序为OC>NO3->SO24->NH4+>EC(非灰霾期则依次为OC>SO24->EC>NH4+>NO3-),其质量浓度分别为非灰霾期的4.7、12.5、3.7、3.2和2.3倍。相关性分析表明,灰霾期总碳[TC(OC+EC)]及NO3-的质量浓度对大气能见度的降低起主要作用,而非灰霾期则主要是TC和SO24-。

兰州市大气单颗粒来源识别及应用

为配合兰州市政府开展冬季大气污染防治工作,有针对性地抓住重点,降低污染源控制的社会成本,提出更有效的冬防污染源控制对策,2011年12月21—23日在兰州8个采样点共采集10个样品,对其进行电子显微镜来源解析研究。结果表明,兰州市单颗粒形态主要分为层状不规则、链状、圆球形、单体结晶体以及多形态混合型。同时在榆中工业区和西固区附近发现葡萄状和表面液态颗粒物等特征形态。兰州市的大气颗粒物主要来源于扬尘、燃煤、机动车及二次颗粒物;机动车排放颗粒物虽在各采样点均有发现,但总体上所占比例不大;榆中工业区及西固区的工业污染物可能对主城区污染产生明显影响;兰州市主城区的大气颗粒物主要来自局地的排放。建议兰州市重点加强主城区扬尘及燃煤污染控制,严格控制榆中工业区及西固区工业污染源排放。

构造煤结构与煤层气赋存研究进展

构造煤的结构是煤矿瓦斯突出防治和煤层气开发的重要研究内容之一.本文对国内外有关构造煤的结构成因分类,构造煤显微结构、孔隙结构和化学结构及其与超量煤层气的赋存关系等方面的研究成果进行了系统的调研分析和总结,表明构造变形对煤的显微结构、超显微结构乃至化学大分子结构都有深刻的影响,应力缩聚和应力降解作用是煤变形变质作用(即动力变质作用)的主要方式.在不同的变形机制条件下,构造煤的孔隙系统和结构成分演化均呈现不同程度的差异性.在此基础上,提出了在不同变形机制下构造煤的可能演化路径,而且认为构造煤尤其是糜棱煤的瓦斯易突性,不仅受地质构造的控制,还可能跟韧性变形条件下的应力降解作用有关.最后指出,从煤的变形机制角度出发探讨变形作用对煤的结构及成分的制约机理,以及探索超量煤层气生成条件和赋存状态是构造煤研究的重要方向.

不同变形机制构造煤大分子结构演化的谱学响应

构造变形的机制不同对煤岩结构演化具有重要的控制作用,而结构演化的不同会导致煤层气(瓦斯)赋存状态的变化.本文通过对两淮煤田构造煤样品进行的X射线衍射分析,并结合激光Raman光谱和傅立叶红外光谱的讨论,深入研究了不同变质程度和变形机制构造煤的大分子结构以及官能团的演化响应及其机理.结果表明,由于变质程度和变形机制的不同,构造煤大分子结构参数的演化趋势与原生结构煤参数有着明显的差别;不同变形机制对各类官能团的脱落和大分子结构的缩聚有着不同的影响,构造变形作用可以导致煤岩次生结构缺陷的产生并降低构造煤大分子结构稳定性;由于不同变形机制引起的次生结构缺陷变化不同,导致构造煤的大分子结构单元在堆砌方向和延展方向上出现了耦合互补式的演化过程;由构造变形作用导致的化学结构的变化以及次生结构缺陷的产生是造成构造煤与原生结构煤大分子结构变化不同的主要原因.