巖土工程韌性防控理論與關(guān)鍵技術(shù)研究

中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院周昌等人在復(fù)雜地質(zhì)體韌性防控理論與關(guān)鍵技術(shù)方面取得新進(jìn)展。系列成果發(fā)表于《工程地質(zhì)》（Engineering Geology）等。提升巖土工程抵御自然災(zāi)害或人為因素引發(fā)嚴(yán)重災(zāi)害并最大限度保持其功能，以及災(zāi)后盡快恢復(fù)其功能的韌性性能，是巖土工程未來支撐城鎮(zhèn)、流域、海洋可持續(xù)發(fā)展的基石。研究團隊開發(fā)了多種韌性錨固結(jié)構(gòu)（傘型錨桿、抗剪切大變形韌性錨桿等），系統(tǒng)研究了韌性錨固結(jié)構(gòu)錨固機理，建立了其力學(xué)模型；提出了注漿裂隙巖體韌性評價方法，進(jìn)而揭示了層狀巖體-韌性錨固結(jié)構(gòu)體系協(xié)同演化規(guī)律。研究成果在滑坡防治工程、巷道加固、突水潰砂等領(lǐng)域中開展了初步應(yīng)用研究。

巖土工程韌性防控原理與關(guān)鍵技術(shù)（圖片來源于中國礦業(yè)大學(xué)網(wǎng)站）

夏威夷新生地幔柱頭與地幔柱尾相互作用過程論證

中國科學(xué)院海洋研究所孫衛(wèi)東團隊與美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校劉麗軍教授團隊合作，通過地球化學(xué)和地球動力學(xué)模擬，論證了古老的夏威夷地幔柱尾在800萬年前開始受到新生地幔柱頭影響。相關(guān)成果發(fā)表于《創(chuàng)新》（The Innovation）。夏威夷-帝王海山鏈?zhǔn)枪腆w地球科學(xué)的經(jīng)典研究對象。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，作為地幔柱假說發(fā)源地的夏威夷-帝王島鏈并不符合地幔柱假說。模擬顯示，開始時地幔柱頭比較弱，受地幔柱尾的吸引向地幔柱尾靠攏。隨著新生的地幔柱頭不斷發(fā)展，其噴發(fā)量逐漸起到主導(dǎo)作用，吸引地幔柱尾向東南移動近280千米，形成夏威夷地幔柱拐彎；同時，夏威夷島鏈的噴發(fā)速率大幅度升高，形成巨大的夏威夷島。

烴源巖幕式排烴研究

中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳勇教授團隊開展了富有機質(zhì)頁巖中纖維狀方解石脈體異步生長情況研究。相關(guān)成果發(fā)表于《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）。頁巖油氣是指以吸附或游離態(tài)賦存于烴源巖內(nèi)的自源性烴類聚集，是一種重要的戰(zhàn)略性接替資源，已經(jīng)成為當(dāng)前全球關(guān)注的熱點，一直是石油地質(zhì)學(xué)研究的核心問題。文章以渤海灣盆地東營凹陷富有機質(zhì)紋層狀烴源巖中背生式順層纖維狀方解石脈體為研究對象，明確了這類脈體的形成經(jīng)歷了與流體超壓壓裂過程相關(guān)的兩個獨立的裂縫開啟－愈合階段，證明了不對稱生長的脈體是對烴源巖幕式排烴過程的直接記錄，并基于此構(gòu)建了幕式排烴模式。

礦物促進(jìn)的有機碳埋藏導(dǎo)致了大氣的氧化

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所趙明宇副研究員與英國學(xué)者合作，開發(fā)了一個新的包含碳、氧、磷、硫、鐵等循環(huán)的全球生物地球化學(xué)模型。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·地球科學(xué)》（Nature Geoscience）。多年來，科學(xué)家們一直知道礦物顆粒可以與死亡藻類和植物等有機物結(jié)合，使它們不易受到微生物的攻擊，并保護(hù)它們不受腐爛過程的影響。然而，鐵氧化物促進(jìn)的有機碳埋藏對大氣氧演化的影響目前還缺乏理論模型和數(shù)據(jù)支持。文章統(tǒng)計了頁巖中鐵氧化物含量在地質(zhì)歷史時期演化的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步證明了鐵氧化物促進(jìn)的有機碳埋藏在大氣氧演化過程中的作用，并對地球大氣層是如何變富氧的提供了新的認(rèn)知和理解。