巖土工程韌性防控理論與關鍵技術研究

中國礦業大學資源與地球科學學院周昌等人在復雜地質體韌性防控理論與關鍵技術方面取得新進展。系列成果發表于《工程地質》（Engineering Geology）等。提升巖土工程抵御自然災害或人為因素引發嚴重災害并最大限度保持其功能，以及災后盡快恢復其功能的韌性性能，是巖土工程未來支撐城鎮、流域、海洋可持續發展的基石。研究團隊開發了多種韌性錨固結構（傘型錨桿、抗剪切大變形韌性錨桿等），系統研究了韌性錨固結構錨固機理，建立了其力學模型；提出了注漿裂隙巖體韌性評價方法，進而揭示了層狀巖體-韌性錨固結構體系協同演化規律。研究成果在滑坡防治工程、巷道加固、突水潰砂等領域中開展了初步應用研究。

巖土工程韌性防控原理與關鍵技術（圖片來源于中國礦業大學網站）

夏威夷新生地幔柱頭與地幔柱尾相互作用過程論證

中國科學院海洋研究所孫衛東團隊與美國伊利諾伊大學香檳分校劉麗軍教授團隊合作，通過地球化學和地球動力學模擬，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。相關成果發表于《創新》（The Innovation）。夏威夷-帝王海山鏈是固體地球科學的經典研究對象。越來越多的研究發現，作為地幔柱假說發源地的夏威夷-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展，其噴發量逐漸起到主導作用，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（華東）地球科學與技術學院陳勇教授團隊開展了富有機質頁巖中纖維狀方解石脈體異步生長情況研究。相關成果發表于《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）。頁巖油氣是指以吸附或游離態賦存于烴源巖內的自源性烴類聚集，是一種重要的戰略性接替資源，已經成為當前全球關注的熱點，一直是石油地質學研究的核心問題。文章以渤海灣盆地東營凹陷富有機質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歷了與流體超壓壓裂過程相關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，并基于此構建了幕式排烴模式。

礦物促進的有機碳埋藏導致了大氣的氧化

中國科學院地質與地球物理研究所趙明宇副研究員與英國學者合作，開發了一個新的包含碳、氧、磷、硫、鐵等循環的全球生物地球化學模型。相關成果發表于《自然·地球科學》（Nature Geoscience）。多年來，科學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合，使它們不易受到微生物的攻擊，并保護它們不受腐爛過程的影響。然而，鐵氧化物促進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據支持。文章統計了頁巖中鐵氧化物含量在地質歷史時期演化的數據，進一步證明了鐵氧化物促進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知和理解。