四川盆地中生代古气候变化:来自深时古土壤证据

定量的古气候重建可为当前及未来可能的气候/环境变化提供基础性参考。发育自四川盆地中生代地层的古土壤蕴藏了丰富的陆相古气候信息,利用古土壤的地球化学指数、钙质古土壤成壤碳酸盐结核深度及其氧同位素组成与年均降水量、温度之间的关系,定量重建四川盆地中生代（晚三叠世晚期—白垩纪）年均降水量与温度的变化。结果表明:四川盆地中生代年均降水量变化较大,为145~1 400 mm;年均温度变化幅度相对较小,为7 °C~15 °C;总体上属于温带干旱—湿润交替的气候环境但以温带半干旱、干旱气候为主。其中晚三叠世晚期年均降水量为1 180~1 400 mm,年均温度为9 °C~15 °C,侏罗纪年均降水量为150~1 140 mm,年均温度为7 °C~15 °C,早白垩世早期与晚白垩世晚期的年均降水量与温度分别为150~720 mm、8 °C~12 °C和150~575 mm、10 °C~11 °C。区域陆相气候变化原因分析显示,波动的气候一方面与东亚季风环流、行星环流、区域构造运动导致的盆地内部山系隆起及古地理格局引起的焚风效应有关,另一方面还与区域构造运动引起海岸山脉裂解有关。     

广东省揭阳市土壤铅的空间分布特征及影响因素

以广东省揭阳市土壤为研究对象,采集了表层土壤(0~20 cm)样1 330个和深层土壤(>150 cm)样331个,测定了土壤Pb含量。利用GIS空间分析技术、半变异函数拟合和方差分析等方法研究土壤Pb含量的空间结构、特征和影响因素。结果显示: 揭阳市不存在明显的土壤Pb污染,表层土壤Pb含量平均值39.26 mg/kg,低于揭阳市土壤Pb背景值(43.71 mg/kg),略高于广东省土壤Pb背景值(36.00 mg/kg);富集因子表明研究区表层土壤Pb富集程度主要为无富集和轻微富集,分别占52.11%和42.63%,Pb富集不明显;研究区表层土壤Pb空间分布呈中等自相关性;表层土壤Pb高值区主要分布在人类活动影响强烈的东部和南部地区。按土地利用、成土母质、土壤类型及其理化性质的分类统计表明,林地及未利用地表层土壤Pb含量最高;页岩风化形成的土壤Pb含量显著高于其他成土母质区土壤;黄壤Pb含量相对较高;有机碳和pH值均与土壤Pb含量呈显著正相关。     

Geochronology, Fluid Inclusions and Isotopic Characteristics of the Dongjun Pb-Zn-Ag Deposit, Inner Mongolia, NE China

The Dongjun Pb-Zn-Ag deposit in the northern part of the Great Xing’an Range (NE China) consists of quartz-sulfide vein-type and breccia-type mineralization, related to granite porphyry. Hydrothermal alteration is well-developed and includes potassic-silicic-sericitic alteration, phyllic alteration and propylitic alteration. Three stages of mineralization are recognized on the basis of field evidence and petrographic observation, demarcated by assemblages of quartz-pyrite-arsenopyrite (early stage), quartz-polymetallic sulfide (intermediate stage) and quartz-carbonate-pyrite (late stage). Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating indicates that the granite porphyry was emplaced at 146.7 ± 1.2 Ma (Late Jurassic). Microthermometry and laser Raman spectroscopy shows that ore minerals were deposited in conditions of intermediate temperatures (175–359°C), low salinity (0.5–9.3 wt% NaCl eqv.) and low density (0.60–0.91 g/cm3). Ore-forming fluids were derived largely from magmatic hydrothermal processes, with late-stage addition of meteoric water, belonging to a H2O-NaCl-CO2 ± CH4 system. The δ34SV-CDT values range from 0.75‰ to 4.70‰. The 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb, and 208Pb/204Pb values of the ore minerals are in the ranges of 18.240–18.371, 15.542–15.570, and 38.100–38.178, respectively. Data for the S and Pb isotopic systems indicate that the ore-forming metals and sulfur were derived from Mesozoic magma. Based on the geological characteristics and geochemical signatures documented in this study, we conclude that the Dongjun deposit is a mesothermal magmatic hydrothermal vein-type Pb-Zn-Ag deposit controlled by fractures and related to granite porphyry, in response to Late Jurassic tectonic–magmatic–hydrothermal activity. We further conclude that fluid immiscibility, fluid mixing and fluid-rock interactions were the dominant mechanisms for deposition of the ore-forming materials.     

基于多源遥感影像的长春市城市建成区提取

夜光遥感影像记录的城市灯光与人类活动密切相关,已广泛应用于城市信息提取。珞珈一号作为新一代夜光遥感数据源,比以往的夜光数据具有更高的空间分辨率和光谱分辨率,可以更清晰地表达城市建成区范围和内部结构。本文利用珞珈一号夜光遥感影像,通过人类居住指数（human settlement index, HSI）、植被覆盖和建筑共同校正的城市夜光指数（vegetation and build adjusted nighttime light urban index, VBANUI）及支持向量机（support vector machine, SVM）监督分类3种方法对长春市城市建成区进行提取,并与利用NPP/VIIRS（suomi national polar-orbiting partnership/visible infrared imaging radiometer suite）夜光遥感影像、采用同样方法得到的结果对比。结果显示：本文提出的VBANUI提高了传统植被覆盖校正的城市夜光指数（vegetation adjusted nighttime light urban index, VANUI）的提取精度,使用珞珈一号夜光遥感影像通过VBANUI提取的城市建成区结果最优,其Kappa系数为0.80,总体分类精度为90.74%;使用珞珈一号和NPP/VIIRS夜光遥感影像通过HSI按最佳阈值提取城市建成区的Kappa系数分别为0.75和0.72,总体分类精度分别为88.27%和86.54%;复合数据的SVM监督分类法中Landsat-NDBI、Landsat-NDBI-VIIRS、Landsat-NDBI-LJ和Landsat-NDBI-LJlog的Kappa系数分别为0.602、0.627、0.643和0.681,总体分类精度分别为81.11%、81.52%、82.25%和84.48%。研究结果表明：3种提取方法下,均为使用珞珈一号夜光遥感影像的结果优于使用NPP/VIIRS夜光遥感影像的结果,证明相比于NPP/VIIRS夜光遥感影像,珞珈一号夜光遥感影像更适用于城市尺度的建成区范围提取。     

辽宁本溪牛毛岭马家沟组顶部剖面微相分析与沉积环境

牛毛岭马家沟组顶部剖面位于本溪国家地质公园牛毛岭景区的东部.通过对碳酸盐岩的微相分析,恢复了马家沟组顶部剖面沉积环境并总结了沉积环境变化规律.依据标本研究划分出14种微相类型,包括1种风暴岩微相类型、9种缓坡微相类型、3种标准微相类型和1种自定义微相类型.此剖面自下而上划分为3个低能型向上变浅潮缘旋回.旋回一的沉积环境由内缓坡的潮缘或潟湖,至沙滩和沙堤,至潮汐水道的潮缘;旋回二沉积环境由局限或开放的内缓坡,至潮缘的浅潮下带和个别层位的潮间、潮上带;旋回三最为典型,沉积环境由灰色灰岩的中缓坡,至潮缘,再到黄色调碳酸盐岩的潮缘浅潮下带,至潮间、潮上带的蒸发潟湖,至干旱气候下潮间、潮上带的蒸发海岸.推断染色的Fe³⁺和黏土矿物为陆源,此剖面点处是碳酸盐岩孤岛（洲）的潮缘环境.     

北极多年冻土区埋地输气管道周边温度场数值分析

以北极规划输气管道工程为依托,建立埋地管道与冻土热交换相互作用数值计算模型,探究了埋地管道在连续多年冻土区、非连续多年冻土区和季节冻土区内,按照不同操作温度(5、-1和-5℃)运行情况下管道周围冻土温度演化过程.计算结果表明:同一区域不同管温对冻土上限值影响差异较大,尤其是在非连续多年冻土区,无论管道是正温输送还是负温输送,由于管道的运营,极大地影响了冻土上限值.5℃正温管道将导致冻土上限下降1～3倍管径;-1℃和-5℃负温管道将有助于提高冻土人为上限.建议在连续多年冻土区管道采用-1℃输送温度;在非连续多年冻土区冬季采用-1℃输送温度,夏季可以是正温,接近环境大气温度,但全年输气平均温度要小于0℃;在季节冻土区,若按照负温输送,反而容易引起管基土冻胀,建议输气温度不作特别控制,与温带地区管道类似,正温输送.希望能够为北极多年冻土区天然气管道建设提供新的思路.     

卫星重力与地球重力场的文献计量分析

卫星重力与地球重力场研究是国际大地测量学的重要研究领域,不仅带动了大地测量学本身的发展,也在其他相关研究领域取得了重要的科学应用.以2000年1月至2020年9月的20年Web of Science核心合集数据库中关于该领域的科学论文为研究对象,使用文献计量的方法,应用CiteSpace软件对当前研究现状、近年来发展脉络以及研究热点进行分析.结果 表明,关于卫星重力和地球重力场的文献数量总体上逐年上升,2016年以来维持较高的水平,其中美国、德国以及中国的发文量位居前三位;发文量排名前三的研究机构分别为中国科学院、加州理工学院和美国国家航空航天局;我国在卫星重力及地球重力场领域的研究力量相对集中,中国科学院、武汉大学以及中国科学院大学发文数占中国总数的75.36％;利用GRACE数据和球谐函数构建高精度地球重力场模型,反演局部质量变化是当前国际研究热点.得益于卫星重力观测数据,全球重力场模型得到了实质性改进.     

大洋钻探计划运行的国际经验及对我国的启示

我国正在发起组织中国科学家牵头领导的国际大科学计划,应认真学习国际上的成功经验.国际大洋钻探计划已成功运行50余年,在运行和管理方面积累了丰富经验.我国自1998年参加大洋钻探计划以来,取得了突出成绩,但目前还只是普通成员.当前我国正在积极推进成为国际大洋钻探的共同牵头方,美国、日本和欧洲联合体的运行模式和成败得失值得我们参考借鉴.     

广东韶关地区土壤环境背景值及其影响因素

土壤元素背景值是土壤环境现状研究的重要内容,查清土壤中元素的含量及分布特征,可为区域环境质量评价、土壤环境标准制定、土地资源优化以及地方性疾病的防治提供科学依据。对广东韶关地区3 969件表层土壤样品中54项元素(指标)进行了研究,并与中国土壤A层背景值及广东土壤A层背景值进行对比。结果表明：韶关地区土壤中聚集了与成矿作用密切相关的元素,并形成高背景场,Mo、I、Br、Ag等元素相对贫乏;成土母质是土壤环境背景值最重要的影响因素,不同母质的土壤元素背景值差异较大;土壤类型及土壤有机质含量对土壤环境背景值有一定的影响,总体来看,黄壤、黄红壤、石灰土为区内大部分元素高背景值土壤类型,红壤与潴育性水稻土的环境背景值大致与全区的背景值相当;赤红壤、紫色土中大部分元素背景值较低,有机质含量与土壤元素背景值呈正相关关系。     

地球科学大数据的管理与共享：以英国地质调查局为例

大数据驱动的研究范式正在引起地学领域的革命,而海量大数据的有效管理和共享是数据高效利用的前提。英国地质调查局作为最早成立的国家地质调查局,拥有海量的地学数据资源,通过近年来对数字化工作的全面推进,在数据的开放共享方面走在了世界各国的最前沿。文章对英国地质调查局的数据资源管理和数据共享方式进行了分析调研,详细介绍了他们的一站式管理平台——开放地学的主体组成,以及他们与同行合作建设的数据库。开放地学全面汇总了地调局内的数据资源,并通过一系列数据共享将所有数据集有机链接,通过数据和模型的巧妙结合,在满足用户数据需求的同时,对数据的应用进行了全方位的拓展,是地球系统科学研究框架下地球科学数字化工作的良好典范。