土地资源约束下的北京食物供给潜力与优化(英文)

全球气候变化所带来的极端天气的频繁发生,水资源短缺情况下的农业用水的不断减少和伴随着人口增长与社会经济发展所引起的耕地面积下降,正在严重影响着世界范围内的食物安全。近年来由于食品价格的迅猛增长而导致的食品危机正在引起人们对增加地方食物供应的普遍关注。城市作为对食品安全更为敏感的地区,更是首当其冲受到食品危机的影响,城市一方面由于城市化快速发展,带来城市人口膨胀和消费多样性要求,从而形成需求的大幅增加,另一方面有由于城市周边耕地面积的不断减少,农业生产空间受到压缩,农业生产能力减弱,降低了城市的自我食品供给,引起自给率明显下降。如何保持供需之间的平衡,保障城市食品安全,成为亟需研究的问题。本文提出以食物足迹的概念,来衡量城市所间接消耗的土地资源,并以此为工具,以自给率为条件,来求得满足一定自给率条件下食物供给的空间对应格局。通过分析30年来北京食物足迹以及食物自给率的年际变化,得出结论:北京食物足迹从1981年的1.18万km2增加到2010年的2.94万km2,而自给率整体下降较多,蔬菜、水果、谷物及油脂类的自给率从1981年的59.3%、35.8%、37.3% 和 13.1% 下降到2010年的39.0%、27.0%、6.7% 和2.2%,可以看出蔬菜仍能保持相当的自给率,因此提高蔬菜自给率是增强城市自给能力的最佳选择。最后,以60%的蔬菜自给率为目标,提出了两种情景,包括完全以耕地为来源的空间应对格局,以及屋顶农业参与下的空间应对格局。     

利用Tilt-depth求取埋藏深度及其与边界位置的关系研究

对斜导数方法理论进行了研究,编写了利用斜导数方法来提取异常体边界和利用Tilt-depth方法来确定异常体顶面埋深的MATLAB程序,并实现了MATLAB与C#的混合编程.另外对深度点的三维可视化显示进行了研究,显示效果理想.理论模型试算结果表明,斜导数方法能够有效圈定异常体的边界,对异常体的顶面埋深计算较准确.实际资料的试算也取得了理想的结果,表明该方法具有良好的应用前景.     

近50年来长江与鄱阳湖水文相互作用的变化

通过分析1957-2008 年长江与鄱阳湖相互作用的基本特征及其与长江中游、鄱阳湖流域的径流量和气候变化的关系,并用2004-2006 年三峡水库蓄水、放水量的数据,定量地计算和比较了三峡水库运行和区域气候变化对长江与鄱阳湖相互作用的影响程度,得出如下主要结论：1)从年际、年代际尺度上来看,鄱阳湖流域的气候变化和五河入湖流量是鄱阳湖水位和水量变化的主要因素,同时也在很大程度上决定了长江与鄱阳湖相互作用关系及其强弱变化。2) 长江与鄱阳湖的相互作用强度是此消彼长的关系。从季节来看,鄱阳湖对长江的较强作用主要在4-6月,而长江对鄱阳湖的较强作用主要发生在7-9 月。3) 三峡水库运行并没有改变长江与鄱阳湖作用的基本特征,在多数季节三峡水库的影响不足以解释长江径流量变化的10%,但是水库在不同季节的蓄水或放水在一定程度上影响了江湖作用的季节变化和鄱阳湖流域的旱涝机率。4-6月的放水加强了长江作用,由于此时正值鄱阳湖流域的雨季,增强的长江作用在湿润气候的环境下可能增加初夏鄱阳湖流域发生洪涝的概率;7-9 月的少量蓄水则减弱长江对鄱阳湖的作用,降低了湖区洪涝的概率;而10 月份三峡水库的大量蓄水可能增加鄱阳湖流域的旱季干旱发生率。     

重庆大佛岩铝土矿床地质特征、矿床成因及伴生矿产综合利用

重庆大佛岩铝土矿床位于渝南黔北成矿带内.铝土矿含矿岩系分布在二叠系栖霞组灰岩或二叠系梁山组炭质页岩之下、志留系韩家店组粉砂质页岩或石炭系黄龙组灰岩之上,为一套含铝黏土岩组合,矿体一般在含矿岩系中部,平面上连续分布;矿石以土状和致密状铝土矿为主,含少量砾屑状和土豆状铝土矿;矿石矿物主要由硬水铝石组成,次为高岭石.通过对含矿岩系微量以及稀土元素的分析,认为重庆大佛岩铝土矿床主要是在弱酸性、氧化环境中形成的具陆相沉积特点的铝土矿床,铝土矿物源主要来自陆源;从含矿岩系中稀土元素与基底页岩中稀土元素相关系数、稀土元素配分模式曲线来看,成矿物质来源主要为下伏志留系韩家店组粉砂质页岩.大佛岩铝土矿床不仅具丰富的铝土矿资源,同时伴生有REO(rare earth oxides)、Ga、Sc、Li以及V等多种有益元素.铝土矿中伴生Ga、V等的综合利用可同主元素铝的利用结合起来,但REO、Sc、Li等因受到多方制约,目前尚无综合开发利用的可行性.因此在开发铝土矿的同时,开展伴生元素综合利用研究具有重要意义.     

Rodinia超大陆裂解、Sturtian冰期事件和扬子地块东南缘大规模锰成矿作用

扬子地块东南缘是我国南华纪“大塘坡式”沉积型锰矿的重要富集区,南华纪大规模锰矿成矿作用与Rodinia超大陆裂解形成的裂谷盆地、Sturtian冰期-间冰期的气候事件具有密切关系。南华纪裂谷盆地呈北东东向展布,可分为地垒、地堑和次级地垒、地堑,锰矿主要形成于裂谷盆地的地堑区的次级地堑中。Sturtian冰期之后,冰后期经历了小冰期和小间冰期的气候波动,锰矿受这种气候波动影响,推测小冰期的富氧的寒冷海水受温度-密度环流影响进入海底,促使原生氧化锰矿的形成,之后准同生交代形成菱锰矿。冰期(或小冰期)海底的天然气水合物在冰后期(小间冰期)的泄漏促使了菱锰矿的形成。因此华南扬子地块东南缘大规模锰矿成矿作用受原型裂谷盆地和冰期-冰后期气候波动的双重影响。      

燕辽坳拉槽古—中元古代裂谷盆地演化及其对锰矿沉积的控制作用*

燕辽坳拉槽中元古界高于庄组桑树鞍亚组底部为锰富集层段,虽然对于锰质来源、锰矿成因及形成环境存在认识分歧,但多数学者均认为高于庄组锰矿的形成与燕辽坳拉槽的盆地裂谷背景有着密不可分的联系。在搜集前人锰矿勘查资料的基础上,重点对典型锰矿床——迁西秦家峪锰矿进行了矿床地质特征、矿石类型及元素地球化学分析,结果显示其锰质主要来源于海底热液。通过分析主要锰矿点分布与燕辽裂谷盆地主要断裂之间的关系,发现在裂谷盆地内北东向主断裂与北西向传递断裂的交汇处,或被断裂所围限的闭塞、深水滞流环境,是高于庄组锰矿形成的最有利部位,矿层厚度大,品位相对较高。该研究表明燕辽坳拉槽裂谷盆地结构对高于庄组锰矿的形成具有重要的控制作用,且同沉积断裂作为热液活动的通道,为成锰盆地提供了主要的矿质来源。     

基于欧拉反褶积方法的航磁三分量应用研究

在中国北部某地区首次开展了航磁三分量矢量飞行测量.本次测量是国内第一次直接测量航磁异常三分量Z_a、H_(ax)、H_(ay)数据,即文中提到的垂直分量V、北分量N、东分量E.由于三分量磁测数据具有矢量空间性,因而凭借其全空间矢量,在反演过程中可以更直接地发挥指向性作用.更为丰富的测量资料参与反演,所得到的最终结果为构造解释提供了更有力的约束,从而有助于减少地质解释过程中的多解性,提升解释结果的可靠性.本文以模型试验为切入点,首先进行三个分量各自的欧拉反褶积处理模型试验,以模型试验结果总结了不同的分量经反演后各自对理论模型边界刻画的特点.而后依据以上特点,将三个分量各自的反演结果进行叠加.与总场的反演结果相比,三个分量反演的叠加结果改善了模型体边界的识别效果,获得了更为准确的模型体位置信息.在总结了模型试验相关规律的基础之上,按照类似步骤分别对实测航磁三分量数据进行了欧拉反褶积处理,再将三个分量实测数据各自的反演结果进行叠加,以叠加后的结果进行构造解释.利用不同分量各自的反演特点,综合发挥多分量的资料优势,最终以三分量反演的叠加结果为依据,有效地识别了区内断裂,更加准确地刻画出断裂的形迹位置,揭示了不同性质断裂的世代关系,显示了良好的应用效果.     

均匀半空间瞬变电磁场直接时域响应数值分析

近源时域电磁场具有信号强、探测深度大和精度高等优点,但传统瞬变电磁场理论中偶极子近似在近源区会引起较大误差,推导瞬变电磁场直接时域解析式是解决这一问题的关键.本文在点电荷微元假设下通过时域格林函数,采用分离变量等方法推导出了上半空间一次有源波动场和反射波的时域解析式和下半空间二次无源波动场的时域解析式,结合均匀半空间瞬变电磁场的边界条件给出了均匀半空间瞬变电磁场的直接时域解析式,进而利用第一型曲线积分,通过沿回线源叠加推导出圆回线源在瞬变电磁场中的直接时域解析式.然后在半空间表面上,与传统的电偶极源假设下的表达式作了比较.数值结果表明两者在远源区的计算结果相差甚微,而近源区则存在很大误差.本文利用真正点元（点电荷）严密推导给出的均匀半空间表面上瞬变电磁场的直接时域解析式适用于全场区探测,克服了偶极子假设下只适用远场区的不足,为瞬变电磁法的进一步发展和实际勘探提供了新的理论基础.     

渤海湾盆地阳信地区古近纪玄武岩地球化学特征及其地质意义

采用主元素、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究手段和分析方法,阐明了阳信地区古近纪玄武岩地球化学和源区特征,揭示了渤海湾盆地形成的地球动力学背景。研究认为,阳信地区古近纪玄武岩为钾质碱性橄榄玄武岩;呈轻稀土富集型分布模式,无Eu异常,稀土总量较低,始新世玄武岩∑REE=97.8～115μg/g,渐新世玄武岩∑REE=143～147μg/g,并且渐新世比始新世玄武岩的轻稀土(LREE)更为富集;大离子亲石元素富集,蛛网图显示负斜率较大的右倾曲线,始新世玄武岩具有Ba、K、Sr元素富集和U-Th、Ta、Hf亏损的特征,并显示出不完全类似于OIB型的分布模式,但渐新世玄武岩则具有不同程度Ba、Nb-Ta、Sr元素富集和U-Th、Hf元素亏损的特征,蛛网图具有典型的OIB型分布模式;Sr-Nd-Pb同位素组成较为均一,表明阳信地区古近纪玄武岩源区主要来自对流软流圈地幔,但始新世玄武岩还遭受了一定程度的EMⅠ和EMⅡ富集地幔的混染。综合分析区域地质和地球物理研究成果认为,阳信地区古近纪玄武岩产出于板内构造环境,属于板内碱性玄武岩。始新世太平洋板块以俯冲作用为主,诱发了区域近南北向伸展构造事件,并形成具有EMⅠ富集地幔混染特征的玄武岩;渐新世太平洋板块以俯冲后撤作用为主,致使NW-SE向陆内扩张而形成一系列大型陆内伸展盆地,以及来源于软流圈地幔的玄武岩。     

Tilt-depth方法的应用

对Tilt-depth方法进行了理论模型研究,得出该方法在判断地质体的埋藏深度上具有良好的效果,在确定深部场源的埋藏深度上也有优势,故将确定深部场源的埋藏深度延伸到确定基底的埋藏深度,为实际资料处理提供了理论依据保障.Tilt-depth方法应用到实例中,发现高频成分的存在对基底深度的判断有一定影响,故利用迭代法向上延拓方法滤除掉高频成分后,取得了理想效果,给实际的航磁资料处理带来方便和快捷.