Factors affecting runoff and sediment yield on the semiarid loess area in Northern Shaanxi Province,China

The semiarid loess area in north Shaanxi Province is one of the most serious areas of water erosion in China. The Chinese government initiated the project “Grain-for-Green” for soil erosion control in 1999, with significant effect. Vegetation, rainfall, soil, and topography are the most dominant natural factors affecting soil erosion; therefore, the aim of this research was to investigate the effects of these four factors on runoff and soil loss at the runoff-plot scale over five years and use the Gray relational analysis methods to compare the impacts of these factors. Five runoff-measuring sites were established in five different vegetation types. The results show that the relative impacts of the four factors on runoff were: rainfall > soil > topography > vegetation, and the relative impacts of the factors on sediment yield were soil > runoff > rainfall > topography > vegetation. We also analyzed the weights of these four factors on runoff and sediment yield during the wettest year alone. For that year, the relative weights of the factors on runoff were topography > rainfall > soil > vegetation, and the relative weights of the factors on sediment yield were runoff > soil > rainfall > topography > vegetation.     

熔体包裹体分析技术进展

熔体包裹体是岩浆岩中矿物生长或结晶过程中捕获的少量硅酸盐熔体,成为地球深部过程的重要见证者。因此,有效识别其记录的岩浆演化信息显得十分重要。文章在前人对熔体包裹体研究的基础上,系统梳理其研究方法,总结了5步研究过程：① 利用偏光显微镜,开展详细的岩相学观察以识别具有代表性的熔体包裹体类型;② 为加热实验和成分分析制备样品;③ 利用高温热台,对熔体包裹体进行加热实验使其内部均一化,并测得捕获温度;④ 通过电子探针、二次离子探针、LA-ICP-MS、显微激光拉曼等技术对熔体包裹体中的主、微量元素、同位素以及挥发分组成进行分析测试;⑤ 熔体包裹体数据分析,与全岩成分和相关实验得出的流体成分进行对比。虽然熔体包裹体的研究经历了近百年的发展,但有效还原其代表的初始岩浆信息,仍然是当前研究的难点和热点。尤其是地球系统科学发展引发宜居地球深部过程的探讨,使得开展熔体包裹体分析新方法的探讨成为重中之重。     

华北克拉通北缘鸡冠山斑岩钼矿床成矿年代及印支期成矿事件

鸡冠山斑岩钼矿床是华北克拉通北缘少为人知的中生代西拉沐伦钼矿带中最大的钼矿床之一。它与鸡冠山次火山杂岩有关,杂岩体受NW向、NE向及NEE向三组断裂控制。锆石SHRIMP U-Pb定年表明,发育钼矿化的矿区内最晚的花岗斑岩侵位于245±2.7Ma。这表明,鸡冠山钼矿化发生在印支期。结合已有资料分析,认为华北克拉通北缘曾在印支期发生重要的岩浆-成矿事件。     

西秦岭与埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩有关的金铜成矿及找矿问题

秦岭金矿分布广,目前学术界大多认为分属于造山型和卡林型金矿两类.该区印支期花岗岩发育,大多具有埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩(低Sr和Yb)的特点,与金铜矿在时空分布上相关.美国内华达州卡林型金矿是世界级的金矿聚集区.与卡林型金矿有关的第三纪岩浆岩(中酸性火山岩和浅成花岗岩)也具有埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩的地球化学特征,暗示内华达卡林型金矿也来源于加厚下地壳的底部.本文讨论了埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩有利于成矿的机理,并根据西秦岭金矿与花岗岩分布的关系,提出以夏河-宕昌-两当-凤县为界将西秦岭划分为南北两个成矿区和13个成矿聚集区:北区花岗岩发育,有利于寻找斑岩型、夕卡岩型等热液型金铜矿床;南带侵入岩少而小,有利于寻找远离岩体的金矿(包括卡林型等).鉴于西秦岭印支期埃迭克岩和喜马拉雅型花岗岩发育,金铜尤其是金矿分布多,储量大,且大多与埃达克岩或喜马拉雅型花岗岩有关,可能是中国金矿最具潜力的地区,有利于特大型金铜矿的产出,可能发展成为中国最大的金矿聚集区.为此,建议加强本区花岗岩与金铜成矿关系的研究,革新找矿思路和找矿技术方法,以实现找矿的新突破.     

甘肃寨上金矿床成矿特征与形成机理

位于西秦岭礼(县)-岷(县)成矿带西段的寨上金矿床,是近年发现的一个大型微细浸染型金矿床。矿床赋存于中泥盆统和下二叠统,为一套由石英砂岩、粉砂岩、钙质板岩和灰岩组成的浊积岩建造。金矿体明显受断裂构造的控制。矿石中矿物组成相当丰富,既有大量硫化物、硫盐、氧化物、硫酸盐、碳酸盐、钨酸盐,又有碲化物、自然金属及多金属互化物。矿石中矿物种类较多、组成较复杂以及存在显微自然金,是寨上金矿床的特色。稀土元素配分型式以及硫、铅、碳、氧、氢等同位素组成等表明,成矿金属物质、硫和碳主要来自赋矿岩石和下伏地层,同时还有深部岩浆物质的参与。成矿溶液主要来自加热的循环地下水。矿化和蚀变作用是在水/岩比值较低的体系中进行的。成矿温度主要集中在120～240℃范围内。赋矿围岩中含Fe碳酸盐矿物溶解释放Fe以及溶解Fe的大量硫化物化,是寨上金矿床中存在显微可见自然金的最重要因素和金沉淀富集的有利条件。     

花岗岩与金铜及钨锡成矿的关系

文章从对国内外若干与金铜钨锡矿床有关的花岗岩Sr、Yb含量的统计出发,按照花岗岩新的分类,归纳了花岗岩与成矿的关系。指出金铜成矿与埃达克型和喜马拉雅型花岗岩有关,钨锡成矿与南岭型花岗岩有关。其原因主要取决于成岩和成矿的深度以及氧逸度条件。金铜和钨锡成矿的深度不同,因此,金铜和钨锡不可能在同时同地出现,但可以叠加在一起。作者认为,成岩和成矿是两回事,成岩基本上是一个物理过程,而成矿主要体现为化学反应;成岩需要热,而成矿需要热、流体以及合适的矿源3个条件,缺一不可。在一个地区,成岩作用可以很普遍,但是,成矿可能很局限。成岩与成矿有关不是成因有关而是时空有关。成矿与成岩同时、或成矿早于成岩、或晚于成岩,都是合理的,而区分含矿岩体和不含矿岩体可能是没有意义的。文中还讨论了金能否来源于围岩的问题及找矿思路的问题,指出就矿找矿仍然是行之有效的找矿方法。     

兰州市西部地热资源大地电磁探测

甘肃与青海边界的民和盆地为中新生代盆地,其中含有油气和煤炭资源,随着开采资源枯竭,适合就近利用的地热资源的勘探评价具有重要的实际价值.通过4条大地电磁剖面(D5,D9,D13,D17)对民和盆地局部地壳电性结构、区域构造进行了探测,对本区地热资源进行初步评价.采用德国Geometrix公司GMS07e电磁系统,按64 Hz和4096 Hz采样率分别进行了 2～3 h和5 min的采集,由仪器系统软件Procmt进行时频转换,得到各测点频率-电阻率和相位曲线,通过数值圆滑处理对曲线进行拟合,采用相似原理对曲线进行静校正,最后采用非线性共轭梯度法进行二维TM+TE联合反演得到电阻率剖面.结果显示在不同剖面隐伏的F18断层表现特征有所差别,在D5和D13表现为背斜相关断层,而在D9线表现为低角度断层,产状不稳定,说明F18断层属于压扭性.在D13和D17线探测到F19断层,从地层电阻率对比推测其性质为由西向东的逆冲断层.盆地基底埋藏深度从西南向东北逐渐变浅.在D5、D13线南部和D9线北部热储层深度分别在1000 m左右;而在D9线南部和D13北部热储层深度在1500～2000 m左右.     

AMT和高密度电法结合探测稻城LHAASO项目区隐伏断层和基岩埋深

高海拔花岗岩区裸露基岩丘与多成因沉积物盆垄显示地质条件变化较大,给高海拔宇宙射线观测站(LHAASO)工程建设带来挑战.地质调查和物探相结合,对场区大范围勘察以求规划避让断层,中心区WCDA小范围精细探测以刻画基岩顶面起伏变化,便于地基设计.采用音频大地电磁法(AMT)和高密度电法相结合,在场区和中心区布网探测.结果发现,在避开区域断层后,不同规模断层在场区依然存在,与区域断裂构造NNE走向和节理走向不完全一致,影响到局部坳陷盆地规模走向和沉积物分布.场区基岩埋深20～60 m,变化较大.受第四纪冰川和现代河流作用,堆积了厚达30 m冰碛物和60 m冲洪积物,分布在场区约4 km2范围内,而靠近较大规模断层破碎带的堆积物厚达100多米.分析结果被后期钻探验证,为工程规划设计提供了科技支撑.     

Source of major ions from an ice core of the No. 12 Glacier in Laohugou Valley, Qilian Mountain

In June 2006,a 20.12 m shallow ice core was recovered from an elevation of 5,040 m in the northern branch firn basin of No.12 Glacier,Great Snow Mountain,in the western part of Qilian Mountain,China.Isotopes(δ 18 O),major soluble ions,and radionuclide(β-activity) measurements from the ice core revealed a 46-year record(1960-2006).In this paper,the method of sea-salt ion tracer,correlation analysis and trend analysis were used in this research to confirm the source of the chemical composition.The correlation analysis and HYSPLIT backward trajectory analysis suggests that atmospheric soluble dust species dominate the chemical signature.     

三河—平谷地区地脉动H/V谱比法探测:场地响应、浅层沉积结构及其反映的断层活动

1679年三河—平谷8级地震,造成了包括北京在内的华北广大地区严重的人员和经济损失,但是该地区和地震灾害密切相关的沉积结构和地震场地响应特征研究,相对比较缺乏.本文利用1~4 km台间距的高密度单台地脉动观测、几个小孔径台阵观测和钻孔测井数据,研究了三河—平谷地区的浅层沉积的场地响应和沉积层三维起伏特征,以及构造运动对沉积厚度的影响.结果表明,研究区沉积层的场地共振频率和沉积厚度有明显的分区特征：东北部场地共振频率主要在1.0~7.0 Hz之间,具有相对较薄的沉积厚度,沉积界面起伏也相对平稳;西南部场地共振频率大部分区域小于1.0 Hz,可低至0.3 Hz,相应的沉积厚度起伏显著,其中在大厂凹陷厚度可达300~600 m.沉积起伏和隐伏断裂带的分布有较好的对应关系,反映了夏垫断裂、南苑—通县断裂第四纪以来较为活跃的正断活动.北东走向的夏垫等隐伏断裂在东北部山前的正断活动相对不发育,以及东北部和西南部沉积厚度的显著差异,都可能受到北西走向的二十里长山断裂带活动的影响.按照Vs30场地分类,研究区内沉积较厚的凹陷地区主要为E类软土,其他区域为D类中硬土.研究结果与区域地质调查、钻孔数据和浅层地震勘探剖面结果基本相符,说明地脉动探测方法能够高效、低成本的获取区域沉积厚度和场地作用,为地震小区划和抗震设防提供有意义的参考.