人工多晶橄榄石样品孔隙压缩高温高压实验研究

人工制备多晶橄榄石样品的高孔隙度是实验关注的问题之一。本文着重研究在给定温度条件下人工多晶橄榄石样品高温高压孔隙压缩问题。文中给出了含水的湿样品和干燥样品孔隙度与实验压力的关系曲线,并提出了衡量样品压实程度的压实系数Ｖｏ／Ｖ的概念。     

Heavy metal inflow into the floodplains at the mouth of the river Weiße Elster (Central Germany)

From 1998 to 2002 investigations were carried out to estimate both the quantity and quality (heavy metal contents) of suspended matter loads discharged into a floodplain area measuring approx. 5 km² of the Central German river Weiße Elster, a tributary of the river Saale in the Elbe river basin. Flood sediments, suspended particulate matter, and floodplain soils were investigated especially for the main pollutants Cd, Zn, Cu, Pb, Cr, and Hg. Supplementary gamma spectroscopy examinations were performed to help to identify the age of deposits in order to estimate sedimentation rates for last decades. The recent flood sediments are contaminated by up to 33 times the geogenic background (Cd). Up to 55% of the total annual SPM load of the river Weiße Elster is relocated into the investigated retention area in the flood‐stricken year 2002. The sedimentation rates for the last 50 years vary between 0.5 mm/a and 1 mm/a in far away and rarely flooded parts and between 1 mm/a and 2 mm/a in the frequently flooded parts of the inflow of the retention area.     

The use of riparian vegetated filter strips to reduce river sediment loads: an overestimated control measure?

The spatially distributed soil erosion and sediment delivery model WATEM/SEDEM was used to simulate the impact of riparian vegetated filter strips (RVFSs) on river sediment delivery at different spatial scales. For a field plot with a straight slope, sediment reduction by the RVFSs is comparable to results obtained through experimental set‐ups elsewhere (i.e. >70%). However, at the scale of an entire catchment, sediment reduction is much less (i.e. ±20%) due to (1) overland flow convergence, which reduces the sediment trapping efficiency of an RVFS, and (2) because part of the sediment bypasses the RVFSs through ditches, sewers and road surfaces. These results suggest that, at the catchment scale, RVFSs should be accompanied with other conservation techniques that are more appropriate for reducing river sediment loads, and that also reduce on‐site soil erosion. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

古尔班通古特沙漠南部沙垄水分动态--兼论积雪融化和冻土变化对沙丘水分分异作用

2004年3月至2005年7月对古尔班通古特沙漠南部典型半固定沙垄土壤水分进行了系统监测,结合气象资料,特别是对冬季积雪和冻土资料的分析,认为该沙漠沙丘土壤水分时空变化规律在很大程度上受积雪融化和季节性冻土的影响.由于冬季稳定存在20~30 cm的积雪于春季融化,使得春季沙丘土壤含水率成为全年最高的季节,从而为早春植物的萌发生长创造了有利的条件.冬季1 m多深的冻土于早春时节由表及里开始消融,沙丘表面融化的雪水在坡面重力作用下,沿难以透水的冻土层上界自坡上向坡下发生迁移,在春夏季形成了垄间最高、坡部次之和垄顶最少的土壤水分空间格局.该研究具有生态学意义,可为古尔班通古特沙漠特殊环境条件下植被恢复与重建提供依据.     

非饱和土壤水分运动参数的确定——以河南驻马店亚粘土为例

土壤水分运动参数的选取和确定是研究包气带中水分贮存和运动的基础.本文以河南驻马店亚粘土为例,进行了非饱和土壤水分运动参数的测定.通过将实测数据与经验模型拟合,将实验结果、计算结果和拟合结果进行了对比分析,发现所用的经验模型与实际数据吻合较好.研究结果表明选用的经验模型是可靠的,从而确定了土壤水分运动最优参数.     

耕作措施对陕西耕作土壤碳储量的影响模拟*

鉴于农业生态系统土壤有机碳(SOC)平衡对中国农业可持续发展的重要性,文章以陕西农业生态系统为对象,整合农业生物地球化学模型(DNDC)与陕西农业地理信息系统数据库,利用陕西地区气象和作物资料,对陕西省2000年作物生长发育和土壤碳循环进行了模型模拟,实例探讨了耕作管理对土壤碳储量的影响,并由此评价生物地球化学模型在气候变化、土壤性质及农业耕作管理措施对土壤碳含量影响方面的预测能力。敏感性分析表明土壤性状,尤其是初始有机碳含量是影响模型区域尺度模拟的最主要敏感因素。区域模拟使用灵敏系数分析法,分别采用敏感因子的最大、最小值驱动模型在每一模拟单元内的运算,以产生一个土壤有机碳变化的范围值,土壤有机碳变化的真实值应以较大机率包含在这一范围内。分析模拟结果可以得出3点结论: 1)2000年陕西耕作土壤总有机碳储量约为103TgC,是一个大气CO₂源,向大气释放碳0.5TgC; 2)提高作物秸秆还田率是提高陕西农田碳库储量的有效可行措施,将作物秸秆还田率从当前的15 ％ 提高到50 ％ 或90 ％ 会使陕西农田土壤从大气CO₂源转变为汇,每年分别增加土壤有机碳库储量0.7TgC或2.1TgC; 3)施用有机农肥(500kg/hm²)也会增加土壤碳输入,从而提高土壤碳储量,使陕西农田系统转变为较弱的碳(C)源,每年可多固定0.2TgC。     

湖南洞庭湖区土壤酸化及其对土壤质量的影响

酸雨沉降引起的土壤酸化是当前全球最大的环境问题之一,湖南洞庭湖地区是中国土壤酸化非常严重的地区之一。随着土壤的酸化,Cd和Pb等有害元素的水溶态和交换态含量上升,特别是土壤在碱性至弱酸性范围内,Cd的生物活性急剧提高,给农作物安全生产带来了危害。土壤酸化还造成K、Na、Ca、Mg等盐基离子大量淋失,有益元素有效态含量也急剧减少,土壤肥力下降,养分贫瘠,土壤质量下降。针对土壤酸化带来的种种影响,提出了建议:提高能源利用率;增施有机肥,提高土壤缓冲能力;改进施肥结构;适量施用石灰、白云石粉,调整土壤pH值。     

喜马拉雅超高压变质作用

喜马拉雅超高压变质带主要由表壳岩石组成,其中的长英质变质岩已经全部退变质,只在基性的榴辉岩中保留有某些超高压变质矿物.这些超高压变质矿物在锆石、石榴石及其他一些化学和机械性质稳定的矿物中以微米级的包裹体形式产出.到目前为止,已经在Tso Morari结晶穹隆和上Kaghan谷高喜马拉雅结晶岩中发现了超高压指示矿物柯石英和多晶石英假像.这2个地区同属一个超高压变质带,具有相似的构造背景、岩石组成及变质年龄.Kaghan谷超高压变质岩形成条件为700～770°C和2.7～3.2 GPa,相当于90～110 km 的上地幔深度,形成年龄为(46.2±0.7) Ma.Tso Morari结晶穹隆中超高压变质岩的形成条件约为750°C和3.9 GPa,形成年龄为(48±1) Ma.上述超高压变质带在其折返过程中普遍经历了强烈的水化和角闪岩相退变质作用.研究表明,印度大陆地壳俯冲的垂向速率为1.1～1.4 cm/a,水平速率为4.5 cm/a,俯冲到约100 km深度时的平均俯冲角度为14～19°.     

西华山脉钨矿床的形成压力及有关花岗岩的侵位深度

文章阐述了西华山黑钨矿-石英脉与普通热液石英脉的不同之处;分析了前人所获压力值较低(30~70MPa)的主要原因;利用黑钨矿-石英脉绿柱石中两相气液包裹体和不混溶硅酸盐熔融包裹体的有关资料及相关相图,求得西华山脉钨矿床的形成压力为200MPa。根据西华山脉钨矿床产出的地质特征以及岩石学、矿物学、稳定同位素和流体包裹体地球化学等证据论证了这一压力的合理性。     

土在高压力段的压缩性参数外推方法探讨

根据土高压固结试验的压缩曲线几何特征,提出了基于一定较高压力水平的固结试验结果外推更大压力段的压缩性参数和压缩曲线的方法。实际验证结果表明,该方法简便易行,且精确度较高。