A transdisciplinary analysis of water problems in the mountainous karst areas of Morocco

Water management and engineering in the karstic High Atlas of Morocco are difficult tasks under the prevailing geological, hydrogeological, geomorphological, vegetational and climatic conditions. It is important to be able to understand and predict the characteristics and availability of water for future water planning in the region under changing climatic and agricultural conditions. An interdisciplinary analysis of problems and adequate hydrological modelling tools developed by geologists, hydrologists and biologists are necessary. The karst areas of the High Atlas Mountains are characterised by impermeable triassic basalt underlying substantial subsurface reservoirs with high potential discharge rates. The karst groundwater aquifers are extensive but largely unknown in dimension, probably with a hierarchical network of groundwater flow paths. It is estimated that approximately 70% of the surface water is directly lost to groundwater. Steep landslide- and debris flow prone slopes exist next to coarse-grained, highly porous river beds. Infrequent, high intensity rainfall or snowmelt causes a particularly high flood risk to these karst areas. In addition, agriculture and land use changes have degraded the karst areas. The most important driving forces for degradation include permanent overgrazing even during droughts and the use of firewood by a continually growing population. Large scale degradation of vegetation has occurred in the oro-mediterranean (mountainous Mediterranean) zone, between 2600 and 3400 m which coincides with the most important zone for karstic groundwater creation. The combination of high amounts of groundwater flow and rapid surface flow due to sparse vegetation has increased the problems of flood flow.     

气候变化对塔里木河来自天山的地表径流影响

塔里木河水资源主要来自天山南坡两条源流,选择西段阿克苏河和中段开都河-孔雀河作为研究区.1956-2003年研究河源山区气温呈持续升温且降水波动增加的趋势,其中1995-2003年升温强劲,升温速率高出48 a期间平均的3倍以上;降水自1986年后持续增加,20世纪90年代较80年代增幅达18%,并显示出河源山区湿岛向塔里木盆地扩展.因高山缺少气象观测,出山径流过程变化可以综合反映中高山带的气候变化.塔里木河来自天山的地表径流在1986-2003年间持续增长,以冰川融水补给为主的库玛拉克河,1994年以来年径流量增加已在前期平均值基础上提升了一个台阶;开都河以降水径流补给为主,1986-2002年出现了观测记录以来的丰水期,并使1986年后博斯腾湖水位快速上升,恢复到1958年记录的最高水位以上.两河年径流变化趋势基本相似,但也显示有西、中段的气候变化局部差异,出现丰枯水期的不一致;然而,在近16 a升温过程中,年径流增长幅度和快慢相近.     

青藏高原西北缘祁漫塔格山中新世快速抬升的磷灰石裂变径迹证据

对祁漫塔格山体不同海拔高度所取的9个磷灰石样品的裂变径迹分析结果表明,东昆仑西段中新世早中期为主要的隆升期且隆升速率较高,早期隆升速率为111m／Ma,晚期隆升速率为98m／Ma,总体隆升速率为100m／Ma。样品显示出磷灰石裂变径迹长度大致分2类,一类磷灰石裂变径迹长度为（12．21±10．20）-（13．75±0．30）μm,径迹长度分布图基本上为窄而对称的正态分布,反映具有快的剥露冷却速率,未受到后期热事件的干扰。另一类磷灰石裂变径迹长度为（11．88±0．33）～（13．32±0．27）μm,较前一类具有稍慢的剥露冷却速率,并且受到了后期热事件的干扰。     

中太平洋海山群漂移史及其来源

中太平洋海山群的海山呈簇状排列且近EW向展布于太平洋海山密集区，其四周分布着一系列NW走向的线性列岛及规模巨大的水下海山链。它位于明显属于海山链构造的夏威夷群岛和马绍尔群岛之间，处于莱恩群岛的北西向延伸方向上，与热点作用的板内火山作用关系密切。结合前人对中太平洋海山群形成和漂移的认识，从板块运动和几何学角度出发，采用Backtracking和Hot-spotting海山追踪方法对该区海山进行了追踪，发现该区海山的热点源主要位于现今法属玻利尼西亚群岛区（法属玻利尼西亚热点群），这与前人从古地磁和钻探资料出发得到的结果相接近。研究表明，中太平洋海山群是多热点成因的板内火山作用和板块构造运动的共同产物，它在130～90Ma期间起源于法属玻利尼西亚热点群，曾随着太平洋板块发生过向南和向北的运动，既有水平方向的漂移又有垂直方向上的升降，在漂移和升降过程中还受到了当时大规模多期的热点活动和断裂活动的改造作用，经过一个漫长的过程后才到达今天的位置，最后形成了现今呈簇状分布的海山群。     

新疆阿尔泰山南部富蕴右旋走滑断裂带晚第四纪错断水系的遥感分析研究

富蕴断裂带位于阿尔泰山南侧,横切阿尔泰山褶皱带南缘及额尔齐斯深断裂,是一条呈北北西向展布的右旋走滑断裂带。沿断裂带发育一系列错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等反映右旋走滑活动的典型构造地貌标志。本研究在高分辨率遥感图像和数字高程模型分析的基础上,结合野外实地构造地貌测量,对沿富蕴断裂带发育的系统错断水系特征进行了详细分析研究。研究结果表明,沿富蕴断裂带发育不同级别的错断水系,大致可划分为6级:1931年地震形成的冲沟;90m左右断距的错断水系;150m左右断距的错断水系;500m左右断距的错断水系;1500m左右断距的错断水系;2000m以上断距的错断水系。同时,结合研究区及邻区的第四纪冰川资料讨论了不同级别水系可能形成时间:恰尔沟三级支流可能形成时间为末次冰期Ⅲ阶段末期,约20ka;恰尔沟二级支流可能形成时间为末次冰期Ⅰ阶段末期,约120ka;恰尔沟一级支流可能形成于该地区冰川广泛消融的倒数第2次冰期的Ⅱ阶段末期,约为250ka;恰尔沟、水磨沟、白杨沟、乌铁布拉克河、卡布尔特河等可能形成于倒数第3次冰期Ⅱ阶段末期,约为360ka。最后,我们估算出富蕴断裂带晚第四纪以来的平均右旋走滑速率为1.46～4.99mm/a。     

Yangshan Gold Deposit: The Largest Carlin and Carlin-like Type Gold Deposit in China

Gold Headquarter of the CAPF has discovered the Yangshan super large-scale gold depositin Gansu Province, which is a great breakthrough of gold exploration and prospecting in WesternQiniing Mountains of China. The gold resources of this deposit achieved 308 tons with increasingpotentials. Preliminary geological investigations indicate that the Yangshan gold deposit is located inthe intra-continental collision orogenic belt; and the deposit was formed during the continent-continentcollision orogenic processes. The geological characteristics of the deposit are similar to that of thetypical Carlin-type gold deposits, while differences still exist. The ore-forming background is notablydifferent from the Carlin gold deposit province in the United States; and the ore-forming fluids aresimilar with that of the orogenic-type gold deposit. Accordingly, the Yangshan gold deposit is atransitional type between the Carlin-type and the orogenic type gold deposits. At present, the Yangshangold deposit is the largest Carlin and Carlin-like type gold deposit that is ever discovered in China.Researches on metaliogeny, metaliogenic model and ore-enrichment regularities of the Yangshan golddeposit are crucial to meet the pressing needs of the current geological investigation and oreexploration of the deposit.     

东北大兴安岭多年冻土区工程地质特征及评价

土体在冻结状态具有极高的压缩模量, 具有弹性体的工程地质特征。但是在冻土地温升高过程中, 这种特征急剧衰减, 产生蠕变和流变, 建筑物地基强度降低, 导致建筑物基础破坏。同时土体在冻结过程中产生的冻胀作用也将导致建筑物基础的破坏。东北大兴安岭地区多年冻土为高纬度低海拔多年冻土, 其分布具有明显纬度地带性特点。本文在分析该区多年冻土分布特征及冻土工程地质特点的基础上, 对由于土体的冻胀和融沉导致的建筑物基础的危害进行分类研究, 针对性的提出了用热棒降低土体温度以保证多年冻土稳定及用排水的方法减少水对建筑物地基多年冻土影响的工程病害处理措施。     

超高压变质岩矿物中的显微构造缺陷:来自TEM和FTIR研究的证据

超高压变质矿物的某些显微构造缺陷可能指示了岩石短暂和快速抬升过程。文中报道了中国大别山双河地区超高压硬玉石英岩矿物显微构造缺陷的透射电镜(TEM)和Fourier变换红外光谱(FTIR)的研究结果。用TEM研究方法,在硬玉石英岩中硬玉包裹体内发现了亚微米级天然蒙钠长石(MA,C2/m)、高钠长石(HA,C)和低钠长石(LA,C)三种多形变体。表明岩石在折返过程经历过高温变质作用(>930℃),以及退变质过程的快速冷却;在石英包裹体内发现了纳米级柯石英和石盐子矿物,提供了柯石英转变为石英以及峰期变质条件下高盐流体存在的证据。"名义上无水矿物"(NAMs)的结构水(OH/H2O)是以缺陷形式赋存于矿物结构中。FTIR分析结果显示硬玉、石榴石、金红石和石英中结构水的平均含量分别为1000×10-6、(900~1600)×10-6、>2000×10-6和<4×10-6,硬玉石英岩全岩含水量为(490~600)×10-6,表明在高压-超高压变质作用过程中,地壳或原岩中的水可以通过这些NAMs携带到地球深部。该类显微构造缺陷可能是大陆碰撞造山带在高应变速率下的局部弱化和深部断层作用的结果。     

河南桐柏围山城层控金银成矿带同位素地球化学

河南省桐柏山区的围山城金银成矿带包括破山特大型银矿、银洞坡大型金矿、银洞岭大型银多金属矿床及一些矿点,赋矿地层是新元古界歪头山组,矿体产状与地层产状一致,形态呈似层状、鞍状或透镜状,层控特征显著。氢-氧-碳同位素地球化学研究指示早、中阶段的成矿流体主要为变质水,晚阶段有大量大气降水加入成矿流体系统。碳-硫-铅同位素指示成矿物质来自于歪头山组地层;钾-氩同位素表明成矿作用(100~140Ma)发生在秦岭陆陆碰撞造山的高峰期之后碰撞挤压向伸展转变的背景下。综合考虑矿带的成矿流体来源、成矿物质来源以及矿床地质特征,认为围山城成矿带属典型的层控造山型金银成矿系统,形成于中生代扬子与华北板块的陆陆碰撞造山体制。     

米仓山南缘中生代沉积盆地性质讨论

米仓山南缘位于四川盆地北部地区,前人认为该地区晚三叠世-白垩纪受控于米仓山造山作用形成的前陆盆地.实际上,无论是按照经典的前陆盆地概念,还是陆内前陆盆地或陆内俯冲前陆盆地等术语,米仓山南缘中生代为前陆盆地值得商榷,其一些关键的地质问题必须给以重视.主要表现在:①平面构造图显示,米仓山地区,前震旦系基底与震旦系盖层之间构成一规模较大的不完整的背斜穹隆,盖层围绕基底分布,说明不是构造推覆体;②不存在形成前陆盆地的区域应力,即该区在晚三叠世开始主要是升隆作用而非强烈的推覆挤压,研究资料表明该地区大规模的逆冲推覆作用发生在燕山期,米仓山的形成也应在该时限之内,之前米仓山为一继承性的隆起;③不具备前陆盆地的沉积格局,即晚三叠世-侏罗纪的沉积格局不是呈楔形展布.鉴于此,笔者认为前陆盆地术语不适用于米仓山南缘晚三叠世-侏罗纪沉积盆地的类型.