增生造山过程中大陆地壳的净生长——来自中亚造山带中段南缘岩浆岩的约束

软流圈地幔上涌是大陆地壳净生长的重要方式,这种壳幔作用在增生造山作用过程的地质表现如何有待深入研究。内蒙古西部的居延海地区位于中亚造山带中段南缘,处于北山造山带与阿拉善地块北缘造山带的构造衔接部位。通过对居延海地区4口井所钻获的具壳幔作用特征的花岗质岩石的研究,本文深入剖析了增生造山过程中软流圈地幔物质贡献及其具体地质表现。首先,花岗质岩石中的闪长质暗色微粒包体(富含针状磷灰石微晶)指示了壳幔岩浆混合特征。再者,花岗质岩浆锆石结晶年龄为306～313Ma,具有正的εHf(t)值,平均值介于+13.0～+14.3之间,二阶段模式年龄tDM2平均值介于410～588Ma之间,揭示一次显著的大陆地壳净生长事件,锆石Hf同位素表明花岗质岩浆源区具有初生陆壳重熔和亏损幔源岩浆混合的特征。以上地质事实暗示居延海所在的中亚造山带中段南缘晚石炭世处于洋中脊俯冲或俯冲板片回卷的地球动力学过程中。     

我国土壤动物生态地理研究进展

通过回顾我国近30年来土壤动物生态地理研究的进展,概述了我国土壤动物群落多样性及生态地理分布。包括我国从热带、亚热带到温带,从森林、草地、沙漠到湿地、农田乃至城市等诸多生态系统。总结了土壤动物群落对环境的响应及其指示意义研究的相关进展,从土壤动物对环境的营造、净化及其在生态系统凋落物分解和物质循环中的作用三个方面论述了土壤动物的功能,最后介绍了土壤动物与其他生物的互作、地上地下的生态学联系、全球变化对土壤动物群落的影响等热点领域的研究现状,并提出了未来土壤动物生态地理研究的热点问题。包括分子生物技术在土壤动物分类研究中的应用;土壤动物群落多样性的功能和机理;地上与地下生态系统的交互作用;干扰、污染、生物入侵和全球变化对土壤动物群落和功能的影响等。     

多源资料重构三维海温场的先验误差估计和诊断分析

针对遥感资料与实况观测融合重构三维海温场的问题，改进了最优插值中的先验统计信息估计，并研究了背景场和观测项的各自影响机制。在最优插值中，将背景场分别取为平均气候场（静态方案）和遥感合成场（动态方案）；在最优融合前，用后验诊断方法迭代优化了背景误差和观测误差协方差；融合完成后，用观测空间诊断误差和模式格点指标对比分析两种方案。主要结论:（1）动态方案相对于静态方案分析误差减小的绝对量值由二者的观测误差之差决定、减小的相对程度由二者的背景误差之比决定；（2）背景场的调整作用在中高纬占优势、在赤道海域与观测项调整作用相当，是由协方差相关尺度的准纬向分布特征决定的；（3）动态分析场的中尺度信号谱能量整体比静态分析场高1~3个量级，但在热带海域相当；（4）遥感资料通过分辨实况观测所无法分辨出来的海温中尺度特征，达到减小误差、提高有效分辨率的效果。     

基于观测的南海越南沿岸次表层涡旋

In this study, subsurface eddies near the Vietnam coast of the South China Sea were observed with in situ observations, including Argo, CTD, XBT and some processed and quality controlled data. Based on temperature profiles from four Argo floats near the coast of Vietnam, a subsurface warm eddy was identified in spring and summer. The multi-year Argo and Global Temperature and Salinity Profile Programme(GTSPP) data were merged on a seasonal basis based on the data interpolating variational analysis(DIVA) method to reconstruct the three-dimensional temperature structure. There is a warm eddy in the central subsurface at 12.5°N, 111°E below300 m depth in spring, which does not exist in autumn and is weak in winter and summer. From CSIRO Atlas of Regional Seas(CARS) and Generalized Digital Environment Model(GDEM) reanalysis data, this subsurface warm eddy is also verified in spring.     

基于领海基线外推领海、毗连区和专属经济区的2种算法及其比较

由于领海基线一般由折线组成且地球表面为球面,基于领海基线外推领海、毗连区和专属经济区的实际计算存在困难。文章基于交圆法设计最短距离法和椭圆法2种算法并对其优劣性进行比较,研究表明:外推12nmile领海和24nmile毗连区的界线基本与外推的领海基线平行,外推200nmile专属经济区的界线形状变化较大;最短距离法精度高但计算量较大,椭圆法所需计算时间短但精度较低且没有消除误差。     

略论中国水安全问题与地下水的保障作用

中国水资源面临的形势依然十分严峻,水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益突出,成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。主要表现为:全国人均水资源量接近1700m~3,即将步入水紧张国家;京津冀等地区人均水资源量不足250m~3,水资源极度短缺,地下水超采严重;全国地表水质量总体好转,东部人口密集区地下水质量有恶化趋势;部分地区和城市水源供给结构单一,抵御突发性缺水事件的能力不足。地下水是国际公认的可靠供水水源,欧美等发达国家以地下水作为主要饮用水源。地下水在中国工农业供水和生活用水方面也发挥着重要作用。然而,地下水的重要作用并没有被广泛认同,甚至往往被忽视。本文阐明了地下水在保障水安全中的重要作用。保障水安全,核心在于推进治水思路战略转变,关键在于加强水文地质及相关学科科技创新。主要战略措施包括:从注重城市和工业节水向注重全面系统节水转变,以农业节水弥补城镇供水快速增长;从注重开发利用向注重涵养保护转变,以水资源涵养保护促进水资源可持续利用;从注重地表水供水向注重地下水地表水优化配置转变,以地下水战略储备应对突发性水危机;从注重工程调水向注重虚拟水贸易转变,以虚拟水贸易调节长期水供求关系。     

保定平原区地下水水位变幅带自由孔隙率空间变异研究

科学确定地下水水位变幅带的地学参数是水资源评价与管理中的重要环节。保定平原近40年来强烈开采地下水,水位持续下降形成规模巨大的厚包气带层,南水北调工程通水后,随着河湖生态补水与地下水压采工作的推进,保定平原局部地区地下水水位止跌回升。回补水量与水位变化的定量关系成为超采治理的一个重要科学问题,但水位回升条件下的计算中仍用表示释水过程的给水度参数将造成结果偏差,因此表述水位恢复过程的自由孔隙率参数研究是解决这一问题的重点所在。文章基于保定平原区67个工程地质钻孔采样数据,确定水位变幅带的综合自由孔隙率,通过趋势分析和结果交叉验证方法遴选半变异函数模型,结合普通克里金插值方法对未知点进行无偏最优估计。结果显示：（1）保定平原区水位变幅带综合自由孔隙率的最优半变异函数模型为一阶趋势效应指数模型。数据具有强空间自相关性,主要受变幅带空间位置、地层类型等结构性因素影响。（2）综合自由孔隙率分布表现为西南、西北为高值区,极值可达0.25,数值向中部及东部逐步降低,最小降至0.02。（3）与惯用给水度值进行对比,自由孔隙率值在南北部地区整体升高约0.03,约为惯用给水度的1.2倍。在中部地区降低了约...     

北山野马井地区泥盆纪富钾酸性岩浆岩地球化学特征及其地质意义

为了理清北山南部晚古生代构造演化过程,对野马井地区的二长花岗岩与流纹岩进行了岩石学、全岩主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明二长花岗岩与流纹岩的就位年龄分别为402.7±2.4 Ma与392.9±2.5 Ma.二者均为富钾钾质岩浆岩,呈现过铝质-强过铝质,轻重稀土弱到中等分馏且相对富集轻稀土,二长花岗岩呈现无或弱的负Eu异常,流纹岩呈现较明显的负Eu异常,二者均富集Rb、Th、U、Pb等,亏损Nb、Ta、Ba、Sr、Ti等,为I型酸性岩浆岩.二长花岗岩与流纹岩的锆石ε_Hf（t）值介于-2.2~+6.8,对应Hf模式年龄（t_DM2）为962~1 533 Ma;指示二者主要由中元古代陆壳物质熔融所形成.依据野马井地区泥盆纪富钾酸性岩浆岩的地球化学特征,结合该区域其他地质资料,可推测其为后碰撞构造环境的产物.      

基于生态优先的水资源承载力分源评价及应用——以河北保定平原为例

水资源是保障区域发展的重要因素,是维持生态环境的关键要素。保定平原区作为京津冀地区的重要区域,其水资源承载能力对于区域生态和社会经济发展具有重要意义。本文以生态优先为基本理念,基于不同供水来源与不同用水类型的供给与利用关系,采用定额计算和线性加权目标规划相结合的方法,对保定平原区水资源承载力进行分源评价,并与地方规划相对比,进行了水资源承载力分级。结果表明:在保证生态需水和农业灌溉用水的基础上,保定平原区在持续枯水年条件下城镇生活和工业生产2025年可提供水量为4.63×10~8m~3、水量缺口0.52×10~8m~3,2030年可提供水量为6.96×10~8m~3、水量缺口0.56×10~8m~3;持续平水年条件下,城镇生活和工业生产2025年可提供水量为5.81×10~8m~3、水量盈余0.66×10~8m~3;2030年可提供水量为8.14×10~8m~3、水量盈余0.62×10~8m~3。该项研究旨在为保定平原地区发展规划制定提供科学依据。