北极地区地磁总强度的测量与分析

2012年7月间,在北极地区布设了3个测区,共有33个地磁测点.在这些测点上,测量了地磁总强度,获得了宝贵的北极地区地磁数据.测量数据显示,地磁总强度最高为54978.1 nT,最低为54515.8 nT;所有测点地磁总强度的平均值为54750 nT.与第11代国际地磁参考场(IGRF-11)定量比较的结果表明,北极地区地磁总强度的测量值与IGRF-11相应计算值比较接近,但有差异;它们之间的差值△F,北极地区1号测区△F=-185.2 nT,其差异大;2号测区△F=-58.7 nT;3号测区△F=9.4nT,其差异小.北极地区地磁总强度与IGRF-11的差异是由IGRF-11的局限性、地磁局部异常与地磁观测误差等因素引起的.     

西咸一体化过程与城市扩展研究

随着国家"一带一路"倡议的推进和"新型城镇化建设"战略的实施,中西部城市群建设的步伐大大加快,坚持"集约、节能、生态"的绿色发展理念和落实"以人为本"的城市发展核心价值已经成为具有中国特色城市发展的新潮流,中国中西部大城市群的时空扩展过程及其驱动力分析已经成为热点研究课题。本研究以丝绸之路起点大城市—西安市为研究对象,利用近30年来的多时相(1985年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年)Landsat卫星遥感数据,提取城市化扩展过程的时空变化信息。通过引入扩展强度指数、扩展速率指数、紧凑度等定量变化指数,从时间和空间尺度上分析西安市城市化扩展的数量及几何学特征。同时,选取西安市相应的社会经济统计数据,从人口、国内生产总值(GDP)、宏观政策(包括西咸经济一体化规划)、道路交通4个方面对城区扩展的驱动力进行了综合分析。研究结果表明:(1)城市面积的变化方面:西安市城区从1985年的107.44 km2增长到2015年的724.19 km2,30年间城区面积扩展了6.74倍。扩展强度和扩展速率都呈现先降后升的趋势,在2005年—2010年达到了最大值。(2)空间特征方面:1985年至2000年西安市主要向东部、北部及西北部扩展,2000年至2015年城区则转变为主要向西部、南部与西南部扩展。(3)紧凑度方面:1985年至2000年城市紧凑度呈快速下降趋势,由紧凑型(0.367)转变为较紧凑型(0.262),2000年之后表现为缓慢下降,15年间下降了0.07。(4)城市扩展驱动因子方面:GDP和人口是城市扩展的关键因素,城区面积与GDP呈现出二次幂关系,而城区面积与人口数量则表现为线性正相关关系;此外,"西咸一体化"政策决定了西安市扩展和发展的宏观格局和规模;道路交通基础设施的配套建设也对城市发展起到牵引作用。西安市作为中国中西部"新型城镇化建设"的引领示范城市,城市发展面临着人口快速增长、水资源不足、生态环境脆弱等问题。因此,在今后的城市化发展过程中,应当秉持"绿色、生态、低碳"可持续发展理念,要加强生态功能区的规划,加快生态屏障区建设;统一渭河、泾河、灞河等主要河流的协调管理,合理配置水资源;优化产业结构,大力发展旅游等绿色产业,提高城市竞争力。     

2000—2016年中亚天山植被变化及气候分异研究

利用MODIS-NDVI产品生成中亚天山2000—2016年植被覆盖度,利用线性回归法和偏相关法分析了中亚天山植被时空变化特征及驱动因子。结果表明:中亚天山植被生长及变化趋势具有显著的区域分异性,纬度分区上,中天山和北天山西部植被覆盖度较高的草原、农田和森林在2000—2016年呈现退化趋势;南天山和北天山东部植被覆盖度较低的荒漠、草原和灌丛在同期表现出改善趋势,而中国境内的东天山与境外的西天山相比具有较低的植被覆盖度以及总体改善的变化趋势。中亚天山气候在2000—2016年显示出"暖湿化"特征,温度升高幅度(5. 9%)远大于降水增加幅度(1. 3%),温度、降水与植被覆盖度的显著相关比例为18. 0%和42. 6%,降水是中亚天山植被变化的主要气候驱动因素。以巴音布鲁克草原为代表的东天山部分草原受到过度放牧的影响而退化严重,建议加强植被退化区的生态修复与保护力度。     

青藏高原东南缘滇缅地块NE向走滑断裂带的新构造活动与大地震危险性

2008年汶川大地震发生以来,位于青藏高原东南缘实皆断裂带和红河断裂系之间滇缅地块发生了一系列MS5.5以上中强地震,该地区未来是否可能发生MS7.0以上大地震的危险性,十分令人关注.本研究以滇缅地块内部最长的NE向走滑断裂带--南汀河断裂带为例,结合遥感图像、数字高程模型(DEM)和1:20万地质图,对断裂带附近的水系系统拐弯地貌特征和大型地质体单元位错信息进行提取分析,并根据这些断裂带左旋走滑起始年代(5 Ma),推算其长期走滑速率.研究结果表明研究区NE向断裂带自上新世以来,具有2 mm·a-1的长期走滑速率;此外,根据发生在断裂带上及其周边地区的历史地震、大震复发周期和区内现代构造应力场的分布分析发现,沿这些NE向大型左旋走滑断裂带未来具有MS7.0以上大地震发生的危险性.     

南天山乌什前陆逆冲褶皱构造带的晚新生代构造地貌特征与地震活动

乌什逆冲断褶带位于南天山库车前陆逆冲褶皱构造带的西段,对该地区晚新生代构造活动的研究有利于加深对南天山前陆逆冲构造带的认识。本文通过对卫星遥感影像和DEM数据的解译分析,并结合研究区野外考察及典型地震反射剖面的分析,表明乌什逆冲断褶带东部地貌演化受褶皱生长影响较为深刻,发育一系列由新到老的冲积扇和风口。台兰河中游河流阶地和冰碛物均被秋里塔格断层错断,阶地断距为3.1～6.7 m,台兰期冰碛物(M_2)断距约80 m。秋里塔格断裂第四纪以来水平缩短速率约为1.23～1.59 mm/a。西部地区发育一系列逆冲断层,并发育典型的活动断层陡坎。乌什凹陷地震活动也具有明显的西强东弱的特点,地震活动具有沿断层呈带状分布的特点。乌什逆冲断褶带位于南天山造山带东西构造的转换地带,地震活动西部明显强于东部,且具有呈带状沿南天山及其山前逆冲断裂带分布的特点。历史地震分析表明上个世纪以来该区域未有7级以上地震发生,但其西部地区6级以上地震频发,随着阿克苏地区区域经济的快速发展和人口的快速增长,乌什逆冲断褶带的地震活动性应该引起地质学家更加深入的关注和研究。     

江苏盐城滨海湿地系统格局变化及其对丹顶鹤生境的影响

世界遗产地江苏盐城滨海湿地是亚洲最重要的丹顶鹤越冬栖息地之一,近几十年来,由于农业、工业、水产养殖业及城镇化等人类活动的加强,湿地系统的格局发生了巨大变化,丹顶鹤适宜生境出现急剧退化。本研究利用1989年—2019年间的多时相遥感数据对盐城滨海湿地进行分类,分析湿地系统的格局变化及丹顶鹤生境连接度的动态变化。研究结果表明,过去30年盐城滨海湿地中自然湿地呈现快速退化,其面积减少49.46%;而人工湿地面积增长69.24%,其面积增加主要通过占用自然湿地和围垦填海的方式来实现,围垦重心具有自北向南和从陆到海方向迁移的趋势。其中,作为丹顶鹤适宜生境的碱蓬盐沼和盐碱地的面积减少了489.10 km2,适宜生境面积占比从1989年19.88%降至2019年4.36%。结构连接度计算结果显示,适宜生境斑块的连接度指数从1.83下降至1.30,斑块间距离增大,破碎化加剧;而功能连接度的计算结果显示,2019年整体连接度指数和概率连接度指数均小于0.01,连接网络总体破碎,适宜生境连接网络存在于小区域范围,区域连接网络主要集中在中介度指数高的遗产地核心区和条子泥湿地,它们是丹顶鹤适宜生境的关键节点。遗产地核心区自2014年实行退耕还湿、退渔还湿等措施以来,丹顶鹤适宜生境有了很大改善。建议除了加强对现有丹顶鹤适宜生境区域的科学保护外,应加大对关键节点自然湿地的恢复力度,提高丹顶鹤适宜生境斑块间的连接度。     

基于数字化海图与多时相卫星遥感的 长江口九段沙形成演化研究*

九段沙位于长江河口南北槽之间,为新形成的河口沙洲,其形成距今只有50年的历史。利用对大通水文站1950~2003年的水沙资料的分析,结合对数字化海图和多时相卫星遥感影像的解译及野外现场考察,对九段沙形成过程和演化过程中的面积、体积、高程和地貌特征等进行了综合研究,研究结果表明九段沙自形成以来面积、体积总体上是处于增大过程中,高程也在增高,成陆化作用明显。但由于来水来沙的不同和河口动力作用,这种增长不是线形的,有时因受到冲刷而面积减小,高程降低。利用采自九段沙上沙的短柱状样分析发现潮间带和潮上带的沉积速率不同,植物群落对九段沙的形成演化具有一定的影响,但总体上九段沙正处于从河口沙洲向河口沙岛的演化过程之中。九段沙的植被保持着自然演替的原生状态,植物群落结构简单,生物多样性尚较低,以芦苇群落为代表的高等湿地植被主要分布在九段沙潮间带上部和潮上带,九段沙属于发展过程中的河口湿地。     

东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪构造变形与地貌特征研究

秀沟盆地是发育在东昆仑走滑断裂带上的一级拉分盆地,位于该断裂带西大滩-东大滩段与托索湖段的左阶连接部位。本研究通过解译分析高分辨率遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,并结合野外高精度实时差分GPS(RTK-GPS)测量数据,对秀沟盆地第四纪构造活动及其地貌特征进行了研究。研究结果表明,沿东昆仑活动断裂带秀沟盆地段发育了晚第四纪地表地震破裂带、次级走滑拉分盆地、错断阶地陡坎、错断冲积扇等典型走滑构造地貌特征。其中秀沟盆地东北部发现约50km长,而且保存完好的地表地震破裂带,很可能是1902年秀沟盆地东北部M7.0级的地震地表破裂带。在破裂带的长度上,它与1963年发生在其东部阿拉克湖段的M7.0所产生的40km长的地震地表破裂带相近。高分辨率遥感影像的解译结果表明,冲积扇上发育的河流T3阶地与T4阶地之间发生了90m左右的水平断错累积位移,根据同一海拔高度沉积物的宇宙成因核素暴露年代测定资料得出的T3和T4阶地的形成年龄分别是 6276±262a和 8126±346a,估算出东昆仑活动断裂带秀沟盆地段全新世以来的平均走滑速率为12.9±2.9mm/a。此外,遥感影像解析和野外测量指示晚第四纪冲积扇发生的累积错断距离为2970±30m,根据这些推测冲积扇形成年代约为 297±19kaB.P.,由此估算出秀沟盆地段晚更新世以来的长期平均走滑速率为10.1±0.8mm/a。两者结果接近,表明东昆仑活动断裂带秀沟盆地段晚第四纪以来有比较一致的走滑速率。     

四川汶川5.12大地震同震滑动断层泥的发现及构造意义

2008年汶川8．0级地震沿龙门山断裂带内的映秀-北川断裂和灌县-安县断裂产生了近300km的同震地表破裂带。震后地质科学考察发现地表变形以逆冲为主,并伴有右旋走滑。地震地表破裂带大多沿古生代碳质泥岩、页岩和三叠系煤系地层内的滑动面出露地表,这些软弱地层为地震破裂带冲到地表提供了超低摩擦滑动带。我们发现在同震垂直和水平位错达6m左右的地袁破裂带,地震的同震滑动发生在厚度约O．5—2cm的狭窄滑动带内,以发育新鲜的灰色断层泥为特征,这些断层泥是地震断层快速滑动过程中岩石-流体相互作用的结果。     

活动断层的构造地球化学研究现状

活动断层在形成演化过程中经常伴随很多复杂的构造地球化学作用,并导致诸如应力矿物的生长、断层泥矿物颗粒表面微形貌的形成、气体同位素异常等地质现象的出现,它们都可以用来判识活动断层的活动性、启闭性以及断裂带的三维展布状况,尤其是断裂带的深度等问题.因此,有关活动断裂带的断层泥、流体地球化学以及相关的水一岩相互作用等问题一直吸引众多科学家的密切关注,并在许多领域取得了丰硕的成果.但是,由于构造地质作用的极端复杂性,构造地球化学研究也仍然存在一些需要深入探究的科学问题.