多年冻土活动层浅层包气带水-汽-热耦合运移规律

活动层水热状态直接影响多年冻土和寒区工程的稳定性。已有研究大多基于附面层理论研究冻土温度场变化,较少研究液态水和水汽运移过程及其对冻土温度场的影响。结合多年冻土活动层包气带水-热耦合迁移的物理过程和内在机制,以温度和含水率为基本变量,建立了考虑液态水和水汽相变、水分对流传热和水汽运移的土壤-地表-大气能量平衡及土壤内部水热变化的耦合模型,分析了真实野外气象条件下活动层液态水和水汽运移规律。计算结果表明:白天温度梯度水分向土壤内部运移,夜间温度梯度水分向土壤表层运移;暖季温度梯度水分以向土壤内部运移为主,冷季温度梯度水分以向地表运移为主;就全年而言,活动层各个深度处水汽运移作用大于15%,水势梯度水汽运移极小可以忽略不计,特别是浅层土壤在无降雨状态下,水分运移以温度梯度水汽运移为主;水势梯度液态水通量受降雨影响明显,在降雨事件期间和之后,液态水和水汽下渗占主导地位,降雨降低表层土壤温度、减小土壤热传导通量,有利于土壤热稳定性。     

滇西勐库地区退变质榴辉岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

滇西双江县勐库地区退变质榴辉岩呈构造透镜体产于湾河蛇绿混杂岩带内,该发现弥补了东特提斯造山带高压-超高压变质岩在云南境内的空缺。在岩石学观察的基础上,借助激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术,对退变质榴辉岩中的锆石开展了精确的U-Pb年龄测定。所测试的3件样品分别采自3个不同的露头:样品PM011-9-1采自勐库控角剖面,样品PM038-15-4采自勐库地界剖面,样品GH1612-1-1采自勐库根恨大寨。测年结果显示,样品PM011-9-1的23个测点中存在2组较集中的~(206)Pb/~(238)U年龄,分别为801.0±9.8Ma和227.0±12Ma;样品PM038-15-4的26个测点中存在2组较集中的~(206)Pb/~(238)U年龄,分别为447.5±3.6Ma和291.7±6.3Ma;样品GH1612-1-1的30个测点中存在一组较集中的~(206)Pb/~(238)U年龄,为229.0±1.3Ma。结合区域资料及锆石阴极发光图像分析,801.0±9.8Ma应属退变质榴辉岩的原岩年龄,可能代表了Rodinia超大陆裂解早期出现的初始洋壳;而447.5±3.6Ma、291.7±6.3Ma和229.0±1.3～227.0±12Ma这3组年龄可能代表了退变质榴辉岩经历的3期变质作用年龄:分别为峰期硬柱石榴辉岩相的变质作用;中期角闪石榴辉岩相-高压麻粒岩相的退变质作用,为一个降压-增温的"热折返"过程;主期角闪岩相的退变质作用,是一个大幅度的降温-减压过程,奠定了勐库地区退变质榴辉岩的主体面貌。     

抚顺、桦甸、龙口含矿区始新统高品质油页岩特征及地质意义

通过岩石样品观察、光片鉴定以及含油率、有机碳(TOC)、岩石热解及地球化学等测定分析方法,从工业品质特征、地球化学特征和有机岩石学特征等几个方面对抚顺、桦甸、龙口含矿区古近系始新统高品质油页岩进行研究,进而揭示三个地区油页岩的特征和其地质意义。研究表明:抚顺、桦甸、龙口三个地区高品质油页岩的含油率和发热量数值依次增高,灰分和全硫数值依次降低,含油率分别为13.38%、18.24%、34.53%,发热量分别为8.69MJ/kg、12.85 MJ/kg、23.34 MJ/kg;根据微量元素Sr/Ba、Sr/Cu的比值得出,抚顺、龙口地区油页岩沉积于温湿气候下的淡水环境,桦甸地区油页岩沉积于干热气候下的半咸水环境;稀土元素的Ceanom值反映了油页岩沉积时水体介质的还原性,可以说明这三个地区油页岩段沉积时期水体为还原环境;研究区油页岩有机碳(TOC)含量丰富,分别为21.15%、32.35%、62.3%;抚顺、桦甸、龙口地区油页岩的有机质均处于成熟的热演化阶段,最大热解峰值分别为444℃、441.5℃、436.5℃,有机质类型分别为Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ1型,有机质的显微组分主要为腐泥型,含有大量的藻类体,有机质来源主要为湖泊生物,并含有少量的陆源高等植物。     

西宁盆地嵌齿象化石地点考证及地层对比

西宁盆地的间型嵌齿象(Gomphotherium connexum)和维曼嵌齿象(Gomphotherium wimani)的种型群材料是中国最早的一批有出土地点记录的长鼻类化石。这些化石在西宁盆地新生代地层划分和对比中起到了基础性的作用,但长期以来,对二者种型群材料产出的精确地点和层位并不完全清楚。受此影响,对二者生物年代及演化阶段的研究,以及西宁盆地的地层对比存在很多争议。对西宁盆地间型嵌齿象和维曼嵌齿象种型群化石点(即正型地点)进行了多方考证,获取了化石地点的准确位置:吊沟和八盘山。通过地层对比,证明两种嵌齿象的正型地点出自同一层位——关家山组(原咸水河组下部)底部河道相的绿色砂砾岩层中,两者的时代相同。依据已有的古地磁结果,间型嵌齿象和维曼嵌齿象的正型地点的年代应为16~15 Ma。通过形态学分析进一步阐释两种嵌齿象的系统演化关系,认为二者仅仅代表不同的演化方向,而不是原始与进步的演化阶段。这一方面对中国古生物史的研究有重要意义,另一方面为探讨嵌齿象类群演化的问题提供了关键性的年代学数据,也对西宁盆地的大地构造和沉积环境演化等方面提供了重要的生物地层学证据。     

柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统石门沟组砂岩碎屑组分特征及其物源构造环境分析

利用砂岩碎屑骨架成分统计和碎屑颗粒结构特征分析,研究柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组碎屑岩的源岩类型及其构造环境。石门沟组砂岩成分成熟度中等、结构成熟度较低,具有近源物源的特点。砂岩碎屑骨架成分统计结果表明石门沟组的物源区构造背景属于再旋回造山带。结合柴达木盆地北缘中侏罗统古地理特征,确认鱼卡地区石门沟组物源区为祁连山造山带。砂岩碎屑组分可能来自于南祁连山上石炭世宗务隆山群火山岩和达肯达坂山群变质岩。     

青海省大干沟地区黑色岩系中V-Mo-PGE矿床找矿前景分析

分布在东昆仑山南坡青海省大干沟地区的浩特洛哇组黑色岩系,属陆缘裂陷滨海—浅海相沉积的碎屑岩—碳酸盐岩建造,形成于缺氧环境。区内的大干沟钒钼矿床、大干沟口V-MoPGE矿床均赋存于浩特洛哇组(C2P1h)中,矿体均为层状、似层状,具层控特征。近年工作在大干沟口浩特洛哇组碳质板岩中发现了Mo、Au等元素的化探异常,通过少量的槽探及钻探工程控制钒钼矿体8个;钻孔ZK001、ZK701中均见Pd矿化,w(Pd)=0.03×10~(-6)~0.16×10~(-6),达到伴生矿床工业开采品位。大干沟黑色岩系中伴生铂族元素的发现,给青海省柴南缘地区非传统类型的铂族元素矿床的找矿突破带了希望,与黑色岩系有关的V-Mo-PGE矿产找矿前景光明。     

气候变化与人类活动对石家庄市藁城区地下水位埋深的影响分析

为了探寻石家庄市藁城区地下水埋深动态变化规律,以藁城区2001—2018年的年降水量、地下水人工开采量等数据为基础,对藁城区地下水位埋深进行研究。首先采用P-Ⅲ型曲线法确定降水序列的丰、平、枯年份,分析不同降水量情况下地下水位埋深变化规律;其次,利用地下水开采潜力系数法和灰色关联度法对人工开采量和地下水位埋深的关系进行研究。结果表明：1）藁城区地下水位埋深在2001—2016年逐渐增大,在2016—2018年趋于减小,2016年为转折点;在空间上藁城区地下水位埋深呈现出北部埋深小、南部埋深大的特征,北部水位埋深较同期南部水位埋深要浅5~10 m。2）降水是驱动藁城区地下水位埋深变化的重要因素,枯水年水位埋深变幅在0.8~1.5 m之间,平水年水位埋深变幅在0.3~1.2 m之间,丰水年水位埋深变幅在0.3~1.1 m之间。主灌期（3—6月）的地下水位埋深增加速率均为cm/d级,非主灌期（7—10月）的地下水位埋深减少速率均为mm/d级。3）人工开采是驱动藁城区地下水位埋深变化的主导因素,其中农业开采量占人工开采量的80%。综上认为,藁城区一直处于严重超采状态,地下水累计超采量每增加1亿m³,地下水位埋深增加0.45 m。     

2017-2018年冬季黑龙江省气温异常成因分析

2017-2018年冬季全省平均气温为-19.7℃,较历年同期偏低2.2℃,为1981年以来的第3位,仅次于2000年和2012年。本文利用NCEP再分析资料,对2017-2018年黑龙江省冬季气温异常成因进行分析,结果表明大气环流的异常是造成黑龙江省冬季气温异常偏低的直接原因。东亚季风环流系统表现为:东亚冬季风强度偏强,西伯利亚高压偏强,500hPa东亚大槽异常偏深。分析下垫面外强迫因素,2017-2018年赤道中东太平洋出现拉尼娜事件,分析显示拉尼娜事件发生可能导致冬季风偏强,从而也是造成全省气温偏低的主要原因之一。     

阿克苏河流域的面雨量序列及其与径流关系

以数字高程模型 (DEM) 的1km×1km网格数据为基础,对阿克苏河流域14个气象站和水文站的1961~2000年的年降水资料进行了自然正交分解 (EOF),通过回归分析,建立主要特征向量与地理因子的插值模型,给出了一个面雨量序列的计算方法,为建立气候要素的区域平均序列提供了一个有效的解决方案,并由此推算出年阿克苏流域平均年降水量的空间分布以及面雨量序列。径流量与面雨量之比 (R/P) 平均为0.43,最高为0.69 (1997年),最低为0.30 (1963年)。计算出的阿克苏河流域面雨量序列与阿克苏河实测径流量序列的趋势变化率分别为5.79×10⁸ m³/10a和4.29×10⁸ m³/10a,两者均表现出增加趋势,但面雨量的增加速率要比径流量大一些,年际变化幅度也要大,面雨量和径流量的变差系数Cv值分别为0.17和0.13。阿克苏河年径流量的变化与夏季0^oC层高度、年面雨量有着十分密切的关系,表明20世纪90年代以来新疆气候的变化是阿克苏河流域径流稳定增加的一个非常重要的因素。     

中更新世气候转型时期南海生态环境的南北差异

中更新世气候转型在南海浮游有孔虫、氧同位素和其它生物记录上主要反映在900 ka BP前后发生高频率变化,特别是指示表层水骤然降温。北部冬季表层水温从24~25℃降至17~28℃,而南部也从26~27℃降至23~24℃。总的降温趋势与开放西太平洋一致,直接反映了西太平洋暖池在900 ka BP之后MIS22期间有明显的减弱。表层水大幅度降温还发生在后继的MIS 20、18、16几大冰期,说明主要冰期旋回周期由41 ka转变为100 ka经历了长达400 ka的过渡时期,并且冬季风增强也在过渡时期的后半段最明显。南海南北生物组合和δ18O值的差异,突出了中更新世气候转型期边缘海区南北气候梯度反差和冬季风在冰期增强的讯号。结论是：生态环境系统反应总体表现与冰期旋回一致的同时,还包含了独特的地区性系统演变特征。但是,南海—西太平洋地区在0.9 Ma BP前后表层海水盐度因东亚冬季风和海平面下降的定量变化,以及这些变化对气候转型时期海—气耦合过程和生态环境系统的影响,尚缺乏足够的资料和证据。