城市供水管道渗漏程度的渗流模型分析与探地雷达信号正演

应用探地雷达进行城市地下管道的探查已经在市政工程中广泛采用,但是利用探地雷达进行地下管道泄漏的探查在我国尚未被广泛采用。本文研究了探地雷达在城市地下供水管道渗漏探查中的应用。首先利用Geo-studio软件模拟了不同工况下的管线渗流情况,分析了不同管线大小,不同渗漏位置与不同时间下的渗漏区的分布、渗漏部位含水量发育特征等几何和物理参数;在此基础上,通过采用GprMax探地雷达正演模拟软件对管道的渗漏进行了病害正演,建立了不同埋深、不同管线大小、不同渗漏位置和程度的系列探地雷达响应特征数据。为实际利用探地雷达探测城市供水管道渗漏提供了基础的参数数据和识别参考。     

重庆高燕地区菱锰矿热水沉积成因地球化学证据

重庆高燕锰矿床位于晚震旦世秦巴成锰沉积盆地,主要赋存于陡山沱组顶部,以鲕粒或球粒状产出.为了查明其成因,在收集该区锰矿相关成果的基础上,对ZK129-3#、ZK115-7#、ZK127-7#、ZK133-7#、ZK115-11#五个钻孔的陡山沱组鲕状菱锰矿进行系统采样,并测试了包括Mn、Fe、P、SiO2、CaO、MgO、Al2O3和LOI在内的8个地球化学指标,进而运用指相元素地球化学分析了Mn/Al、（MgO/Al2O3）×102、Al/（Al+Fe+Mn）和SiO2/Al2O3比值.结果表明：重庆高燕菱锰矿受陆源物质的影响很小,与海洋沉积有关,主要是海洋自生产物;Al/（Al+Fe+Mn）和SiO2/Al2O3值则指示其沉积过程中有热水参与,是热水沉积的产物.     

黄河三角洲沉积物压实固结及其对地面沉降贡献估算

利用1987年黄河三角洲综合性工程地质水文地质勘察中的152个钻孔与土力学中的分层总和计算法,对研究区域由沉积物自重压实引起的地面沉降进行了计算。结果表明:整个研究区范围内都不同程度地受到沉积物自重压实影响,总沉降量最小157 mm,最大1 398 mm,平均值669 mm,呈现由西南向东北逐渐增大的趋势。软土层是自重压实沉降的主要贡献层,其占到沉积物压实沉降总量的65%。与研究区内水准监测数据对比显示,沉降量估算结果是合理可靠的。根据对比结果进一步估算了沉积物压实固结分量对地面沉降总量的贡献比,最小值为2.1%,最大值为15.0%,平均值为4.0%,沉积物自重压实固结对今后区域的地面沉降仍将产生长远的影响。     

广东省晚稻干旱灾害评估及其特征分析

利用广东省1960—2016年5—6月逐日降水量资料、1983—2016年全省及各市早稻产量资料、1994—2016年灾情资料等,首先应用数理统计方法,建立早稻产量与“龙舟水”期间（5月21日—6月20日）总降水量、降水量距平百分率与暴雨日数的相关关系;然后,采用个例分析法,建立“龙舟水”灾害对早稻产量影响评估模型,再利用评估模型对受“龙舟水”影响严重的2008年早稻单产减产率进行评估检验,其正确率超过75%。最后,确定“龙舟水”期间暴雨日数大于等于1 d且降水量距平百分率大于等于20%为早稻“龙舟水”灾害保险阈值,在此基础上,设计了“龙舟水”灾害保险气象理赔指数。

     

基于机载和星载高光谱遥感的武夷山成矿带蚀变矿物信息识别研究

武夷山成矿带是中国东部中生代火山岩区重要的金铜多金属成矿带之一。为进一步对武夷山成矿带的岩矿蚀变信息进行识别与对比研究,该文利用机载航空高光谱SASI短波红外数据和星载高分五号(GF-5)高光谱数据,在充分分析不同蚀变矿物的实测波谱典型吸收特征和矿化蚀变信息识别提取方法的基础上,基于迪开石、高岭石、石膏、铁绿泥石、铁镁绿泥石、镁绿泥石等6种蚀变矿物的实测光谱特征,应用光谱角填图法(Spectral Angle Mapper,SAM)对闽中永泰—德化—尤溪矿集区的两类高光谱影像的蚀变矿物信息进行自动匹配识别和信息提取。研究表明:1 两类高光谱数据都能较好地提取出上述6种典型蚀变矿物的分布范围,且结合地质资料能够推测出火山机构,暗示了较好的找矿前景;2 通过对提取的蚀变矿物信息的效果和特征进行对比研究,并经野外实测岩矿样品的光谱验证,SASI数据提取的蚀变矿物信息与实际验证点吻合更多;3 通过对比分析,发现应用高空间分辨率SASI数据的蚀变矿物信息提取结果较空间分辨率较低的GF-5数据更加稠密和精确,与空间分辨率越低,像素光谱混合越明显、地物精细区分程度也相对较差的常规认识相吻合。由于该研究中光谱验证点相对较少,且矿物种类有限,同时原始空间分辨率不同等因素,评价结果还需作进一步验证。     

硼同位素分析测试技术研究进展

硼(B)是一个质量较轻的流体活动性元素。它有2个稳定同位素：10B和11B,两者之间相对质量差较大,导致自然界显著的硼同位素分馏。因此,硼同位素作为强有力的非传统稳定同位素示踪工具,在化学、环境、生物、地球及行星科学等研究领域具有广泛的应用。近二十年来,国内外硼同位素分析测试技术不断改进并取得了诸多重要进展。然而,获取高质量硼同位素数据,在样品消解、分离纯化以及质谱测试三个主要环节中仍然存在很多挑战。因为硼具有易挥发性及其在不同pH值环境中因配位不同导致同位素分馏,样品消解和分离纯化对硼同位素准确测量有很大影响。样品消解法主要有高温水解法、酸溶法、碱熔法和灰化法,其中酸溶法与碱熔法是最常用的方法。分离纯化法主要包括离子交换法、硼酸甲酯蒸馏法和微升华法。这些样品前处理方法各有利弊。质谱测试方法主要有两类：一类是溶液法,即热电离质谱法(TIMS)或多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS);另一类是微区原位分析法,即二次离子质谱法(SIMS)或激光剥蚀法(LA)-MC-ICP-MS。不同的测试方法对样品前处理要求不同：溶液法要求去除基质;微区原位分析法要求样品与标样的成分匹配。这些测试方法也存在不同技术挑战：TIMS分析过程中容易产生同位素分馏。而SIMS和LA-MC-ICP-MS分析过程中存在缺少标准样品、样品表面污染、低含量样品精度有限及高含量样品重现性差等问题。基于MC-ICP-MS测量低含量样品中硼同位素的独特优势,本文深入探讨了基体效应、记忆效应和质量歧视效应三方面的现存挑战,通过梳理文献和数据对比,在总结现有硼同位素地球化学研究方法的基础上提出一些分析测试技术发展方向的建议。     

幕阜山矿集区黄柏山锂铌钽矿床地质特征及找矿方向

江南造山带中段幕阜山稀有金属矿集区是我国东部重要的锂铌钽资源基地, 区域锂资源主要集中于锂辉石伟晶岩中。但此类伟晶岩常受到岩浆出溶热液的叠加作用, 导致锂不同程度的流失, 因此新鲜锂辉石伟晶岩的产出条件与精准定位, 成为区域成矿理论研究与锂资源勘查的突破重点。笔者研究团队近年来在幕阜山地区新发现的黄柏山锂铌钽矿床, 产出了区域少有的大规模新鲜锂辉石伟晶岩脉。本次研究在黄柏山矿床已开展的化探、探槽、钻探等勘查工作基础上, 系统总结了矿床的地质条件, 精确厘定其成矿时代, 初步建立了仁里-黄柏山矿田成矿模型, 并进一步指出区域找矿方向。黄柏山矿床位于幕阜山岩体西南缘, 矿床内伟晶岩总体沿片岩片理产出, 其类型主要为(白云母)钠长石伟晶岩和锂辉石钠长石伟晶岩, 稀有金属矿化组合为Be-Nb-Ta-Li, 稀有金属矿物主要为绿柱石、铌钽铁矿和锂辉石。矿床内锂辉石多为新鲜无蚀变(＞96%), 少数晶体边缘具弱蚀变或锂辉石+石英蠕虫状共生结构, 为岩浆演化晚阶段流体出溶导致的弱酸性交代所致。三种类型锂辉石的Li2O为7.72%~7.82%, 基本未发生锂的流失, 这与区域构造交汇导致容矿空间封闭性弱, 岩浆演化出溶热液第一时间运移扩散有关。黄柏山矿床稀有金属成矿作用发生在早白垩世(133.0±1.5Ma), 与幕阜山矿集区二云母花岗岩成矿阶段时限(135.8~133.0Ma)一致。本次工作通过对仁里-黄柏山矿田伟晶岩地表类型分带的重新厘定, 结合区域已有的成矿母岩及伟晶岩垂向分带研究成果, 提出黄柏山矿床、仁里矿床、深部成矿母岩三者从西至东呈现出由高至低的三维空间分布特征, 初步建立矿田"体中体"模型。该模型及稀有金属成矿作用特点显示, 矿田西南部冷家溪群与幕阜山岩体接触带区域, 尤其是高地形地区, 仍具有锂找矿潜力。     

稳定碳同位素在湘中千佛洞上覆土壤-滴水-现代沉积物的迁移特征研究

通过对2021年1月~2022年10月期间,湘中千佛洞洞外大气-上覆土壤气-洞穴空气二氧化碳含量（pCO₂）及其碳同位素（δ¹³C_CO2）、8个洞穴水体（4个滴水、3个地下河水、1个池水）溶解无机碳同位素（δ¹³C_DIC）以及洞穴现代沉积物碳同位素（δ¹³C）的连续监测,初步获得了监测时段内千佛洞岩溶系统中δ¹³C在垂直方向上运移的变化特征,并得到以下3点主要认识：1）千佛洞上覆土壤气、洞穴空气pCO₂及δ¹³C_CO2表现出相似的季节变化特征,夏季pCO₂偏高,δ¹³C_CO2偏轻,冬季则相反。降水量和温度是土壤pCO₂及δ¹³C_CO2变化的主要影响因素;2）千佛洞洞穴水体δ¹³C_DIC值呈现显著的季节变化规律,夏季偏轻,冬季偏重,表明土壤pCO₂及δ¹³C_CO2对其影响较大,说明该洞洞穴水体δ¹³C_DIC可以较好地响应外界环境变化。此外,4个滴水点δ¹³C_DIC值在变幅和绝对值之间存在一定差异,这可能是受到不同滴水点的运移路径和滴水速率等因素的影响;3）千佛洞现代沉积物δ¹³C也表现出明显的季节变化特征,说明该洞现代沉积物δ¹³C可以较好地继承滴水中的δ¹³C_DIC信号。千佛洞的初步观测结果为利用该洞穴或者临近区域洞穴沉积物开展古气候重建提供了借鉴和参照。

     

新疆地区表土孢粉空间分布规律研究

中国新疆地区表土花粉研究结果展示了干旱区主要孢粉的空间分布规律,大部分表土花粉属种的地理空间分布与含量与相应植物的分布区域基本一致,藜科、蒿属、麻黄属及木本植物云杉属、桦木属等花粉普遍呈超代表性,柽柳属花粉呈低代表性。干旱区主要草灌木表土花粉数据的聚类分析结果可以基本反映本区植物群落的主要生态组合类型。主成分分析进一步表明该区草本和灌木花粉分布主要受水文和湿度等因素控制。     

三峡库区重庆段水土流失的时空格局特征

在TM 解译的三峡库区重庆段1999 年和2004 年水土流失数据及相关辅助数据的支持下, 借助GIS 技术, 分析了研究区5 年来水土流失的时空演变及地理空间分异特征与规律。 研究结果表明: (1) 研究区水土流失总体呈现好转趋势, 极强度和剧烈水土流失面积下降变幅最大。(2) 水土流失主要分布在紫色土、黄壤、石灰(岩) 土、水稻土和黄棕壤分布区。(3) 水 土流失主要发生在受人类活动影响最为剧烈的旱坡地和疏林地。(4) 水土流失表现出明显的垂直分异特征, 主要集中于高程200~1500 m 的低山、丘陵地区。(5) 水土流失与坡度具有很好的相关性, 主要分布在15^o以上的陡坡地。(6) 水土流失与坡向分异无明显的相关关系。各坡向水土流失面积和强度分布基本相当。(7) 水土流失主要集中在300~320 和320~340 j.cm/hm². h 的降雨侵蚀力(R) 值分布区。剧烈水土流失与高降雨侵蚀力具有较好的对应关系。