地基傅立叶红外高光谱遥感观测大气成分平台建设及其反演技术研究

利用国际大气成分地基观测网络(NDACC)通用的德国BRUKER公司生产的傅立叶红外(FTIR)高分辨率地基光谱仪器IFS 120M,在国家卫星中心建立了地基高光谱观测平台,进行高光谱数据获取及其反演技术初步研究.阐述了地基高光谱观测平台的建设,高光谱仪器的调试和观测参数化研究结果,并且阐述了光谱的预处理和定标研究,利用地基高光谱在可见光波段的观测结果,进行了气溶胶光学厚度反演技术的初步研究.     

Soil erosion and pollutant transport during rainfall-runoff processes

The pollutant from land surface applied to agricultural chemicals is one of the major sources of contamination in water bodies. The pollutant transport within a watershed is profoundly influenced by the rainfall-runoff processes, especially the associated upland erosion and sediment transport processes because most of pollutant can be dissolved into water or attached to the soil particles. A set of soil experiments in laboratory was conducted in this paper to investigate the impacts of upland erosion and sediment transport on pollutant loads. The soil utilized for the experiments was the silty sand collected from Loess Plateau, China; and ammonium bicarbonate was applied on the soil surface as the pollutant source. Runoff discharge, soil loss, and ammonia- and nitrate-nitrogen concentrations were measured to establish the relationships which can help the numerical model to predict the pollutant losses coupled with upland soil erosion during the rain-fall-runoff processes. The experimental results indicate the ammonia-nitrogen concentration in runoff reaches the peak at the initial stage of the overland flow generation, and quickly decreases and approaches to the steady state. The ammonia-nitrogen transported by the soil loss also makes contributions to the nitrogen loss; and its amount mainly depends on the soil transport rate. The ammonia-nitrogen dissolved in overland flow is dominant due to the strong aqueous solution of ammonium bicarbonate during the first storm right after its application.     

一种基于地表能量平衡的遥感干旱监测新方法及其在甘肃河东地区干旱监测中的应用初探

目前遥感干旱监测方法的精度普遍不高,探求新的遥感干旱监测方法有助于干旱监测预警技术的提升与发展.波文比是感热通量与潜热通量之比,能综合反映地表水热特征,可尝试将其引入到遥感干旱监测领域加以利用.应用甘肃河东地区的EOS-MODIS卫星资料和同步地面气象资料,基于地表能量平衡原理构建了波文比干旱监测模型,对比分析了波文比(β)指数、温度植被指数(TVX)与土壤水分的相关性,并以典型晴空影像(2014年10月5日)为例初步建立了β的干旱分级标准,对研究区进行了旱情评估.结果表明:β与土壤相对湿度呈现出高度负相关,相比于当下广泛应用的TVX,β与0~20cm平均土壤相对湿度具有更好的相关性,监测精度得到了显著提高.用β干旱分级标准评估的研究区干湿状况与前期降水空间分布吻合得相当好,评估表明2014年10月5日研究区基本为适宜(无旱),与2014年9月的降水距平百分率特征一致.基于地表能量平衡的波文比(β)指数在干旱监测中效果突出,具有很好的应用前景.     

SHRIMP U-Pb Zircon Age of the Ka''erjiao Intrusion in the Sawur Region in West Junggar,Xinjiang

Acid intrusions are widespread in the Sawur region, Xinjiang. The Ka'erjiao intrusion is mainly composed of albite granite porphyry, K-feldspar granite porphyry, ivernite and granite porphyry. Being a transitional product between magma intrusion and eruption in the Sawur region, the Ka'erjiao intrusion was formed at the telophase of the late Carboniferous to the begining of early Permian as determined by the SHRIMP U-Pb zircon dating, with an age of 302.6±7.6 Ma (1σ). The intrusion consists of alkali-enriched rock, whose REE distribution patterns are of the LREE enrichment type, theδEu value is low and Nd, Sr, Pb isotopes reflect its mantle source characteristics. Theδ18O value of intrusion is low as a result of isotope exchange with meteoric water. The geochemical characteristics show that it was formed in a post-collisional tectonic setting. Taking combined considerations of current studies of A-type granites and Permian volcanic rocks, we think that in the telophase of the late Carboniferous to the beginning of the early Permian, the Sawur region was within the extension or compressional to extensional period of a post-collisional stage. The Ka'erjiao intrusion from mantle sources can confirm the vertical continental crust growth in the late Paleozoic. The Sawur region in west Junggar is consistent with east Junggar in post-collisional tectonic evolution process.     

西藏列廷冈-勒青拉铅锌铁铜钼矿床硫化物Re-Os和Rb-Sr年龄及其地质意义

列廷冈-勒青拉矿床位于西藏冈底斯北缘多金属成矿带东侧,是该成矿带内一个独特的同时发育Pb、Zn、Fe、Cu、Mo五种元素矿化的典型矽卡岩型矿床。矿区的成矿作用均与东南侧的居布扎日复式岩体密切相关,目前已发现了位于岩体与碳酸盐岩地层接触带部位的Fe-Cu-(Mo)矿化和远离岩体外接触带部位的Pb-Zn-(Cu)矿化。因此,铅锌与铁铜钼矿体之间成矿关系的精确厘定,是明确这种具有不同来源属性的多金属共生矿床的成矿物质来源和成矿机制等科学问题的前提。文章通过辉钼矿Re-Os同位素和闪锌矿Rb-Sr同位素测年工作,从时间上对Fe-Cu-(Mo)矿体和Pb-Zn-(Cu)矿体的成矿时代进行限定。结果表明,与黄铜矿共生的辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄值为(59.4±4.5)Ma,闪锌矿Rb-Sr同位素等时线年龄为(58±2)Ma。空间上,近岩体部位Fe-Cu-(Mo)矿化和远端矽卡岩部位Pb-Zn-(Cu)矿化发育相似的钙质系列矽卡岩矿物。因此,从时间和空间上均表明Pb-Zn-(Cu)矿化与Fe-Cu-(Mo)矿化为同一成矿系统。5件辉钼矿样品中w(Re)为1.5121×10~(-5)～7.4442×10~(-5),7件闪锌矿样品中初始~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.71446～0.71471,指示Fe-Cu矿化成矿物质具有壳幔混合的特征,而Pb-Zn-(Cu)矿化的成矿物质则偏重于地壳来源的特征。对矿区内黄铁矿和闪锌矿成分分析结果显示:黄铁矿Co/Ni比值均大于1,闪锌矿Zn/Cd比值平均为292.11。结合前人资料分析可知,近岩体Fe-Cu-(Mo)矿化是在高温、高氧逸度的碱性环境下形成,远端外接触带Pb-Zn-(Cu)矿化是在中高温、还原碱性的环境下形成。列廷冈-勒青拉矿床形成于印-亚大陆碰撞的主碰撞阶段,该时期新特提斯洋板片的回卷可能是矿床形成的深部动力学机制。     

河流水质时空变化及其受土地利用影响的研究——以深圳市主要河流为例

从深圳市的现实研究需求出发,在对地表水体主要水质指标因子分析的基础上,研究了深圳市境内五个集雨面积大于100 km2的河流近10年的水质时空变化特征。然后结合5个流域的土地利用详查数据,应用统计分析和空间分析方法论证了流域内土地利用类型与河流水质关键指标之间的相关关系。研究结果表明,从1996-2004年深圳市5个主要河流的有机物污染程度有不断增加的趋势,不同时间段内5个流域的耕地、园地和建设用地的数量对相应河流水质的有机物污染有明显的正效影响作用。因此为了制定和实施合理的水环境保护对策,需要对流域内土地利用结构进行优化调整,以期构建流域尺度上水土资源协调发展的可行预案。     

内蒙古西山湾羊场火山岩银矿床流体包裹体研究

西山湾羊场火山岩银矿床位于内蒙古中西部,大地构造位置处于华北地台西北部。银矿体上盘围岩为二叠纪黑云母二长花岗岩,下盘围岩为寒武纪英云闪长岩,矿体呈透镜状或似层状产出于下白垩统白女羊盘组及其与上下盘的接触带,赋矿岩石主要为具硅化、褐铁矿化的碎裂流纹岩、流纹斑岩。矿石结构主要有自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、交代残余结构、碎裂结构等;矿石构造主要有角砾状构造、浸染状构造、脉状构造、块状构造等。主要矿化现象为褐铁矿化、黄铁矿化、萤石矿化,局部见铅锌矿化。矿石矿物主要为黄铁矿、辉银矿、螺状硫银矿、闪锌矿、方铅矿等,矿物生成顺序:黄铁矿-闪锌矿(黄铜矿)-方铅矿-赤铁矿-辉银矿。根据矿物间的相互交代关系,将矿化过程分为早、中、晚三个阶段,分别为石英-黄铁矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐组合为标志,特征性围岩蚀变主要为褐铁矿化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化等。脉石矿物主要有石英、蛋白石、玉髓、萤石、钾长石及少量绢云母等。矿石的石英中主要可见气液两相水溶液包裹体,还可见少量含石盐子晶三相包裹体,偶尔可见含硫化物子晶多相包裹体。早阶段流体包裹体均一温度大于330℃,盐度0.35%~5.86%NaCleqv,主要发育气液两相的水溶液包裹体,为高温、低盐度流体特征;中阶段流体包裹体均一温度集中在250~330℃,盐度为0.35%~31.90%NaCleqv,除水溶液包裹体外,还可见含石盐子晶三相包裹体和含硫化物子晶多相包裹体,以低盐度的水溶液包裹体和高盐度的含子矿物多相包裹体并存为特征;晚阶段流体包裹体均一温度集中在169~250℃,盐度0.71%~32.66%NaCleqv,除水溶液包裹体外,还可见含石盐子晶三相包裹体,以低盐度的水溶液包裹体和高盐度的含石盐子矿物包裹体并存为特征。中阶段的含硫化物子矿物多相高盐度流体包裹体是"岩浆二次沸腾"形成的,晚阶段的含石盐子矿物高盐度流体包裹体是直接从结晶的熔体中出溶的,流体混合是该矿床的可能成矿机制,金属沉淀主要是因含金属高盐度流体与冷的地下水在矿石沉淀部位混合而最终沉淀富集成矿。     

资源与环境模型标准文档库及其与GIS集成

论述了中国资源与环境模型标准文档库的结构和内容。通过研究总结数学模型及其研究现状发现，中国资源与环境模型标准文档库建设需要完善尚有缺陷的数学模型、创建尚缺少的数学模型；通过归纳现有数学模型与地理信息系统的现有集成方法发现，目前的集成方法不能满足区域可持续发展集成模型的需要，据此讨论了数学模型与地理信息系统有效集成需要深入研究的内容。最后，提出了通过大量案例研究，形成区域可持续发展集成模型和中国资源与环境模型标准文档库2个软件包的可行研究思路。     

三江平原东北部土地利用变化的生态效应分析

土地利用／土地覆被变化对区域生物多样性和重要生态过程影响深刻。以1987～2000年间的Landsat／TM影像作为基本信息源,利用GIS空间分析和地统计分析功能,从景观生态学角度构建生态效应指数来反映三江平原东北部地区土地利用／土地覆被变化所带来的生态效应,并且定量评价了该区生态效应与土地利用、土壤以及土壤侵蚀之间的关系。结果表明,与1987年相比,2000年研究区水田和耕地面积都增加了2000km^2以上,毁林、毁草和将沼泽湿地开垦为耕地等人类活动导致该区生态系统更加脆弱;研究区2000年的全区平均生态效应指数比1987年高0．02;2000年,研究区中同江市的生态风险最高;土壤类型与生态效应指数的对应关系显示,泥炭土区和黑土区存在较大的生态风险;土壤侵蚀等级越大,生态效应指数越高,2000年各等级土壤侵蚀强度的生态效应指数均高于1987年。     

混酸密闭分解电感耦合等离子质谱法快速测定磷矿中的碘

磷矿中碘元素的快速测试方法:以磷酸和高氯酸混合酸密闭加热分解磷矿,用盐酸羟胺使碘还原成低价态,加氨水调节溶液至碱性。取上清液5 m L,用稀氨水1∶1稀释后,用电感耦合等离子质谱仪测试磷矿中碘的含量。结果表明,加氨水浓度30%时,测试的结果最理想,取上清液用2%氨水稀释,可以解决不同磷矿的仪器测试带来的仪器堵塞和熄火的问题。两种磷矿国家一级标准物质GBW07210和GBW07211电感耦合等离子质谱仪测试结果均与推荐值吻合。测定误差均在允许范围内,方法的检出限为0.25μg/g,加标回收率为99.6%103.5%。精密度为2.32%3.21%,结果良好。实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。