Management of karst water resources in mining area: dewatering in mines and demand for water supply in the Dongshan Mine of Taiyuan, Shanxi Province, North China

Coalfields in North China contain six to seven coal seams in the Permo-Carboniferous strata. The coal seams are underlain by the Ordovician limestone. Large-scale dewatering or depressurizing of the karst aquifer was considered essential to avoid water inrushes and keep the mines safely operational. This practice, however, has caused water supply shortage in the mining areas. The most effective solution to this conflict is to use the uncontaminated karst water from the mines for water supply. This paper explores a management model to maximize the utilization of the karst water while maintaining the safe operation of the mines. The model can provide essential information on water resource distribution for decision makers. The model was applied to the Dongshan Coal Mine in Taiyuan City, China.     

蒲阳河流域地下水水化学及同位素特征

保定西部山前地区位于太行山及华北平原交界带,为缓解极端气候灾害对生产生活的影响,维持地下水资源的可持续开发利用,开展相关的地下水水化学及同位素特征研究。研究区地下水化学类型以HCO3—Ca·Mg、HCO3·SO4—Ca·Mg及SO4·HCO3—Ca·Mg为主,区内地下水主要来源于大气降水,流域内地表水补给地下水;地下水中化学成分为Ca2＋、Mg2＋、HCO-3、SO2-4,主要来源于岩石风化作用,同时受到人类活动的影响,地下水中硝酸盐含量明显升高;由于受到褶皱构造的控制,流域的上游及平原区均出现年龄大于60年的地下水,多数岩溶水年龄较复杂,从现代水到大于60年的水均有分布。研究成果为流域内水资源的合理开发利用提供建议,区内岩溶地下水的开发将在一定程度上缓解极端天气的影响。     

重庆石柱M4.5及武隆M5.0地震前视应力异常对比

对重庆石柱和武隆地区的中小地震进行波谱分析得到地震能量、拐角频率、地震矩、视应力等震源谱参数,对比分析石柱M4.5及武隆M5.0地震前震源谱参数的差异.分析结果表明:1)同震级条件下,石柱地区的地震拐角频率及视应力均低于武隆地区,可能与石柱地区距离三峡库区较近有关.2)石柱地区的视应力在石柱M4.5地震前出现震前2a上...     

基于反射峰面积的水体叶绿素遥感反演模拟研究

叶绿素浓度是水体富营养化状态的重要指标,也是水色遥感反演的水质参数之一。水体中叶绿素浓度的遥感反演主要是建立实测光谱和实测水质参数二者之间的关系模型,利用遥感影像进行叶绿素浓度的信息提取。传统的叶绿素浓度遥感反演受区域性和季节性的影响,反演精度不高,而且反演模型不具普适性,需对叶绿素光谱特征进行分析,建立高精度的反演模型。本文采用Hydrolight数据模拟了不同叶绿素浓度(1~200 µg·L^-1)的水体在可见光近红外的反射波谱曲线,通过分析叶绿素的光谱特征选取了特征波段或波段组合,并建立了叶绿素浓度反演模型。研究表明,除反射峰波长模型外,反射峰面积模型、三波段模型、红光线高度模型等均能较好地反演叶绿素浓度。在不同叶绿素反演模型中,除红光线模型外,最优的是反射峰面积模型,其决定系数为0.9689,反演误差为25.25 µg·L^-1;其次是三波段模型,其决定系数为0.9637,反演误差为10.66 µg·L^-1。究其原因,三波段模型考虑了水体中非色素悬浮物、黄色物质及水体后向散射对叶绿素浓度反演造成的影响;反射峰面积模型除此之外还综合考虑了叶绿素散射效率的影响。     

空间综合人文学与社会科学研究综述

地理信息科学与哲学、历史、文学、艺术、社会学、经济学、政治学、管理学等人文学与社会科学进行了全面的深度融合。一方面,地理信息科学领域的学者积极拓展研究领域,为人文学与社会科学领域的学者提供空间化、可视化的技术手段;另一方面,人文学与社会科学领域的学者积极学习和掌握地理信息技术,在研究中积极引入空间思维和空间可视化方法。同时,一些适用于人文学与社会科学研究者的开放平台、代码和工具不断涌现。本文在对空间综合人文学与社会科学的最新进展进行全面总结的基础上,探讨了空间人文学与社会科学研究的思路和框架,并分别对该框架各分支的研究进展进行了梳理和评述,包括：历史GIS,文学GIS,语言学GIS,GIS与哲学、人类动力学、人文地理学等;以及GIS与政治学及国际关系学,GIS与管理学、空间计量经济学、社会地理计算、空间社会网络与空间交互网络、犯罪地理学、健康地理与公共卫生学等。接着,本文对空间综合人文学与社会科学的研究方法进行了分析,包括：空间思维与空间计量、认知心理学与空间认知、空间可视化与虚拟地理分析、平台研发等。最后,对空间综合人文学与社会科学研究的关键问题和未来发展方向进行了展望。     

Pre-summer Persistent Heavy Rain over Southern China and Its Relationship with Intra-seasonal Oscillation of Tropical Atmosphere

Based on daily precipitation data supplied by the Chinese meteorological administration, hourly reanalysis datasets provided by the ECMWF and daily outgoing long wave radiation supplied by the NOAA, the evolution regularity of continuous heavy precipitation over Southern China(SC) from April to June in 1979-2020 was systematically analyzed. The interaction between specific humidity and circulation field at the background-scale, the intra-seasonal-scale and the synoptic-scale, and its influence o...     

探地雷达在探测玉树走滑断裂带活动性中的初步应用

探地雷达具有快速、检测范围广、探测深度深、分辨率高及对地表环境无破坏等特点,在活动断层探测应用中具有很大的优势。在简要介绍玉树走滑断裂带活动性的基础上,选择高分辨率的探地雷达对隆宝、昔日达和盘琼沟处断裂带附近的活动断层进行探测。采用时间域有限差分法建立活动断层的数值模型对其雷达波响应特征进行模拟,分析断层在探地雷达剖面上的反射波特征。根据断层的反射波特征解译探地雷达图像,判断断层的位置、走向及空间展布。结合探槽开挖对比,探地雷达图像的解译结果与探槽开挖后的断裂带剖面展示的断层活动性质基本一致。根据隆宝、昔日达和盘琼沟处的探地雷达图像与探槽剖面上断层反射波特征的对比研究,解译了玉树地震震中位置探地雷达剖面上的断层展布。研究表明,探地雷达是一种快速探测活动断层的有效方法,尤其是在地表破裂不明显的区域,不仅可以准确地判断断层的位置、走向及空间展布,还可以将断裂带附近地下岩层的层位信息及探槽断面之外的地表下图像清晰地呈现出来,为以后运用探地雷达探测活动断层提供参考。     

综合多频率地质雷达天线探测活断层浅层结构——以玉树活动断裂为例

地质雷达技术具有操作性强、分辨率高、探测深度深、对地表环境无破坏和可重复探测等特点,在活断层探测中具有很大的优势。为验证综合多中心频率地质雷达天线探测活断层地下浅层结构效果,以民主村处发育的玉树活动断裂为研究对象,采用25 MHz、100 MHz、250 MHz和500 MHz中心频率的地质雷达天线对活断层浅层结构进行探测,并与探槽剖面进行效果对比。研究结果表明:低中心频率的地质雷达天线（25 MHz和100 MHz）可获取大范围内深度较深（约32 m）的活断层地下浅层结构的整体形态,从雷达图像上可识别出主断层分布范围、断层倾向及地下浅层结构等;而中高中心频率的地质雷达天线（250 MHz和500 MHz）则可获取局部范围内深度较浅（约3 m）的地下浅层结构,尤其是500 MHz天线。探测结果与地表构造地貌形态和探槽剖面地质构造一致,表明综合多中心频率地质雷达天线探测玉树活动断裂浅层结构的有效性和适用性,为活断层研究提供多尺度数据及方法支持。      

琼东南盆地现今地层温度分布特征及油气地质意义

温度状态是决定油气形成与保存的关键因素,精准的深部地层温度预测对盆地油气资源战略评价和勘探开发具有重要意义。琼东南盆地是我国当前深水油气资源勘探的重点区块,揭示盆地深部地层温度分布格局及主控因素是深水油气勘探研究的一项基础工作。结合钻孔实测温度和系统的岩石热物性参数,文章揭示了琼东南盆地现今深部地层温度分布特征。研究表明,琼东南盆地的优势储层温度为90~150℃ （数据占比>70%）,高于国外学者提出的储层“黄金温度带”（60~120℃）,推测与南海北部大陆边缘盆地高地热背景有关。此外,盆地T30—T70 界面处的估算温度均表现为“西高东低”的特征,高温区域位于西部的崖南凹陷;深部温度分布格局与地层的埋深、热导率结构以及因区域拉张程度不同引起的基底热流差异等诸因素有关。成果为琼东南深水油气勘探开发及钻井工艺设计提供了坚实的地热学依据。     

冀东地区太阳沟钼矿床成因探讨：来自年代学、地球化学及S、Pb同位素的证据

太阳沟钼矿床位于冀东地区,矿区内出露的岩性主要为花岗斑岩和黑云母二长花岗岩,矿体主要赋存于花岗斑岩及其围岩接触带内,多呈透镜状、脉状产出。本文通过锆石U- Pb定年、全岩地球化学分析、辉钼矿Re- Os同位素测年及金属矿物S、Pb同位素分析,对太阳沟钼矿床的成岩、成矿时代准确厘定,并对矿床成因及成矿过程进行探讨。锆石U- Pb定年结果显示,花岗斑岩与黑云母二长花岗岩样品的206Pb/238U加权平均年龄分别为154. 8±1. 5Ma、156. 5±1. 2Ma。辉钼矿的Re- Os同位素测年获得155. 79±0. 93Ma的模式年龄加权平均值,与锆石U- Pb年龄在误差范围内一致,表明其为晚侏罗世构造- 岩浆活动产物。全岩地球化学特征表现为高硅、富碱,属准铝质、高钾钙碱性系列;相对富集轻稀土元素和Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、Ta等高场强元素,属高分异I型花岗岩。黄铁矿S、Pb同位素分析结果表明,S同位素组成分布比较集中,δ34S黄铁矿值均为正值（介于1. 3‰~1. 8‰之间,平均值为1. 53‰）;Pb同位素组成较为均一（206Pb/204Pb值范围为16. 76~17. 44,207Pb/204Pb值范围为15. 28~15. 43,208Pb/204Pb值范围为36. 64~37. 46）,均显示成矿物质主要来自受地幔混染的下地壳物质熔融。综合岩石学、年代学、地球化学及S、Pb同位素特征,本文认为：太阳沟钼矿床属于斑岩型钼矿床,是晚侏罗世古太平洋板块俯冲产生的壳幔相互作用引发下地壳物质部分重熔,富集大量的金属元素（Mo）,最终上升侵位、沉淀成矿。