中国气候与环境演变评估(I):中国气候与环境变化及未来趋势

近百年来,全球气候正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化,全球气候与环境的重大变化对中国的气候与环境演变也产生了重大影响。来自气候、环境、海洋和经济社会科学等领域的百余位专家和学者对中国气候与环境的演变及其对自然生态系统和社会经济部门的影响进行了评估,在此基础上,提出了适应和减缓气候变化的对策。本文主要阐述在全球气候变化背景下中国气候与环境的演变,并对未来气候变化的趋势做出了预测。     

Long-Term Trend and Abrupt Change for Major Climate Variables in the Upper Yellow River Basin

On the basis of the mean air temperature, precipitation, sunshine duration, and pan evaporation from 23 meteorological stations in the upper Yellow River Basin from 1960 to 2001, the feasibility of using hypothesis test techniques to detect the long-term trend for major climate variables has been investigated. Parametric tests are limited by the assumptions such as the normality and constant variance of the error terms. Nonparametric tests have not these additional assumptions and are better adapted to the trend test for hydro-meteorological time series. The possible trends of annual and monthly climatic time series are detected by using a non-parametric method and the abrupt changes have been examined in terms of 5-yr moving averaged seasonal and annual series by using moving T-test (MTT) method, Yamamoto method, and Mann-Kendall method. The results show that the annual mean temperature has increased by 0.8℃in the upper Yellow River Basin during the past 42 years. The warmest center was located in the northern part of the basin. The nonlinear tendency for annual precipitation was negative during the same period. The declining center for annual precipitation was located in the eastern part and the center of the basin. The variation of annual precipitation in the upper Yellow River Basin during the past 42 years exhibited an increasing tendency from 1972 to 1989 and a decreasing tendency from 1990 to 2001. The nonlinear tendencies for annual sunshine duration and pan evaporation were also negative. They have decreased by 125.6 h and 161.3 mm during the past 42 years, respectively. The test for abrupt changes by using MTT method shows that an abrupt wanning occurred in the late 1980s. An abrupt change of the annual mean precipitation occurred in the middle 1980s and an abrupt change of the mean sunshine duration took place in the early 1980s. For the annual mean pan evaporation, two abrupt changes took place in the 1980s and the early 1990s. The test results of the Yamamoto method show that the abrupt changes mostly occurred in the 1980s, and two acute abrupt changes were tested for the spring pan evaporation in 1981 and for the annual mean temperature in 1985. According to the Mann-Kendall method, the abrupt changes of the temperature mainly occurred in the 1990s, the pan evaporation abrupt changes mostly occurred in the 1960s, and the abrupt changes of the sunshine duration primarily took place in the 1980s. Although the results obtained by using three methods are different, it is undoubted that jumps have indeed occurred in the last four decades.     

中祁连西段晚寒武世埃达克岩的发现及地质意义

乌尔格拉特岩体位于中祁连西段,由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。花岗闪长岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为490.5±1.4 Ma(MSWD=0.85),侵位时代为晚寒武世。岩石中Si O2含量为65.10%~71.21%,Al2O3含量为14.94%~16.82%,Mg O含量为0.23%~1.24%,A/NKC为0.9~1.0,Na2O/K2O为1.01~2.33,属准铝质花岗岩类;富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Ba、U和Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti和P)和重稀土元素,其中Sr含量为345×10-6~541×10-6(平均402×10-6),Yb为0.72×10-6~1.19×10-6(平均0.97×10-6),Y为6.09×10-6~11.3×10-6(平均8.67×10-6),无铕异常(δEu=0.91~1.27),高Sr/Y值(32.6~74.3),具埃达克岩地球化学特征。结合区域地质背景,认为乌尔格拉特岩体形成于俯冲环境,为晚寒武世北祁连洋向中祁连地块俯冲的产物。     

下扬子地区“三气一油”钻探发现及成藏地质条件——以皖南港地1井钻探发现为例

下扬子地区经历了多期构造运动,地质条件复杂,对油气保存条件产生了重要影响。页岩油气具有自生自储的特性,与常规油气相比,对保存条件的要求较低,在下扬子地区具备形成页岩油气藏的潜力。通过港地1井钻探,在下扬子地区二叠系大隆组和龙潭组获得了页岩油、页岩气、煤层气和致密砂岩气"三气一油"的发现,与常规油气"上气下油"不同,港地1井油气呈现"上油下气"式非常规油气储集方式。大隆组富有机质页岩厚度约70m,地层倾角10°～20°,现场解吸获取的页岩气样品甲烷含量达80%,有机质丰度为1.9%～2.3%,平均值约2.0%,有机质成熟度(Ro)为1%～1.25%,平均值约1.2%,具备生成页岩油气的良好基础。基于港地1井的钻探发现,认为下扬子地区构造运动影响弱、盆地规模小、保存条件好的"小而整"的坳陷或盆地具备形成页岩油气藏的地质条件。     

江汉盆地大型富锂卤水矿床成因与资源勘查进展:综述

古近纪时期,华南江汉盆地的潜江凹陷和江陵凹陷发育盐湖,沉积了巨厚的蒸发岩,并形成和储藏了富锂、钾、铷、铯、溴、碘等元素的卤水资源,这些元素含量达到工业品位或综合利用品位;富锂卤水属于深层地下卤水型锂矿资源,镁锂比值低,是非常优质的锂资源。本文总结了江汉盆地大地构造特征、火成岩及古气候背景,论述了古盐湖沉积岩相特征、富锂卤水水化学、分布及储层特征、卤水中锂的来源与富集机理、卤水型锂矿成矿模式以及富锂卤水勘查与开采技术进展,提出了卤水开发利用中存在的问题和解决途径。江汉盆地富锂卤水成因包括:古盐湖锂可能主要来自高温水岩反应产生的富锂热液流体的补给;在干旱的气候下,古湖水不断蒸发浓缩,导致卤水中锂浓缩富集;在盐湖演化末期,逐渐埋藏的盐类晶间富锂卤水被转移至裂隙、砂岩及玄武岩储层中储集;在较高的地热背景值下,埋藏卤水与储层岩石可能发生水岩反应,进一步促进了卤水中锂的富集。江汉盆地深层卤水初步勘查显示,氯化锂资源量已达到大型工业规模,展示了巨大的资源潜力。此外,卤水锂开采技术已基本形成,建议进一步加强富锂卤水的绿色开发技术研究,制定相关勘查开发规范。     

柴达木盆地西南区震积岩的发现及其引发的勘探启迪

随着勘探和开发的需要,岩性油气藏成为柴达木盆地西南区石油勘探的一个重要领域,然而由于受多期的构造叠加改造,致使柴达木盆地西南区岩性油气藏分布规律不清,勘探接替领域不明确。笔者通过研究发现,由于受盆缘及其北西向二级断裂的影响,盆地西南区地震活动强烈,深、浅层均发现一系列与地震有关的震积岩,可见阶梯状小断层、液化砂岩脉、振动液化卷曲变形构造、砂火山、火焰状构造、假结核、震积砂枕、震积砂球构造、串珠状构造及震褶层等原地震积岩的软沉积物变形特征,另外可见地震引起的重力滑塌或泥石流形成的滑塌构造和角砾岩化变形特征,诸如震裂岩、震塌岩、自碎屑角砾岩、液化角砾岩、内碎屑副角砾岩等异地震积岩。事实上这些震积岩能够极大地改善储集层渗透性,使渗透率大幅度增加,为油气勘探和开发提供了新的视角和领域。更为重要的启迪是形成震积岩的古地震具有重要的触发机制,很容易引起三角洲前缘相的岩性发生滑塌,进而形成滑塌扇、浊积等一系列沉积现象,这种储集体将成为油田储量增长的新亮点,本着这种思想,笔者通过叠前地震多属性的预测及先进的叠前AVO反演预测,在柴达木盆地西南区跃东斜坡带发现这种滑塌体的存在,并建立了相应的沉积模式图。这样将可能突破以往该区"...     

中国城市地下空间地质结构分类与地质调查方法

城市地下空间开发和利用是顺应城市发展规律的合理抉择,也是我国近年来城市建设的热点区域。中国幅员辽阔,各类城市分布在不同的地貌区域内,具有不同地质背景和地质结构条件,在进行大规模城市地下空间开发和利用之前,要根据不同的地质地貌条件对各类城市地下空间结构进行初步分类,建立我国城市地下空间工程地质结构的分类体系,用于指导未来我国各类城市地下空间开发利用的工程实践。在考虑到不同城市所处地貌位置、区域构造特征、岩石圈深部结构特点、现今地震活动情况、地下岩土体结构、地下水埋深等多种参数,对未来中国可能进行大规模地下空间开发和利用的49座城市进行了分类。将地貌位置作为一级划分单元,对处在同一地貌部位各类城市所处大地构造环境、壳幔特征、基底结构、表层断层活动性以及潜在震级大小进行区分;同时对表层岩土体类型和岩土体立体结构进行分类。城市地下空间分类是基于对地下空间的精细化探测。本文还总结了现今对地下地质结构的调查方法,包括地面调查、钻探、地球物理勘探和建模方面的新技术和新方法,但对于在复杂地质环境下及深层地下空间开发中结构系统的全要素精细探测仍需要发展新的方法和理论,对不同类型城市地质结构模型的构建理论和描述方法也有待突破,城市地下空间地质结构分类体系和分类方法仍需进一步完善。     

塔里木盆地东部地区天然气地球化学特征及成因探讨(之二)

天然气的组分和碳、氢同位素组成特征研究表明塔里木盆地已发现的天然气均为热解气。通过气源对比可知,该盆地东部地区的天然气主要有两种类型 :1)是来自震旦纪到下古生界海相腐泥型母质的油型气,其甲烷、乙烷、丙烷δ13C值,分别为-44.5‰～-33.8‰、- 42‰～-2 8.1‰和-35.4‰～-2 8.4‰,其甲烷的氢同位素组成大于- 2 0 0‰;2 )是产自中生代陆相腐殖型源岩的煤型气,其甲烷、乙烷、丙烷的δ13C值分别为-40.5‰～-33.1‰、- 2 9.7‰～-2 1.3‰和-2 6.3‰～-2 0.3‰,其甲烷的氢同位素组成小于-2 0 0‰。将天然气的地化特征与地质背景相结合判断可知,在塔北隆起地区一些天然气藏是由成熟 (高成熟 )阶段的油型气与过成熟阶段的油型气混合形成,另一些天然气藏是由成熟阶段的油型气和成熟阶段的煤型气混合形成.     

华北克拉通南缘蚌埠隆起古元古代侵入体地质地球化学特征

华北陆块是世界上最古老、最大的克拉通地块之一。蚌埠隆起作为华北陆块的组成部分,其初始陆壳的形成时限为中太古代晚期,随着扬子陆块与华北陆块碰撞、拼接,经历了较为复杂的演化过程。为了深入探讨蚌埠隆起带古元古代岩浆活动,更新补充年代学及岩石地球化学分析数据,本次通过对区内古元古代侵入体的野外观察、年代学和岩石地球化学研究,在庄子里岩体和磨盘山岩体中分别获得锆石U-Pb年龄为(2089±44)Ma、(2133±27)Ma。地球化学研究显示两岩体明显富钠贫钾,总体铝碱比偏高,钙碱比偏低,属准铝—铝过饱和类型;轻稀土相对富集,具明显的铕负异常,铈异常不明显或无异常;K、Nb、Sr、P和Ti有较明显的亏损,Rb、Th、U、Nd、Zr和Sm相对富集,成因类型具备造山后A型花岗岩特征。ε_(Nd)(t)值介于-3.87～+3.20,暗示侵入体可能来源于同一源区,Nd两阶段模式年龄(2.37～2.84 Ga)与华北克拉通主体形成于太古宙,并以2.40～2.50 Ga为主体相一致。ε_(Hf)(t)值介于-9.77～+9.59,且差别较大,说明其具物质起源的复杂性,古老的两阶段Hf模式年龄(2.27～2.96 Ga)说明其物质起源主要为新太古宙,与蚌埠隆起拉张背景时间上具有一致性。构造环境判别属板内花岗岩范畴,表现为非造山构造环境,暗示其伸展构造背景。     

累积环境影响研究进展

首先从累积影响的概念和分类两方面对累积影响的内涵进行了总结,回顾了累积影响概念产生、发展的过程,提出了定义累积影响必须包括的核心内容;对国内外累积影响的研究现状进行了概括:国外对累积影响的研究开展得较早,但仍然存在累积影响定义不一致、方法定量性差、结论没有公信力等问题。国内于20世纪90年代开始对累积影响进行研究,主要集中于方法研究,对定义和实例探讨较少;对一些具有代表性的累积影响分析方法进行归类,并指出了各种方法的适用条件;特别对累积影响在水利学科中应用的情况进行了介绍,并指出了流域梯级开发背景下累积影响分析的特点;最后提出了累积影响研究的几点趋向。