喀斯特生态环境风险评价——以贵州省为例

区域生态环境风险评价具有尺度大、风险源与风险受体多、空间异质性强等特点,开展区域生态环境风险研究是识别生态环境风险水平、制定防范应对策略的重要理论支撑。文章以贵州省为例,参考相对风险模型为风险评价原则,基于自然灾害成因,综合考虑区域自然及经济状况,建立贵州省喀斯特生态环境风险评价框架与指标体系,运用层次分析法及系统聚类分析法,对各评价单元的危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力进行分析,并划分了区域风险程度等级。结果表明:贵州省喀斯特生态环境风险分布与生态环境本底和社会经济发展水平相关性明显,高风险区主要分布在生态环境脆弱的高原山地、高原峡谷地区以及综合发展水平较高的贵阳中心城区,低风险区主要分布在喀斯特分布面积少、生态本底好、自然灾害较少的黔东南及黔西北地区。      

西秦岭德乌鲁含矿岩体及其包体的岩石学成因和构造意义

德乌鲁岩体位于西秦岭地区,其主体岩性为花岗闪长岩,在岩体内及其接触带发育有多处金、铜矿床。LA-ICP-MS 锆石U-Pb定年表明该岩体侵位于印支早期,年龄为(250±1.8) Ma,该岩体为准铝质,其铝饱和指数ASI为0.9~1.0。所有样品具有高的K2O含量(2.95%~3.52%)、K2O/Na2O比值(0.97~1.10)、Mg#(0.57~0.61)和相容元素含量(w(Cr)=(88~132)×10-6)。因此,我们认为德乌鲁寄主岩形成于壳幔岩浆的混合作用。在该岩体中广泛分布有镁铁质岩浆包体,这些包体即是镁铁质岩浆注入中酸性岩浆中时迅速降温形成的。德乌鲁包体具有中性的成分,其SiO2含量为56.17%~60.95%,岩性主要为辉长闪长岩和闪长岩。相对于寄主岩,包体有着更高的Mg#(0.65~0.67)和低的TiO2含量(0.57%~0.62%)。它们也有着高的钾含量(1.74%~2.43%),属于高钾钙碱性系列岩石。所有样品具有高的相容元素含量,如Cr((212~419)×10-6)和Ni((46~111)×10-6)。相对于重稀土元素,样品中轻稀土元素相对富集,并且具有中等的Eu负异常。在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,所有包体具有明显的Nb-Ta负异常。德乌鲁暗色包体可能形成于曾受俯冲作用改造过的富钾的岩石圈地幔源区部分熔融过程,并伴随有后期镁铁质矿物的分异。本区的印支早期岩浆作用及与其有关的矿床很可能形成于活动大陆边缘环境。     

城市天空可视因子对地表热环境的影响分析

针对城市热岛效应的各类影响因素,该文主要关注城市三维形态与城市热环境的关系,并研究这种关系因建筑高度、密度、季节而变化的原因.作为重要的城市结构参数,天空可视因子能够较好地描述建筑物的三维形态,并可以表征有效太阳辐射吸收强度.因此,该文结合建筑物高度数据集和半球模型计算天空可视因子,并利用Landsat-8热红外波段和辐射传输模型反演地表温度,然后分析了天空可视因子与地表温度在不同季节的相关性.选择地表异质性较高的北京核心建成区作为研究区,并按照不同建筑高度和密度选择4个实验区.实验结果表明,天空可视因子与地表温度的关系存在季节差异,冬季两者的相关性更强.通过对4个实验区的定量分析可知,实验区a中天空可视因子与地表温度夏季是正相关,冬季是非线性关系;实验区b和c中是两者的关系正相关;而实验区d中无明显相关趋势.所以,建筑物的高度与密度对天空可视因子与地表温度的关系有显著影响,并且这种关系随季节变化而不同.     

Genesis for Rare Earth Elements Enrichment in the Permian Manganese Deposits in Zunyi,Guizhou Province,SW China

The Zunyi manganese deposits, which formed during the Middle to Late Permian period and are located in northern Guizhou and adjacent areas, are the core area of a series of large-medium scale manganese enrichment minerogenesis in the southern margin and interior of the Yangtze platform, Southern China. This study reports the universal enrichment of rare earth elements(REEs) in Zunyi manganese deposits and examines the enrichment characteristics, metallogenic environment and genesis of REEs. The manganese ore bodies present stratiform or stratoid in shape, hosted in the silicon–mud–limestones of the Late Permian Maokou Formation. The manganese ores generally present lamellar, massive, banded and brecciated structures, and mainly consist of rhodochrosite, ropperite, tetalite, capillitite, as well as contains paragenetic gangue minerals including pyrite, chalcopyrite, rutile, barite, tuffaceous clay rock, etc. The manganese ores have higher ΣREE contents range from 158 to 1138.9 ppm(average 509.54 ppm). In addition, the ΣREE contents of tuffaceous clay rock in ore beds vary from 1032.2 to 1824.5 ppm(average 1396.42 ppm). The REEs from manganese deposits are characterized by La, Ce, Nd and Y enriched, and existing in the form of independent minerals(e.g., monazite and xenotime), indicating Zunyi manganese deposits enriched in light rare earth elements(LREE). The Ce_(anom) ratios(average-0.13) and lithofacies and paleogeography characteristics indicate that Zunyi manganese deposits were formed in a weak oxidation-reduction environment. The(La/Yb)_(ch), Y/Ho,(La/Nd)_N,(Dy/Yb)_N, Ce/Ce* and Eu/Eu* values of samples from the Zunyi manganese deposits are 5.53–56.92, 18–39, 1.42–3.15, 0.55–2.20, 0.21–1.76 and 0.48–0.86, respectively, indicating a hydrothermal origin for the manganese mineralization and REEs enrichment. The δ~(13) C_(V-PDB)(-0.54 to-18.1‰) and δ~(18) O_(SMOW)(21.6 to 26.0‰) characteristics of manganese ores reveal a mixed source of magmatic and organic matter. Moreover, the manganese ore, tuffaceous clay rock and Emeishan basalt have extremely similar REE fractionation characteristic, suggesting REEs enrichment and manganese mineralization have been mainly origin from hydrothermal fluids.     

三叠纪西秦岭西北部洋俯冲的记录:来自镁安山岩/高镁安山岩的证据

三叠纪以来,西秦岭地区构造-岩浆活动极为强烈,中酸性侵入岩呈北西向弧状分布,前人做了大量卓有成效的工作,但对出露较少的火山岩鲜有研究。本次工作选取青海省同仁县麦秀和甘肃省夏河县甘加、德乌鲁3个地区的安山岩,从岩石学、岩石地球化学、年代学等进行分析。结果显示安山岩均属于钙碱性系列,具有富钾火山岩的特征。其中,麦秀安山岩中既有高镁安山岩,也有镁安山岩,而甘加与德乌鲁安山岩属于镁安山岩,为洋壳俯冲作用形成的两种典型火山岩类型。西秦岭地区安山岩形成时间东早西晚,由西向东安山岩基性程度降低,K_2O、Na_2O、∑REE等含量增高,MF、FL、DI、La/Sm等值变大,SI、Mg~#等值降低,并且呈明显的线性特征,构成同仁—合作镁安山岩(镁闪长岩)岩浆弧组合,和北部隆务峡蛇绿岩带一起,组成岩性分布极性,从而判断出西秦岭西北部在三叠纪存在隆务峡蛇绿岩代表的洋壳板块向南俯冲作用。     

中国地貌与第四纪研究的近今进展与未来展望

近年来,在来自国民经济建设巨大需求的推动下,我国地貌与第四纪学服务于国民经济建设,取得了长足的进展.本文对近年来(主要为2006-2008年间)我国在地貌与第四纪方面所取得的主要进展进行了综述,包括构造地貌、流水地貌、风沙地貌、冰川地貌、河口与海岸地貌和第四纪环境演变方面的进展.同时,还指出了学科发展中存在的问题.文中对未来发展进行了展望,提出了推动学科发展的若干建议:(1)加强地貌学基本理论研究;(2)加强应用地貌研究,更好地为国家建设的重大需求服务;(3)加强地貌学的实验研究;(4)加强人才队伍建设.     

微囊藻水华的资源化利用:吸附重金属离子Cu2+、Cd2+和Ni2+的实验研究

为将捞取的微囊藻水华资源化,用作重金属生物吸附剂,本文研究了在不同金属离子浓度和不同pH条件下微囊藻水华对重金属Cu²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺的吸附效果.研究结果显示,重金属离子浓度分别为20.00、60.00、100.00和140.00μg/ml时,150 mg干重微囊藻水华对Cu²⁺的去除率分别为67.79%、37.47%、35.93%和34.70%,对Cd²⁺的去除率分别为73.31%、65.87%、60.09%和42.37%,对Ni²⁺的去除率分别为47.89%、31.87%、28.46%和21.61%.在较低的重金属浓度(20.00μg/ml)下,微囊藻对3种重金属的去除率最高.但从单位微囊藻生物量吸附重金属量来看,金属离子初始浓度越高,吸附重金属的总量越高;在相同金属浓度下,微囊藻水华对3种金属的吸附效率:Cd²⁺ > Cu²⁺ > Ni²⁺.微囊藻吸附Cu²⁺的最适pH为5.0,Cd²⁺和Ni²⁺均为6.0,20.00μg/ml浓度时去除率分别达到了71.90%、85.67%和55.43%.微囊藻裂解释放的可溶性物质对重金属吸附影响不大.研究结果显示微囊藻水华可作为重金属吸附剂有效地运用于重金属污水处理.     

The spatial distribution and factors affecting karst cave development in Guizhou Province

This research examines the distribution features of 4960 caves across Guizhou Province, while probing the relationship between the caves’ spatial patterns and geographic elements. This study is based on hydrogeological and topographic maps of Guizhou. ArcGIS software was used to process the adjacent index, spatial analysis, and coupling analysis of the caves altitude and longitude, as well as the rock properties, lithology, drainage and tectonic division of almost 5000 caves. Based on a point pattern analysis of Guizhou caves, the adjacent index is 0.53, and the coefficient of variation verified by Tyson polygon reached 72.469%. This figure reflects the clustered distribution pattern of the caves. Across the entire province, caves are divided into four concentrated areas and one weakly affected area. The four concentrated areas are Zunyi-Tongren, Bijie, Qianxinan-Liupanshui, and Guiyang- Anshun-Qinan. The one weakly affected zone is Qiandongnan. The most concentrated among them is the Guiyang-Anshun-Qiannan area, which covers 24.67% of the total province area, and accounts for 36.63% of the total province’s caves. Cave distribution in Guizhou is characterized as dense in the western part and sparse in the eastern part. Under this study background, the natural elements of formation, including lithology, structure, climate, hydrology, and altitude, and their effects on the distribution, number, and spatial pattern of cave development is analyzed.     

云南2008年冰冻灾害评估

用1959—2006年和2008年云南东部48站的资料,对2008年1月14日至2月28日出现在云南造成重大经济损失和人员伤亡的冰冻灾害进行气温、降水等致灾因子的评估,并以冰冻天数为主,过程平均最低气温为辅构建了冰冻评估综合指数,基于模糊信息分配理论和右侧概率极值再现期技术方法对这次冰冻灾害进行了综合评估。结果表明,2008年云南东部平均最高气温比多年同期偏低4.7℃,打破了有气象记录以来的历史最低纪录,平均气温比多年同期偏低2.5℃,是有气象记录以来的历史次小值;阴天日数比多年同期偏多10.3 d,偏多90%,打破了有气象记录以来的最多纪录;降水日数比多年同期偏多8.7 d,偏多74%,是有气象记录以来的历史次多值;2008年1月14日至2月28日云南省出现的冰冻灾害强度指数值打破了有气象记录以来历史同期最大纪录,是同期100年一遇的特大冰冻灾害;冰冻灾害强度指数值是云南冬季有气象记录以来的历史次大值,是冬季50年一遇的特大冰冻灾害。     

广西环江锥状峰丛喀斯特景观演化机制

广西环江喀斯特世界自然遗产提名地是贵州荔波喀斯特世界自然遗产地的拓展地。环江喀斯特地貌发育演化受岩性、地质构造、断层、节理、裂隙和地下水文系统等因素影响。岩层由纯度较高的石灰岩和白云岩等可溶性碳酸盐岩构成,地壳运动使该地抬升,岩层受力发生褶皱并隆起断裂,断层节理发育;降雨、较高的温度以及地表-地下水对可溶性岩石进行侵蚀-溶蚀作用,使侵蚀基准面下降,河流下切,地表因长时间受剥蚀和溶蚀,地貌演化由幼年期经青年期进入壮年晚期。发育成峰丛谷地、洼地、峡谷及峰林洼地、谷地、盆地和多层洞穴等为主的形态多样的锥状喀斯特地貌景观。环江喀斯特自寒武纪以来经历了形成山间盆地和石炭系巨厚碳酸盐岩的沉积成岩阶段及喀斯特化作用,地貌发育演化经过3个主要阶段,即褶皱断块山地―盆地形成阶段、喀斯特峰丛―峰林发育阶段和喀斯特峡谷形成阶段。演化模式遵循峰丛洼地→峰丛谷地→峰丛峡谷→峰林洼地→峰林谷地地有序正向演替规律。揭示了热带-亚热带锥状喀斯特地貌发育主要阶段及演化过程。