新疆及邻区体波震级初步分析研究

依据《地震震级的规定（GB 17740—2017）》,分析了2009—2017年新疆地震台网所记录的新疆及邻区476次中深源地震事件,测定了13601个m_b（短周期体波震级）和12035个m_B（BB）（宽频带体波震级）的数据样本,回归分析m_b和m_B（BB）得到回归方程及量规函数,结果显示m_b和m_B（BB）相关系数为0.966,表明两者显著相关。因此,建议对于中强型中深源地震可以直接从原始速度型宽频带数字地震记录上测定长周期体波震级m_B（BB）,提高地震速报测定的速度和精度。通过震级偏差统计和台站场地响应计算,分析新疆地震台网中的XKR、HTA、ATS和KSZ等地震台站震级偏差较大的原因为砂岩、灰岩、砂土层等类型的台基放大了场地响应,说明台基类型对体波震级偏差的影响较大。与NEIC测定的体波震级对比时,发现新疆地震台网测定体波震级平均偏大0.42级,且偏差随着震源深度的增加有增大的趋势。     

甘肃厂坝-李家沟超大型铅锌矿床成矿金属来源——来自闪锌矿原位S-Pb和Zn同位素证据

甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区,为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中,其成因认识一直存在争议,主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿,采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成,示踪成矿物质来源,并分析矿物沉淀机制,为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ⁶⁶Zn分别为0.08‰~0.29‰,平均0.20‰;0.19‰~0.37‰,平均0.30‰;0.36‰~0.37‰,平均0.37‰。其中,Ⅰ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅰ值为20.9‰~26.1‰,平均24.4‰;Ⅱ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅱ值为12.2‰~21.9‰,平均19.1‰;Ⅲ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅲ值为18.2‰~24.7‰,平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.922~18.013,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.567~15.647,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.990~38.266。δ⁶⁶Zn同位素值显示,成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩,由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用,在成矿作用中后期δ⁶⁶Zn同位素逐渐上升。δ³⁴S同位素值显示,早期硫源主要为地层中的硫酸盐,中后期的δ³⁴S同位素值降低,可能是成矿流体中岩浆热液中的S^2-成分逐渐增多导致,闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳,并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现,厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合,随着pH值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。     

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组北部台缘带展布及其油气勘探意义

礁滩型白云岩是世界范围内油气勘探开发效果最好的领域之一。塔里木盆地震旦-寒武系具备规模礁滩型白云岩发育基础,但其特征与分布研究基础十分薄弱。本文采用野外剖面观察、单井资料分析、地震资料刻画等手段,落实了柯坪-塔北西部存在下寒武统台缘带,命名为北部台缘带,该台缘带呈北东走向,长约330 km,宽约7 km。野外露头资料显示,下寒武统北部台缘带发育两期微生物礁,岩性以针孔状白云岩为主,溶蚀孔洞发育;地震剖面上,可见丘状前积反射特征。北部台缘带具有得天独厚的生储盖配置优势,位于长期继承性发育的古隆起之上,具备形成大油气田的有利条件。北部台缘带的展布特征为该区下古生界白云岩的区带评价及目标优选指明了方向。     

赞比亚铜带省桑巴(Samba)铜矿床地质特征及其找矿意义

桑巴铜矿床位于赞比亚铜带省,卡富埃背斜的西翼,接近加丹加地层和不整合接触带的基底中。矿床中主要有价矿物为黄铜矿和斑铜矿,TCu平均品位1.67%,呈脉状,赋矿于基底莫瓦亚群的石英-绢云母/黑云母片岩中,矿化受片理控制明显,具有Cu-Mo矿化组合,其矿化控矿地质因素、矿化蚀变特征、与该区砂页岩型铜钴矿有明显的差异,为该区找矿开拓了新的找矿方向,也为在赞比亚铜矿带寻找新类型矿床提供了有力的依据。     

西准噶尔谢米斯台山西缘火山岩岩石地球化学特征及其地质意义

为探讨西准噶尔谢米斯台山西缘新发现的中志留世火山岩的岩石属性和地质特征,对其进行岩石地球化学研究。分析结果显示,岩石以富Si、Sr、Ba为特征且具有较高的Mg#(55~75)、Sr/Y(28~59)和Ba/La(17.52~49.88)值,K/Na值0.33~0.66,大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损,其中Nb、Ta、Ti强烈亏损,具有轻微的负铕异常(δEu=0.84~0.99)。上述特征显示其类似日本中新世Setouchi火山岩带中的赞岐岩。结合其他研究,推测该火山岩可能为受俯冲板片熔体交代的地幔源区部分熔融的产物,它与区内相近时期埃达克岩等的共生组合意味着西准北部在中志留世—早泥盆世曾受到热的洋壳俯冲机制的影响,为进一步认识博什库尔-成吉斯岩浆弧的性质及构造演化提供了新的证据。     

基于GlobeLand30的全球城乡建设用地空间分布与变化统计分析

城乡建设用地分布与变化是人类活动的直观标志和生态足迹,在环境变化研究、地理国(世)情监测和可持续发展研究等方面发挥着重要作用。以往人们对一些城市、区域或国家的城乡建设用地分布与变化进行过较为深入系统的研究,但在全球尺度上,这方面研究尚为空白。本文是利用我国自主研制的世界上首套30m空间分辨率全球地表覆盖数据集GlobeLand30的人造地表数据层,首次开展了全球城乡建设用地的空间分布及变化的统计分析。它采用用地面积、构成占比和增量占比等主要指标,统计全球范围内城乡建设用地的空间分布及2000年至2010年10年间的变化,重点分析了2010年全球、各大洲及主要国家的城乡建设用地分布现状与地域差异,2000年至2010年全球、主要国家的建设用地变化以及其主要土地来源。研究结果表明,2010年全球城乡建设用地总面积为118.75×104km2,占全球陆表面积的0.88%;2000年至2010年全球城乡建设用地面积增加了5.74×104 km2,变化率为5.08%,其中,中国和美国新增城乡建设用地约占全球的一半;新增城乡建设用地占用最多的是耕地,占总量的50.26%。这些为研究全球陆表人类活动的空间分布特征与变化趋势提供了翔实的信息和知识。     

大气CO2浓度时空变化卫星遥感监测的应用潜力分析

GOSAT卫星观测反演大气CO2浓度精度已经提高到了1—2 ppm,而卫星数据能否准确地揭示全球和区域大气CO2浓度变化特征还缺乏充分的评价与分析。本文针对已经连续运行观测3年的GOSAT卫星,收集了来自美国NASA-OCO团队(ACOS)和日本环境研究所GOSAT团队(NIES)基于各自算法反演的两套大气CO2柱浓度数据,描述并分析了全球大气CO2时空变化特征。分析结果表明,从XCO2反演的绝对值结果来看ACOS总体上比NIES的高出约2 ppm左右,但从时空的相对变化上它们揭示了相近的大气CO2浓度时空变化特征。两套数据显示出全球平均大气CO2浓度在2010年—2012年的3年期间年增量分别为1.8 ppm和2.0 ppm;季节变化幅度,北半球最大4—6 ppm,南半球最大约2 ppm,这与地面观测结果基本一致。进一步将EDGAR 4.2人为排放总量格网化数据与GOSAT卫星观测反演的CO2浓度进行相关统计分析,结果指出两套数据对人为排放量有着微弱的响应。本文结果指出目前GOSAT卫星观测反演的XCO2可以检测出全球和区域大气CO2浓度的年变化、季节变化和区域空间变化的特征;GOSAT卫星10.5 km空间分辨率的观测虽难于检测出点源的浓度变化,但从区域上对人为排放的累积效应的监测显示了一定的应用潜力。     

2020年1月大气环流和天气分析

2016年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,东亚大槽位置较常年同期偏东偏北,强度偏弱。1月,全国平均降水量为23.3 mm,较常年同期（13.2 mm）偏多77%,为1961年以来历史同期第二多。1月,全国平均气温为-3.6℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.4℃,月内冷空气较弱,我国中东部雾 霾天气频发,共有三次大范围持续性雾 霾过程,分别为1月3—5日、16—18日和22—28日。此外,月内共有四次降水过程。     

北京一次罕见夜间突发性强增温事件成因分析

夜间降温是正常的地表气温日变化,但统计表明北京及周边地区冬半年时常出现入夜后气温不降反升的现象,甚至出现了小时升温超过10℃的剧烈增温事件。这种增温具有明显的突发性,且很快转为降温,常对业务预报造成困扰。2010年11月26日夜间冷锋过境该区域造成了最强达12℃·h^-1的夜间急剧增温事件,与气候统计结果相比,该次增温幅度和影响区域范围非常罕见且极端。文章对其进行了详细诊断分析,使用的资料包括自动气象站、常规地面和探空、铁塔、卫星、风廓线雷达等观测资料和美国环境预报中心(NCEP)最终分析资料。分析结果表明:该次过程对流层低层有非常显著的冷平流;垂直速度诊断、卫星和风廓线雷达观测都表明,对流层中低层都存在显著的强下沉运动;铁塔观测和北京探空观测演变都表明增温过程中近地面大气有显著的湍流运动。分析此次罕见过程的机理包括三个方面:高原地区地面位温显著高于平原地区(二者最大可差10 K),是该次罕见增温事件形成的首要条件;强下沉运动使得低密度高位温空气强迫下沉到边界层,是增温必要条件;强湍流混合作用则是地面空气增温的必要机制。估算结果表明,边界层急流伴随的强湍流混合可引起约8℃的罕见地面空气增温。最后,给出了该次事件的机理概念模型。     

The origin and mechanisms of salinization of the lower Jordan river

The chemical and isotopic (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, δ¹¹B, δ³⁴S_sulfate, δ¹⁸O_water, δ¹⁵N_nitrate) compositions of water from the Lower Jordan River and its major tributaries between the Sea of Galilee and the Dead Sea were determined in order to reveal the origin of the salinity of the Jordan River. We identified three separate hydrological zones along the flow of the river:

(1)

A northern section (20 km downstream of its source) where the base flow composed of diverted saline and wastewaters is modified due to discharge of shallow sulfate-rich groundwater, characterized by low ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.7072), δ³⁴S_sulfate (−2‰), high δ¹¹B (∼36‰), δ¹⁵N_nitrate (∼15‰) and high δ¹⁸O_water (−2 to-3‰) values. The shallow groundwater is derived from agricultural drainage water mixed with natural saline groundwater and discharges to both the Jordan and Yarmouk rivers. The contribution of the groundwater component in the Jordan River flow, deduced from mixing relationships of solutes and strontium isotopes, varies from 20 to 50% of the total flow.

(2)

A central zone (20-50 km downstream from its source) where salt variations are minimal and the rise of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and SO₄/Cl ratios reflects predominance of eastern surface water flows.

(3)

A southern section (50-100 km downstream of its source) where the total dissolved solids of the Jordan River increase, particularly during the spring (70-80 km) and summer (80-100 km) to values as high as 11.1 g/L. Variations in the chemical and isotopic compositions of river water along the southern section suggest that the Zarqa River (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr∼0.70865; δ¹¹B∼25‰) has a negligible affect on the Jordan River. Instead, the river quality is influenced primarily by groundwater discharge composed of sulfate-rich saline groundwater (Cl^-=31-180 mM; SO₄/Cl∼0.2-0.5; Br/Cl∼2-3×10^-3; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr∼0.70805; δ¹¹B∼30‰; δ¹⁵N_nitrate ∼17‰, δ³⁴S_sulfate=4-10‰), and Ca-chloride Rift valley brines (Cl^-=846-1500 mM; Br/Cl∼6-8×10^-3; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr∼0.7080; δ¹¹B>40‰; δ³⁴S_sulfate=4-10‰). Mixing calculations indicate that the groundwater discharged to the river is composed of varying proportions of brines and sulfate-rich saline groundwater. Solute mass balance calculations point to a ∼10% contribution of saline groundwater (Cl⁻=282 to 564 mM) to the river. A high nitrate level (up to 2.5 mM) in the groundwater suggests that drainage of wastewater derived irrigation water is an important source for the groundwater. This irrigation water appears to leach Pleistocene sediments of the Jordan Valley resulting in elevated sulfate contents and altered strontium and boron isotopic compositions of the groundwater that in turn impacts the water quality of the lower Jordan River.