太古宙的洋-陆与古地理问题*

大陆最古老的陆壳物质是沉积岩中4.4 Ga的碎屑锆石,最古老的陆壳岩石年龄为4.1-4.0 Ga,出露面积约20 km²。3.9-3.6 Ga的古老陆核出露在不同克拉通中,而大陆的生长峰期是在2.9-2.7 Ga,全球稳定的陆壳圈层形成是在~2.5 Ga,被称为克拉通化。陆壳以英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)为代表,体积占古老陆壳的~70%以上。古陆表现为高级片麻岩区-花岗绿岩带格局(穹隆-龙骨格局),与显生宙的洋-陆格局不同,暗示构造体制的差异。火山沉积组合即是围绕高级片麻岩地体以层状向斜方式存在的绿岩带,后者相对变质很浅或未变质。早期地球演化中,先有陆还是先有洋、陆核形成和生长的机制、什么时候开始有露出海面的陆地、太古宙时期的洋-陆格局等等都还没有定论。古元古代时期,全球长期处于伸展阶段,巨厚的裂谷型沉积以及伴随的大氧化事件,可能是开启古地理研究的最早地质时期。本文还以华北克拉通为例,作了陆壳演化的简单介绍。     

西太暖池区生物组分对海底表层沉积物物理力学性质的影响

西太平洋暖池区是指位于热带西太平洋及印度洋东部海表温度常年在28 ℃以上的海域,是全球海表温度最高的深海区,构造环境与沉积环境复杂,沉积物中的生物组分含量差异较大,生物组分会对深海沉积物物理力学性质产生显著影响,但目前对沉积物中生物组分含量和沉积物物理力学性质之间的相关性关系尚不明确。本文对西太平洋暖池区核心部位的表层沉积物样品进行现场物理力学性质测试和室内涂片鉴定,研究深海表层沉积物的物理力学性质与生物组分之间的关系。结果表明:研究区表层沉积物含水率范围为61.1%~435.1%,天然密度范围为1.04~1.76 g/cm³,贯入阻力范围为0~100 kPa,十字板剪切强度范围为0~8.6 kPa,整体具有高含水率、低密度、低强度等典型的深海沉积物物理力学性质特点。西加洛林海脊、海山等CCD以浅的区域为钙质生物组分>50%的钙质沉积区;西加洛林海槽西南部及其周边的深水沟槽地区一般为硅质生物组分>50%的硅质沉积;西加洛林海盆内部则主要为黏土沉积区。随钙质生物组分减少和硅质生物组分增多,表层沉积物类型分别为钙质沉积物、黏土沉积物和硅质沉积物,天然含水率变高,天然密度、贯入阻力和十字板剪切强度降低,表明深海表层沉积物的物理力学性质与生物组分含量密切相关:贯入阻力、十字板剪切强度、天然密度与钙质生物组分含量呈正相关,与硅质生物组分含量呈负相关;而天然含水率正好相反,与钙质生物组分含量呈负相关,与硅质生物组分含量呈正相关。本文建立了深海沉积物中生物组分与物理力学性质之间的相关关系,提出了沉积物生物组分含量与物理力学性质之间的拟合公式,可以为深海沉积物工程性质的评价提供参考。     

Gridded reconstruction of the population in the traditional cultivated region of China from 1776 to 1953

Using modern census and environmental factor data,this study first identified the environmental factors that significantly affect the population distribution through Geodetector analysis and then constructed a population spatial distribution model based on the random forest regression algorithm.Finally,with this model and historical population data that were examined and corrected by historians,gridded population distributions with a spatial resolution of 10 km by 10 km in the traditional cultivated region of China(TCRC,hereafter)were reconstructed for six time slices from 1776 to 1953.Using the reconstruction dataset,the spatiotemporal characteristics of the population distribution were depicted.The results showed that(1)the environmental factors that significantly affected the population density differences among counties in the TCRC mainly consisted of elevation,slope,relief amplitude,distances to the nearest prefectural and provincial capitals,distance to the nearest river and the climatology moisture index.(2)Using the census data of 1934 counties in the TCRC in 2000 and the abovementioned environmental factor data,a random forest regression algorithm-based population spatial distribution model was constructed.Its determination coefficient(R²)is 0.81.In 88.4%of the counties(districts),the relative errors of the model predictions were less than 50%.(3)From 1776 to 1953,the total population in the study area showed an uptrend.Prior to 1851,the population increased mainly in the Yangtze River Delta.During this period,the number of grid cells in which the population densities were greater than 500 persons per km² increased from 292 to 683.From 1851 to 1953,the population increased extensively across the study area.In the North China Plain and the Pearl River Delta,the number of grid cells in which the population densities were greater than 500 persons per km² increased from 36 to 88 and from 4 to 35,respectively.The spatial clustering pattern of the population distribution varied temporally.The potential reasons included the shifts in economic development hot spots,traditional beliefs,wars,famine,and immigration policies.(4)Between our reconstructions and the HYDE dataset,there are large differences in the data sources,selected environmental factors and modeling methods.As a consequence,in comparison to our reconstructions,there were fewer populations in the eastern area and more populations in the western area from 1776 to 1851 and more populations in urban areas and fewer populations in rural areas after 1851 in the HYDE dataset.     

新疆苇湖梁煤矿塌陷区遥感监测研究

苇湖梁煤矿已有50多年的开采历史, 长期的地下开采造成了严重的地面塌陷。本文将新疆苇湖梁煤矿塌陷区作为研究区, 以2013年的IKONOS高分遥感影像为主要数据源, 以ArcGIS为支撑平台, 采用人机交互的解译方法对塌陷区的相关信息进行提取, 结合实地调查验证的方法, 分析研究区内地质灾害的特征。通过遥感调查发现: 研究区内发育规模较大、位于塌陷区周围的拉伸区的地裂缝约有64条;塌陷坑(群)约有94个, 主要分布于南北塌陷槽及两侧;塌陷回填区总面积达0.92 km², 并在回填区发现了3个新塌陷坑。本文充分发挥了遥感技术宏观性强、速度快的特点, 调查结果反映了塌陷区灾害的实际情况。     

基性麻粒岩造岩矿物微量元素再分配特征及其对变质历史的指示作用:以胶北地体高压麻粒岩为例

高级变质岩的变质历史是反演地壳构造-热事件的重要依据,然而高温扩散和重结晶作用能够改造造岩矿物中的主量元素分布,这对峰期变质温压条件的反演产生很不利的影响。相对于主量元素,微量元素,尤其是离子半径较大的REE,由于其在晶格中的扩散速率远小于主量元素,在高级叠加变质过程有可能记录前期变质作用。本文以胶北地体的高压基性麻粒岩为研究对象,通过详细的岩相学和矿物化学分析,初步解析了变质重结晶过程中的矿物微量元素再分配特征及其对变质作用的指示意义。岩相学上的证据表明这些样品经历了麻粒岩相变质和后期重结晶作用。单矿物的原位化学成分分析,峰期矿物石榴石、单斜辉石的主量元素Mg、Fe、Ca等二价阳离子分布均一,但部分稀土元素及微量元素则表现出钟形剖面环带分布,暗示主量元素遭受到成份扩散及重结晶所致的元素再分配,微量元素可记录峰期历史。结合主、微量元素温压计,我们分别估算了胶东基性高压麻粒岩的峰期(828℃、1.27GPa)和中压麻粒岩相退变质温压条件(810~840℃、0.6~1.0GPa),并推测其后期经历过角闪岩相退变质叠加。结合前人的年代学工作,我们认为该基性麻粒岩经历了近等温快速减压的变质历史。     

Latest Progress and Trend Forecast of China's Shale Gas Exploration and Development

<正>1 Introduction With almost five years of efforts,we have made major breakthrough and important advances in shale gas in many areas,such as the marine and continental shale in Sichuan Basin,the continental shale in Erdos Basin and the transitional shale in North China.China has begun shale gas productivity constructions in many shale gas     

华北陆块南缘郁山铝土矿矿物组成研究

郁山铝土矿床是2006年河南省地质调查院在豫西新安县发现的一个大型隐伏铝土矿矿床。文章通过利用显微镜、X衍射、扫描电镜、电子探针、红外光谱、热重等手段分析发现,郁山铝土矿中的矿物组成有:铝矿物,黏土矿物,铁矿物,钛矿物,非晶质,其它微量矿物(锆石、电气石、硫磷铝锶矿、明矾石、斜长石、钾长石、石英、方解石)六大类。非晶质组分的存在是华北陆块南缘铝土矿研究中物质组分方面的一个突破,为华北陆块南缘铝土矿的物质来源,成矿过程以及物质成分变化研究提供了线索和证据。     

岩石本构模型智能辨识方法研究

岩石本构模型是研究岩石力学特征和变形机制的基础,而本构模型或模型中相关参数的识别是本构模型研究中的热点和难点问题。本文基于红板岩室内力学实验数据,分别利用遗传算法、BP神经网络以及遗传规划对红板岩本构模型进行了模式识别,结果表明,遗传算法进行参数识别需要事先假定流变模型的形式,误差较大,而BP神经网络和遗传规划可以一次性同时确定流变模型的结构形式及参数,有效避免模型假定所带来的误差。而遗传规划与BP神经网络相比,具有精度高、收敛快,可视化程度高等特点,为岩石本构参数及模型的智能识别方法的选取提供参考。     

航空重力测量厄特弗斯改正公式注记

针对当前国内外机构和学者在使用航空重力测量厄特弗斯改正公式中存在的不一致性问题,详细分析了不同时期、不同形式改正计算公式的来源及其相互关系,并比较了它们在数值上的差异,指出我国作业部门目前使用近似公式存在的误用问题和统一使用严密公式的必要性。     

中国与俄罗斯及中亚地区的贸易格局分析

作为上海合作组织成员国及丝绸之路经济带的重点区域,俄罗斯及中亚地区与中国经贸关系日益密切,对中国内陆开放及地缘政治安全具有重大意义。利用贸易强度指数、贸易互补性指数、出口集中指数等,对1992-2012年中国与俄罗斯及中亚地区的贸易发展历程及空间格局、进出口产品格局进行深入分析。结果显示双方贸易强度不断提升,且贸易互补性增强,同时俄罗斯及中亚出口产品种类明显增加。当前双方贸易格局呈现以下特点:俄罗斯及中亚形成了以资源类初级产品为绝对主导的出口产品结构,中国则以机械设备及纺织服装等为主;中国对其出口贸易格局是边境贸易与地区产业专业化格局叠加的结果,进口贸易格局则受边境贸易及能源需求格局的影响。