新疆吉木萨尔地区油气渗漏与盐碱化相关性的航空高光谱遥感探测研究

笔者在新疆吉木萨尔地区开展航空高光谱遥感油气探测示范研究的过程中,发现油气渗漏地区往往有盐碱化现象。据此,利用航空高光谱成像系统在该区取得的可见光-近红外和短波红外遥感数据,采用自主开发的波段分类填图方法,对吉木萨尔农田、荒地和戈壁地区的油气渗漏异常信息进行了提取,经野外验证和化学分析,圈定了7处油气渗漏异常区。同时,构建了盐碱化的高光谱识别模型,利用该模型进行了盐碱化信息填图,并对吉木萨尔同一覆盖区的盐碱化异常进行了提取,圈定了盐碱化异常区。通过对油气渗漏异常区与盐碱化异常区的叠置聚焦分析,发现二者空间位置有高度的重合性。笔者认为这一高光谱遥感探测发现,不仅具有探索的理论意义,而且具有实用价值。其实用价值主要体现在高光谱遥感油气探测中,通过烃碱信息的相互印证,可以减少油气信息的漏判,提高油气渗漏信息识别的准确性。同时,在缺少航空高光谱遥感数据的情况下,还可以利用卫星多光谱遥感数据源,通过提取盐碱化异常和圈定盐碱化异常区的途径,帮助缩小找油气的目标区,为油气资源的调查、评价和选区提供新的信息和依据。上述研究同时表明,自然界的盐碱化可能并非全是由"干旱蒸发"形成,很可能还存在与油气有关的盐碱化,在油气勘查中如何区分这两种类型的盐碱化,特别是应用高光谱遥感技术将二者区分开来,是值得深入探讨的科学问题。     

Petrology and geochemistry of Zijinshan alkaline intrusive complex in Shanxi Province, western North China Craton: Implication for magma mixing of different sources in an extensional regime

In situ zircon U–Pb ages and Hf isotopic compositions and whole rock geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic data are presented for the Zijinshan alkaline intrusive complex from the Shanxi Province, western North China Craton. Salic rocks dominate the complex with the monzonite occurring in the outermost and pseudoleucite phonolitic breccia in the center. The intrusion took place 127 Ma ago with the earliest emplacement of monzonite and the termination of cryptoexplosive pseudoleucite phonolitic breccia. All rocks from this complex show LREE enrichment and HFSE depletion and exhibit enriched to depleted Sr–Nd isotopic features. The presence of inherited zircons and enriched Hf isotopic compositions in zircon rims, along with the enriched whole rock Sr–Nd isotopic compositions, indicate that the monzonite was formed through the mixing of lithospheric mantle-derived magma with lower crust-derived melts. The diopside syenite and nepheline-bearing diopside syenite are more depleted than the monzonite in terms of the Sr and Nd isotopes, together with their very high concentrations of LILE, we proposed that they originated from a mixed mantle source of enriched lithospheric mantle and depleted asthenosphere. The nepheline syenite has very low concentrations of MgO, Ni, Cr, suggesting that the magma underwent significant crystal fractionation. The most depleted Sr and Nd isotopic compositions ((⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.7036–0.7042, ε_Nd(t) = − 0.2–0.3) among all rock types indicate a great contribution of asthenosphere to the nepheline syenite. The Zijinshan complex and its related crust-mantle interaction occurred in an extensional environment which resulted in continuously asthenospheric upwelling. Such an extensional environment might have been developed during the post-orogenic stage of the Late Paleozoic amalgamation of North China Craton with Mongolian continents and subsequent Mongol–Okhotsk ocean closure.     

松辽盆地英台地区储层砂岩体微观结构特征研究

从储层砂岩岩体微观结构特征入手,对英台地区储层砂岩体的孔隙类型、孔隙组合特征和孔喉特征进行了研究,将砂岩体划分出粒间孔及胶结物未充满孔组合、正常粒间孔及次生粒间孔组合、溶蚀扩大孔及粒间溶孔组合、晶间孔隙组合、混合孔隙组合、胶结物内溶孔及无孔隙组合六种孔隙组合类型和大孔大喉模式、大孔小喉模式、小孔小喉模式、微孔微喉及孤立孔隙模式四种孔喉结构模式。利用这种孔隙组合类型和孔喉结构模式对储层进行分类及评价,为储层研究提供了一个新的途径和评价因素,为该区及类似地区的油气勘探和评价提供了一个重要依据。     

河北廊坊冰雹天气特征统计分析

利用1964 2015年气象观测资料对河北廊坊冰雹天气的时空分布特征进行分析,并利用MICAPS资料、北京探空资料及多普勒雷达资料研究了廊坊冰雹日的天气形势、物理量特性及雷达回波特征。结果表明:廊坊冰雹日数整体呈下降趋势,20世纪80年代末至90年代初降雹达到高峰期。冰雹天气主要发生在15 19时,多持续1~5 min。廊坊冰雹有明显的地域特征,西北部较多。降雹日500 h Pa环流形势有4类,并对应3种地面形势。对预报冰雹天气有指导意义的物理量参数阈值为:冰雹开始前对流层中下层存在逆温层或等温层;对流参数SI指数或LI指数0,中低层假相当位温随高度减小;0℃层高度多为3050~4702 gpm,-20℃层高度多为5996~8332 gpm,850 h Pa与500 h Pa温差为27~32℃,低层有大的垂直风切变,近地面925 h Pa垂直风切变为5.5~15.0 m·s-1·km-1。此外,廊坊冰雹云回波有块状单体和飑线两种结构,回波中心强度普遍大于60 d Bz,垂直结构上均有悬垂回波,速度场为逆风区或旋转速度12 m·s-1的弱切变,VIL普遍大于35 kg·m-2,ET普遍大于11 km。     

夜间灯光数据支持下西藏人类活动强度变化对生态系统调节服务的影响

西藏自治区特殊的高寒生态系统对人类活动具有高度敏感性,定量评估系列政策实施下西藏生态系统调节服务对人类活动强度变化的响应有助于西藏生态政策和空间规划的调整完善。本研究基于西藏1980年和2015年土地利用现状数据及1992—2013年DMSP/OLS夜间灯光指数数据,借助GIS空间分析功能分析了居民点用地和夜间灯光强度的变化;并结合生态系统调节服务空间数据,利用相关分析对居民点用地和夜间灯光变化所反映的人类活动强度变化对西藏生态系统水土保持和防风固沙服务的影响进行研究。结果表明：① 1980—2015年,西藏新增居民点用地212.06 km²,减少居民点用地44.99 km²,其中,新增居民点用地中62%为城镇用地,减少的居民点用地中95.88%为农村居民点;居民点用地变化主要发生在藏南河谷区;② 自治区内居民点用地扩张一定程度上直接导致夜间灯光强度增加,“一江两河”流域土地整治工程和农牧民安居工程等促进了当地人类活动强度增加,区内部分乡镇因进城务工和易地扶贫搬迁造成了当地人类活动强度的下降;③ 西藏2015年防风固沙服务较1990年有整体增强趋势,水土保持服务除藏东高山峡谷区外均有大幅度退化趋势;④ 对居民点用地进行的还林、还草整治工程等人类活动有利于促进生态系统防风固沙服务的恢复;人类活动强度的增加极易导致水土保持服务的退化,“一江两河”流域体现最为明显。研究能为西藏国土空间规划和生态政策的制定和调整提供参考。     

基于鳃的microRNA转录组研究中国蛤蜊对重金属镉的响应

中国蛤蜊（Mactra chinensis）是一种重要的经济贝类,分布于我国的辽宁和山东。近年来,生境恶化和过度捕捞导致我国蛤蜊资源量减少。我们利用Illumina Hiseq-2500平台对中国蛤蜊鳃的microRNA转录组进行测序,运用差异表达寻找对镉刺激有响应的功能microRNA。结果显示对照组获得了14 415 256条clean reads,实验组获得了15 570 111条clean reads。在这些reads中一共存在14 584 077小RNA,包括1 898 035条unique小RNA,其中对照组和实验组共有187 859条unique小RNA。两个组的小RNA文库的片段长度分布是相似的,大部分小RNA长度分布在26~27 nt。在对照组文库中最丰富的片段长度是27 nt,其次是28 nt、26 nt和23 nt。在实验组文库中,数量最丰富的片段长度是26 nt,其次是27 nt、28 nt和23 nt。经过对序列前体以及结构特征的分析,发现这两个组中一共有50个microRNA,其中已知的是38个,新发现的是12个。对照组和实验组microRNA含量最丰富的片段长度是23 nt。通过差异表达分析,5个microRNA基因具有显著性差异且从对照组到实验组的表达量是上调的,其余45个没有显著性的差异。把这50个序列与中国蛤蜊转录组进行比对,一共找到了542个靶基因。5个具有表达差异的基因一共比对到11个靶基因。把这11个靶基因与NCBI数据库比对,4个靶基因在COG中得到注释,1个靶基因在GO中得到注释,6个靶基因在KEGG中得到注释,11个靶基因在nr数据库中得到注释,注释到的基因有泛素蛋白连接酶E3,Wnt信号通路,G蛋白信号调控等。     

黄河口海域调水调沙期间大型底栖生物群落特性研究

黄河口海域大型底栖生物群落结构受到包括自然和人为在内的诸多因子的影响,本次研究以2011年调水调沙活动对该海域大型底栖生物群落结构的影响研究为主,分析其短期内群落结构的变化。调水调沙前、中、后期均采用同样的站位取样,分别为1～18号站位,按照距离黄河入海口的距离分为4个梯级,为5、10、20和40km。研究结果显示：调水调沙前、中、后期分别渔获大型底栖生物73,72和85种,重要种的数量分别为13,1和16种;所有种类可以统计为4个门类,为环节动物、软体动物、节肢动物和棘皮动物,其中,环节动物和软体动物占比重最大,而1982年其他学者对莱州湾大型底栖生物的研究显示,棘皮动物和环节动物占比重最大,这表明近30年该海域大型底栖生物的群落结构产生较大变化;BOPA指数显示,前期各站位水质较高,中期和后期分别有2,3个站位受到中等程度污染;ABC曲线分析说明,调水调沙中、后期,大型底栖生物群落受扰动较大;群落聚类分析和冗余分析（RDA）表明,大型底栖生物群落结构与环境因子关系密切,其中,调水调沙中期有机物对群落结构的影响最大,而后期的较大影响因子为水深。环境因子并不是单一作用于生物群落,而是几个环境因子共同作用,包括有机物、硫化物、重金属Hg和As等;不同环境因子造成群落结构变动的原因较多,其一可能是海水透明度的下降造成大型底栖生物的生长和繁殖受阻。本次研究重点表明,人类多元活动从短期和长期看对大型底栖生物的群落结构变动影响均较大,调水调沙活动对黄河口海域大型底栖生物的栖息地作用明显,改变其水温、盐度、群落扰动等。因此,应当加强对该海域入海陆源污染物的控制,加强对海洋生态平衡的保护。     

国家气候中心短期气候预测模式系统业务化进展

该文简要介绍了国家气候中心短期气候预测模式系统的研发成果,并侧重于从海洋资料同化系统、陆面资料同化系统、月动力延伸预测模式系统、季节气候预测模式系统4个方面介绍了第2代短期气候预测模式系统的业务化进展。第2代海洋资料同化系统已初步建成,其对温盐的同化效果总体上优于第1代同化系统;陆面资料同化系统正在研发中,目前已完成其中的多源降水融合子系统的业务建设工作,可为陆面分量提供实时的大气降水强迫分析场;第2代月动力延伸预测系统基于国家气候中心大气环流模式BCC_AGCM2.2建立,已于2012年8月进入准业务运行阶段;第2代季节预测模式系统基于国家气候中心气候系统模式BCC_CSM1.1(m) 建立,将于2013年底投入准业务运行。初步评估表明:第2代月动力延伸预测模式系统和季节气候预测模式系统分别对候、旬、月和季节、年际时间尺度的气候变率体现出了一定的预测能力,其对降水、气温、环流等要素的预测技巧总体上要高于第1代预测系统。     

基于PI算法的青藏块体强震回溯性研究

利用中国地震台网中心提供的1970—2019年8月全国地震目录,在分析青藏块体最小完备震级的基础上,应用PI算法,选取空间网格尺度0.2°×0.2°,截止震级为M_L3.0,目标震级≥M_S6.0,预测时间窗设定为10 a、5 a、3 a不同时间尺度进行回溯性研究,并对预测结果进行ROC检验。结果表明,预测时间窗内的强震基本发生在PI算法所得异常区域附近,且预测结果明显优于随机概率法;PI算法对青藏块体中长时间尺度的强震具有一定的预测效能,而且将预测时间窗设定为3 a时,预测效能较好。此外,定性分析了活动块体边界带“目标”地震与地震热点丛集间的关系,发现青藏块体M_S≥6.0地震与活动块体边界带地震热点间的对应关系较好。在实际应用中,将PI算法计算结果与活动块体边界带结合起来考虑强震相对危险区域时,该研究结果具有一定的参考价值。