水面菲涅尔反射对~761 nm叶绿素荧光估算的影响

叶绿素荧光是光合作用的有效探针,可用于海洋浮游植物的监测与定量评估。太阳诱导叶绿素荧光覆盖可见光—近红外650—800 nm,在～685 nm与～740 nm表现出两个形态不同的荧光峰特征。基于～685 nm荧光峰的叶绿素浓度反演算法较为成熟,但在高悬浮物和高叶绿素浓度的水体中,算法的有效性不足。基于叶绿素荧光在氧气吸收谱段(O2-A)的填充作用,水体遥感反射率光谱～761 nm峰值中包含有太阳诱导叶绿素荧光信号,能用于水体叶绿素浓度的估算,但该反射峰形态特征还取决于传感器的光谱分辨率。本研究基于不同光谱分辨率的大气吸收谱线特征,模拟了水体遥感反射率光谱(750—775 nm)上太阳诱导叶绿素荧光的信号响应特征;分析了利用遥感反射率(～761 nm)计算叶绿素荧光的原理,阐明了不同光谱分辨率条件下水体叶绿素荧光信号在反射光谱上的形态变化规律。采用水面以上测量法获取的离水光谱辐亮度,包含了水面的菲涅尔反射信号,由于真实的菲涅尔系数难以准确测量,这给基于～761 nm处遥感反射率峰值的荧光信号估算带来不确定性影响。研究表明,假定菲涅尔系数为0时,虽然～761 nm叶绿素荧光信号与其浓度具有较好的线性统计关系,但却带来较大的不确定性;这种不确定的影响,在低浓度叶绿素水体中表现明显,在高浓度叶绿素水体中,影响相对较小;准确估算菲涅尔系数,有助于减少这种不确定性影响。对基于遥感反射率～761 nm叶绿素荧光信号的深入探讨,将能推动未来水体叶绿素荧光的识别与利用。     

“一带一路”区域可持续发展生态环境遥感监测

2013年9月和10月,习近平主席在出访中亚和东南亚国家期间,先后提出了共建"丝绸之路经济带"和"21世纪海上丝绸之路"(简称"一带一路")的重大倡议。要全面保护"一带一路"区域生态环境,实现2030年可持续发展目标,是一个具有挑战性的问题。遥感技术对生态环境监测与评价发挥着十分重要的作用。本研究利用多尺度、多源遥感数据,对2015年"一带一路"区域的生态环境状况进行监测和分析,旨在提供可持续发展目标生态环境遥感监测的本底。本文选取了几个重要的生态环境方面开展监测与分析,主要包括宏观生态系统结构和植被状况、太阳能资源分布、水资源平衡、主要生态环境限制因素对经济走廊建设的影响、主要城市生态环境质量等。监测区域覆盖亚洲、非洲、欧洲和大洋洲的陆上区域。研究结果为生态环境评价与保护提供了有效的决策依据,有助于"一带一路"建设积极推进。     

EGM 2008模型的无验潮测深技术

针对无验潮测深技术高程基准转换的精度和复杂性问题,该文提出基于EGM 2008模型的无验潮测深技术,从而解决无验潮测深经GNSS测得的瞬时WGS-84的参考椭球高向正常高转换难题。经测试,EGM 2008仅利用少量控制点修正系统偏差后,就可以满足长距离低等级的水准测量精度要求。将EGM 2008模型应用于无验潮测深,坐标转换误差和无验潮测深精度均达到cm级,突破无验潮测深高程基准转换的瓶颈,实现实时、高效、高精度的无验潮测深。     

Calibration of Infrared Absorption Coefficients for Structural Hydroxyl in Garnet by a Combined Study of Isotope Ratio Spectrometry and Vibrational Spectroscopy

An accurate determination of water content in garnet is critical to quantify the transport of water to the deep mantle by the subducted oceanic crust beyond the breakdown of hydrous phases. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) is the most widely used approach to determine the species and contents of water in garnet. Accurate quantification of OH in garnet requires independent calibration using an external method, as OH absorbance is mineral and composition specific. To obtain the infrared absorption coefficients of structural hydroxyl in garnet, a combined study of spectrometric analyses by FTIR and a method combining a thermal conversion elemental analyser with isotope ratio mass spectrometry (TC/EA-MS) was carried out for fourteen gem-quality natural garnet crystals with variable compositions. The obtained molar absorption coefficients were 9322 ± 338 and 240 ± 26 l mol⁻¹ cm⁻² for grossular- and spessartine-rich garnet and pyrope-almandine garnet, respectively. These results are within the range of previous studies. A new molar absorption coefficient of 689 ± 177 l mol⁻¹ cm⁻² was obtained for pyrope-spessartine garnet. The large variation in the absorption coefficient indicates it is controlled by both garnet composition and OH-absorption bands. The obtained absorption coefficients are only appropriate for certain types of eclogitic garnet, and more studies should be carried out on eclogitic garnets.     

模拟厌氧水稻土中氮、砷变化及迁移研究

矿渣和酸性矿山废水的排放会使矿区周围的农田受到污染。为研究厌氧条件下矿区农田中氮和砷之间的联系,本文通过摇瓶实验探究了含砷水铁矿在厌氧含氮农田中释放的砷形态的变化,通过柱实验探究了水稻生长对氮、砷形态和浓度的影响。研究结果发现,在厌氧条件下,外源氮的加入促进了砷污染水稻土中As(Ⅴ)的还原,使生成的As(Ⅲ)浓度最高达396μg/L;在柱实验模拟的厌氧农田不同层位中,水稻的生长过程促进了氮和砷的还原以及砷向下层位的迁移,使装置中的As(Ⅲ)浓度最高达517μg/L;摇瓶实验和柱实验在相近的厌氧条件下,NO^-₃的存在能够直接参与As(Ⅴ)还原。研究结果为农田砷污染的治理提供了一定的参考价值。     

赣西石竹山硅灰石矿床石榴子石特征及其地质意义

江西省石竹山硅灰石矿床位于钦杭成矿带东段的萍乐坳陷带内,是世界资源储量规模最大的硅灰石矿床。为了厘清区内成矿流体性质及进一步找矿潜力,本文根据矿物间的穿插关系和光学特征,将该矿床的石榴子石分为早(GrtⅠ)、晚(GrtⅡ)两个世代,在详细的野外工作基础上,利用电子探针(EMPA)和LA-ICP-MS原位微区分析技术,对石竹山矿床中的石榴子石开展了系统研究。结果表明,石竹山硅灰石矿床石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列,早期形成的石榴子石(GrtⅠ)Fe含量更高,且震荡环带发育,而晚期形成的石榴子石(GrtⅡ)则发育复杂环带。石榴子石GrtⅠ和GrtⅡ都亏损大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,而Nb、Ta、Zr等高场强元素相对含量较高,U含量与∑REE成正比。GrtⅡ的∑REE较低(12.92×10^-6~21.12×10^-6),具有较平坦的稀土元素配分模式,轻微富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),微弱负铕异常;GrtⅠ的∑REE相对较高(13.78×10^-6~73.52×10^-6),更富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),呈右倾的稀土元素配分模式,负铕异常明显。推测石榴子石GrtⅠ形成于相对开放、水岩比值较高、高氧逸度的酸性体系中,GrtⅡ则形成于相对封闭、水岩比值较低、高氧逸度的中酸性体系中。此外,将石榴子石的端员组分和微量元素特征与国内外不同矿种的接触交代型金属矿床进行对比,结果显示该矿床存在成Cu、Fe、Mo矿体的潜力。     

扬州江都区邵伯农田土壤环境质量及生态风险评价

选取扬州邵伯地区作为研究区,根据评价标准（GB 15618—2018）对其农田土壤环境质量及生态风险进行评价。研究区农田土壤中8种重金属元素平均含量均低于农用地污染风险筛选值,除Ni外其余7种重金属元素的平均含量均超过江苏土壤平均背景值,其中Hg含量均值为江苏土壤平均背景值的2.16倍;通过对比内梅罗指数法和综合指数法评价结果,认为综合指数法能更客观准确地反映研究区农田土壤环境质量状况,结果显示研究区农田土壤轻度污染以上样本占总样本的2.35%;研究区农田土壤属中度生态风险,综合潜在风险指数平均值为200.56,主要贡献因子是Hg。     

略论海陆成矿问题

地壳通过不均一性分异形成大陆型地壳和大洋型地壳, 陆核及地块的形成、大陆裂解与增生、洋壳的新生与消减、陆-陆碰撞拼接形成具有不同构造特征的海陆构造区。中国海陆构造演化经历了太古宙陆核形成、元古宙陆块形成、震旦纪至三叠纪联合大陆形成、中新生代联合大陆解体4个阶段, 形成北方(准噶尔—大兴安岭)、北部(塔里木—华北)、南部(扬子—华南)、南方(冈底斯—喜马拉雅), 东部(滨西太平洋)5个大陆及陆缘构造区。太古宙花岗绿岩带、元古宙裂谷(裂陷)带、显生宙大陆边缘是最重要的海陆成矿环境。海陆成矿有利因素的耦合对成矿至关重要, 而最佳耦合的机制及其发生在海陆构造区的时空位置是圈定有利成矿靶区、引导找矿突破的关键科学问题。     

滇西地区稀有金属宝石矿床成矿系列成矿规律与找矿方向

本文按矿床成矿系列理论研究方法, 初步厘定了滇西地区与燕山期—喜马拉雅期伟晶岩有关的稀有金属宝石矿床成矿系列及亚系列, 与第四纪表生作用有关的稀有金属矿床成矿系列及亚系列, 研究结果表明本地区在燕山期—喜马拉雅期发生了大规模的中-酸性岩浆侵入活动, 并形成众多的伟晶岩, 发生了重要的岩浆-热液成矿事件, 稀有金属铍、铌、钽、锂、铷、铯等矿产成矿主要与其有关, 构成了特定的稀有金属矿产矿床成矿系列。本文初步总结了滇西地区稀有金属矿产资源及其特征、矿床成矿系列及成矿规律, 分析了找矿潜力, 划分出找矿远景区, 深化了该区稀有金属矿产成矿规律认识。