基于EOF分析对南海西北海域水体光谱特性的研究

This study presents an analysis of the spectral characteristics of remote sensing reflectance(R_(rs)) in northwestern South China Sea based on the in situ optical and water quality data for August 2018.R_(rs)was initially divided into four classes,classes A to D,using the max-classification algorithm,and the spectral properties of whole R_(rs) were characterized using the empirical orthogonal function(EOF) analysis.Subsequently,the dominant factors in each EOF mode were determined.The results indicated that more than 95% of the variances of R_(rs) are partly driven by the back-scattering characteristics of the suspended matter.The initial two EOF modes were well correlated with the total suspended matter and back-scattering coefficient.Furthermore,the first EOF modes of the four classes of R_(rs)(A-D R_(rs)-EOF_1) significantly contributed to the total variances of each R_(rs) class.In addition,the correlation coefficients between the amplitude factors of class A-D R_(rs)-EOF_1 and the variances of the relevant water quality and optical parameters were better than those of the unclassified ones.The spectral shape of class AR_(rs)-EOF_1 was governed by the absorption characteristic of chlorophyll a and colored dissolved organic matter(CDOM).The spectral shape of class B R_(rs)-EOF_1 was governed by the absorption characteristic of CDOM since it exhibited a high correlation with the absorption coefficient of CDOM(a_g(λ)),whereas the spectral shape of class C R_(rs)-EOF_1 was governed by the back-scattering characteristics but not affected by the suspended matter.The spectral shape of class D R_(rs)-EOF_1 exhibited a relatively good correlation with all the water quality parameters,which played a significant role in deciding its spectral shape.     

矿柱稳定性影响因素敏感性分析及其应用研究

为研究矿柱稳定性影响因素的敏感程度,以招金大尹格庄金矿为研究背景,从矿柱载荷、强度、失稳形式及影响因素确定四方面推导出两种矿柱形式的安全系数计算公式,设计采用6因素5水平正交试验对矿柱稳定性影响因素敏感性进行分析,并研究主要影响因素与矿柱安全系数之间的函数关系。研究表明,矿柱宽度、矿体开采深度和矿房宽度3个主要因素对矿柱稳定性影响程度是最为剧烈的;矿柱安全系数随着矿柱宽度地增加呈指数形式递增且递增速率不断加大,随矿体开采深度地增加呈幂函数形式递减且递减速率逐渐变缓,随矿房宽度地增加呈负指数形式递减且降低速率逐渐变慢。利用DPS和Matlab建立的矿柱安全系数回归方程得出保证安全生产的合理矿柱尺寸,矿房宽度应不超过8 m,布置条形矿柱宽度应不小于3.6 m,布置方形矿柱宽度应不小于5.9 m。结合采场矿柱布置实际,应用效果较为理想,可为下中段矿体回采矿块布置提供较好的依据。     

华南大规模低温成矿的主要科学问题

大面积低温成矿是全球独特的重要成矿事件。华南地区扬子地块西南部面积约50万平方千米的广大范围,低温矿床广泛发育,包括卡林型金矿床、MVT型Pb-Zn矿床和脉型锑、汞、砷等矿床,构成华南低温成矿域。该成矿域由川滇黔接壤区的Pb-Zn、右江盆地Au-Sb-As-Hg和湘中盆地Sb-Au等三个矿集区组成。其中的矿床主要赋存于沉积岩中,受断裂构造控制,形成于100~250℃的低温条件下。以往的研究取得了重要进展,但成矿时代、成矿动力学背景、成矿物质基础和成矿过程等关键科学问题一直悬而未决。近年的研究表明,这些矿床可能形成于200~230Ma(印支期)和130~160Ma(燕山期)两个时期,除川滇黔Pb-Zn矿集区由盆地卤水演化成矿外,其余两个矿集区的形成可能均受印支期和燕山期的深部岩浆活动驱动,尽管成矿流体中的水主要是大气成因地下水。本专题报道了近年来这些方面的最新研究进展,包括20篇文章,主要涉及这些低温矿床的地质地球化学特征、成矿时代、矿床成因和成矿动力学背景等。     

四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿时代及其意义

青藏高原东部是中国仅次于新疆阿尔泰的伟晶岩集中产出的地区之一,也是世界上重要的伟晶岩型稀有金属矿产资源产地,其中的甲基卡矿床是中国最大的伟晶岩型锂多金属矿床.由于地处高原,交通不便,对于该矿床的成因及相关科学问题缺乏系统的研究.根据野外调查和同位素年代学研究,获得的甲基卡稀有金属矿床 134号脉和 104号脉的 Ar- Ar法坪年龄分别为 (195.7± 0.1) Ma和 (198.9± 0.4) Ma,等时线年龄分别为 (195.4± 2.2) Ma和 (199.4± 2.3) Ma.这说明青藏高原东部甘孜-理塘一带的伟晶岩矿床形成于印支运动之后的燕山早期,属于印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物,或者说甲基卡式的伟晶岩型矿床形成于印支旋回板块碰撞造山运动向燕山-喜马拉雅旋回陆内造山运动演化的过渡时期.这种特点与国内外类似的伟晶岩型稀有金属矿床具有相似性.     

海陆过渡相与海相富有机质页岩储层特征差异

海陆过渡相页岩气逐渐成为非常规油气的接替能源,系统分析海相与海陆过渡相储层特征差异,可为海陆过渡相页岩气勘探开发提供借鉴。选取大吉区块山23亚段底部海陆过渡相、威远区块龙一11小层海相页岩,开展TOC、有机质显微组分、全岩—黏土X衍射、物性、氩离子抛光扫描电镜、氮气吸附、核磁共振等实验,厘清了海相与海陆过渡相页岩储层宏观参数与微观孔隙结构两方面差异。结果显示:与海相页岩储层相比,海陆过渡相页岩储层TOC含量高达10.91%,干酪根类型为Ⅱ₂型,黏土矿物以高岭石为主,孔隙度与含气量略低。微观储层特征方面,海相页岩储层孔隙类型以有机孔为主,孔径分布介于10~50 nm,微裂缝主要为生烃增压缝和成岩缝,而海陆过渡相页岩储层孔隙类型以无机孔为主,孔径分布介于5~20 nm,有机孔多为孤立状不规则孔隙,微裂缝主要为有机质边缘缝和黏土矿物层间缝。在此基础上,初步揭示了海陆过渡相优质页岩储层孔隙发育受控于有机质和黏土矿物类型,阐释了页岩气赋存的优势孔隙类型为黏土矿物粒间孔。借鉴浅层海相页岩气的成功勘探实践经验,仍需加强有机质、矿物组分、孔隙赋气机制之间的三元耦合关系研究,以期为海陆过渡相页岩气的勘探开发提供坚实的理论支撑。     

川西北雪宝顶钨锡铍矿床的成矿年代及其构造示踪意义

研究表明,川西北雪宝顶矿床的白云母40Ar/39Ar坪年龄为(189.9±1.8)Ma,说明雪宝顶矿床形成于印支晚期—燕山早期,是三叠纪华北板块与扬子板块碰撞的产物。文章通过雪宝顶矿床与甲基卡、可尔因和丹巴等伟晶岩型矿床的时空位置对比,并依据伟晶岩对大陆活动的示踪作用,推测中生代松潘-甘孜造山带的演化过程为:华北陆块、羌塘-昌都陆块分别与扬子陆块碰撞后,构造应力自北向南、自西向东逐步向松潘-甘孜地块的中心传递,雪宝顶、甲基卡、可尔因地区相继进入相对稳定发展阶段,构造应力最后在丹巴地区汇聚,形成丹巴白云母矿床。     

大兴安岭北部甲乌拉铅锌银矿床Rb-Sr同位素测年及其地质意义

甲乌拉铅锌银矿床位于内蒙古自治区满洲里市南西150km。矿床产于中蒙古-额尔古纳兴凯造山带南东缘之得尔布干断裂北西侧。本文在甲乌拉矿床选取7件闪锌矿和6件黄铁矿样品开展了Rb-Sr定年。获得闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为143.0±2.0Ma(MSWD=3.2),锶同位素初始值I Sr=0.71265;黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为142.0±3.0Ma(MSWD=5.7),锶同位素初始值ISr=0.71267;闪锌矿与黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为142.7±1.3Ma(MSWD=3.8),锶同位素初始值ISr=0.71266。上述定年结果表明,甲乌拉矿床形成于早白垩世初期。甲乌拉矿床硫化物的Rb和Sr含量分别介于0.1034×10-6～7.367×10-6和1.301×10-6～7.148×10-6之间,Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)i介于0.71238～0.71277之间,平均值为0.71264,暗示甲乌拉矿床的成矿物质主要来源于地壳。甲乌拉矿床形成于蒙古-鄂霍茨克造山过程的后碰撞阶段。     

河南黄淮平原土壤中Cu的生态安全评价

在分析河南黄淮平原土壤和小麦籽实中Cu含量分布特征的基础上,利用单项污染指数法对研究区小麦籽实中Cu的污染状况进行评价。其结果为：研究区小麦籽实中Cu的单项污染指数Pi的平均值为0．473,说明研究区小麦籽实未受Cu的污染。Cu的状况良好。进一步讨论了土壤中Cu的含量与小麦籽实中Cu含量间的关系。认为小麦籽实中Cu的积累与土壤中的总Cu无明显的相关关系,而与土壤中的有效态Cu含量具有明显的相关性。据此,将土壤有效态Cu作为土壤Cu生态安全评价的指标。并建立了小麦籽实Cu与土壤有效Cu的响应关系模型,确定了土壤中有效Cu的安全界限值。     

芦苇、菖蒲和水葱对水体中Zn2+的富集效应研究

采用水培方法,在不同ZnCl2浓度(0mg/L、50mg/L、100mg/L、300mg/L、800mg/L、1500mg/L和2500mg/L)处理的水体中,对湿地植物芦苇(Phragmites australis)、菖蒲(Acorus calamus)和水葱(Scirpus tabernaemontani)进行培养,研究植物的不同部位对Zn2+的积累能力。结果表明,在相同ZnCl2浓度处理下的水体中,水葱、菖蒲和芦苇体内的平均Zn2+积累浓度存在差异,菖蒲体内的Zn2+积累浓度最高。在不同ZnCl2浓度处理下的水体中,水葱体内的平均Zn2+积累浓度在ZnCl2浓度为1500mg/L时最高,为31050.84mg/kg(植物地上部分为10206.67mg/kg,地下部分为20844.17mg/kg);菖蒲和芦苇体内的平均Zn2+积累浓度则在ZnCl2浓度为2500mg/L时最高,分别为54130.67mg/kg(地上部分为16774.00mg/kg,地下部分为37356.67mg/kg)和25423.34mg/kg(地上部分为4506.67mg/kg,地下部分为20916.67mg/kg)。这3种植物都可以作为利用植物修复重金属污染水体的遴选物种。其中,菖蒲对Zn2+的吸收能力明显高于水葱和芦苇。