农田生态系统区域生态地球化学评价的示范研究:以成都经济区土壤Cd为例

选择成都经济区作为典型研究区,以Cd为代表,在生态地球化学填图的基础上开展农田生态系统生态地球化学评价的示范性研究。布置采集了58个大气干湿沉降、86个化肥、121个灌溉水、276个农作物样品,分析和计算了Cd等重要元素的含量和通量。结果显示,研究区局部地段地表土壤Cd环境质量较深部有恶化之势,部分水稻籽实Cd含量已超过无公害食品标准;大气干湿沉降物输入到农田生态系统中的Cd平均通量为17.76g/(hm2·a),占总输入通量的85.20%,是研究区外源Cd的主要输入途径;下渗水(2.34g/(hm2·a))和作物收割(1.87g/(hm2·a))是Cd的主要输出途径;全区外源输入Cd可使土壤中的Cd含量以0.006mg/kg的年速率递增;在Cd输入-输出通量不变的情况,预测未来20a研究区三级土壤面积将增加2~3倍,适耕土地面积将全面缩小;研究区因酸雨沉降和施肥等因素使土壤pH值下降的平均速率为0.106a-1,其中化肥施用的贡献率为89.62%。预警研究显示,目前研究区95%的水稻生产是安全的,但预测20a后研究区土壤质量退化明显,近70%安全土壤等级降为一般土壤,须报警土壤面积也将由目前的不足4%快速上升至27%。     

太古宙多岩浆通道与穹脊构造的动力学关联

太古宙时期岩石圈的主要散热方式是岩浆活动,岩浆活动既为岩石圈提供了新的物质,也为岩石圈变形提供了动力条件。目前已发现残留的太古宙构造变形记录显示,那时"大陆"内部广泛发育与垂向运动过程有关的穹脊构造。但对于这种垂向构造是如何与太古宙岩浆活动联系起来的,目前还不清楚。为了研究岩浆的动力作用与穹脊构造间的关系,基于有限差分数值模拟方法设置了大小为879 km×400 km的二维数值模型,通过设置多岩浆通道条件模拟太古宙岩浆的侵入过程。实验结果显示出岩浆活动弱化了岩石圈并造成岩石圈的强烈变形。其中,岩浆通道的正上方呈现出正地形,并形成TTG穹窿。密集排布的岩浆通道之间呈现负地形,形成绿岩带坳陷。穹窿在演化过程中发生水平扩张,导致绿岩带不断收窄形成"钱袋子"构造样式,二者共同组成穹脊构造。本研究认为将岩浆活动作为调节岩石圈变形的条件符合太古宙地质背景。岩浆通道条件能为穹脊构造的产生提供驱动力,是造成太古宙岩石圈变形的重要因素。     

青藏高原北部NNW向构造活动方式及形成年代

对青藏高原北部ＮＮＷ向构造的地质地貌组合特征、活动方式及形成年代等问题进行的研究表明,ＮＮＷ向构造在地貌上由西向东表现为隆、拗相间排列的构造格局。其中ＮＮＷ向活动断裂依次发育在隆起带的东缘,形成伴有褶皱构造的逆冲－挤压构造带。拗陷带则由一系列位于隆起带之间的压陷性盆地带组成。ＮＮＷ向构造活动强烈,特别是在第四纪中、晚期以来,它们不仅制约着青藏高原北部区地质地貌的发生和发展,而且还在地震活动及强震孕育和发生过程中扮演着重要的角色,ＮＮＷ向隆起从第三纪末期至第四纪初期开始发育,但大规模隆起发生在第四纪中更新世以来     

对古浪8级大震孕育和发生的构造环境及发震模型的讨论

通过近年来对古良８级大震的震源机制解、震区活动构造、地震活动性及深部地球物理资料的研究,进一步探讨古良大震孕育和发生的、浅部地质构造环境和地震地质模型。研究结果认为,古浪地震是在北东－南西向挤压应力作用下,造山前陆逆断层沿深部低角度滑脱带产生逆冲－推覆运动形成的最新活动结果。     

污水排放影响下平潭近岸海水COD和DIN浓度场的数值模拟

利用Delft3D数学模型建立了平潭综合实验区近岸海域物质输运数学模型,模拟了澳前、海坛海峡北、海坛海峡南、流水、竹屿5个排污口在不同污水排放量下COD、无机氮浓度的分布．结果表明：在污水排放规模为3．0×10^4t／d时,竹屿排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．80、0．51mg／dm3,流水排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．60、0．42mg／dm3,都超过二类海水水质标准值,表明这2个海域水动力条件较弱、污染物扩散缓慢,不是理想的排污口．在污水排放量为1．5×10^5t／d时,海坛海峡北排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．87、0．28mg／dm3,海坛海峡南排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．84、0．27mg／dm3;澳前排污口在污水排放量为5．0×10^5t／d时,其邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为2．48、0．28mg／dm3,均符合二类海水水质要求,表明上述海域水动力条件良好、纳污能力强、环境容量大,是较好的污水排放口．该研究可为平潭综合实验区海域污水排放口选址优化提供科学依据,为该海域入海污染物总量控制和海洋环境管理提供参考．     

开发黄河下游的资源——“水与沙”问题

根据黄河下游水量逐年减少，断流时间逐年增加，河口形态已经消失等现状，认为黄河已经出现死亡象征。指出“调水调沙”“束水攻沙，攻沙入海”治黄方案应作科学论证。提出了筑平原大水库，引黄河洪水，静态放淤，向华北调水治理黄河的建议。     

东喜马拉雅构造结高压基性麻粒岩成因与构造意义

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中存在典型的泥质、长英质和基性高压麻粒岩。但是,高压麻粒岩在南迦巴瓦杂岩中的分布范围、变质条件和变质时间是否存在空间上的变化并不明确。本文对南迦巴瓦杂岩西南部巴嘎地区的高压基性麻粒岩进行了岩石学和年代学研究。研究表明,巴嘎高压基性麻粒岩由石榴子石、单斜辉石、角闪石、斜长石、黑云母和石英组成,石榴子石变斑晶发育生长成分环带。识别出三期矿物组合：进变质矿物组合M1为石榴子石变斑晶核部及其矿物包裹体,包括石榴子石、石英、榍石和磷灰石;峰期矿物组合M2为变斑晶石榴子石边部和基质矿物,即石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+金红石+熔体;退变质矿物组合M3呈冠状体或基质产出,其组合为角闪石+斜长石+单斜辉石+黑云母+石英+榍石。高压基性麻粒岩的峰期变质条件约为1. 5 GPa和915 ℃,具有顺时针P- T轨迹,退变质的早期和晚期分别为近等温降压和降温降压过程。高压基性麻粒岩在峰期条件下发生了明显的部分熔融,含~26%（体积）的熔体,其退变质和熔体结晶作用很可能发生在26~14 Ma。本文和研究区现有研究成果表明,东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中的高压麻粒岩广泛分布,从东北部的加拉、直白和派乡延伸到西南部的巴嘎沟,形成了一条长度超过80 km的高压麻粒岩带。整个带中的高压麻粒岩具有类似的变质条件和持续时间,是印度大陆地壳平缓俯冲并经历了高温和高压变质与部分熔融的产物,构成了喜马拉雅造山带的加厚下地壳。大量高压麻粒岩强烈部分熔融产生的熔体可能为喜马拉雅淡色花岗岩提供了源区。     

GDE-地理数据引擎的设计与实现

在对地理数据建模过程研究的基础上,论述了地理数据引擎——GDE(geographic data engine)的设计与实现,提出了独立于具体数据结构和文件格式的地理数据访问方法,从概念模型上论述了GDE的相关理论及设计策略,给出了此模型的具体实现。