湖北省赤壁市道路尘埃的磁性结构特征与城市污染环境关系研究

环境磁学是介于地学、磁学和环境科学之间的新兴边缘学科 .它通过研究自然界中大气圈、水圈和岩石圈中磁性物质在环境系统中的迁移、转化和组合的规律 ,并依据物质的磁性特征与污染环境的联系 (尤其是城市污染环境 ) ,探索不同时空尺度的环境过程与人类活动的影响 ,揭示环境变化的规律和机制 ,为提出定量的、高精度、快速、非破坏与价格低廉的环境评价方法技术奠定基础 .通过对湖北省赤壁市 3条主干道和陆水湖风景区共 4个采样剖面尘埃系统的磁性参量及代表性样品的重金属含量分析结果的综合研究 ,得到了赤壁市道路尘埃的磁性结构特征与城市…     

水文响应单元空间离散化及SWAT模型改进

水文响应单元(Hydrological Response Units,HRU)是SWAT模型模拟的基本单元,传统方法划分的水文响应单元在空间分布上不连续且难以确定其明确的空间位置,不能反映HRU间的相互作用和进行精确空间分析。利用GIS工具对土地利用和土壤类型数据进行概化处理,提出了HRU空间离散化的方法,实现了水文响应单元在空间上的准确定位。在此基础上,针对SWAT模型中同一子流域所有HRU采取相同延迟的弱点进行改进,并选择太湖地区西苕溪流域对改进的SWAT模型进行水文模拟验证。改进后,校正期港口站Nash效率系数E_NS(Nash-Sutcliffe Efficiency)从0.64提高到0.67,验证期E_NS系数从0.70提高到0.76。研究表明:修正后的SWAT模型更能反映流域的水文特征,可以达到非常好的效果,考虑到HRU距离因素的径流延迟更为准确地刻画径流过程。实现HRU空间离散化将为模型改进和更小尺度的空间分析提供数据基础。     

中国大陆科学钻探主孔正片麻岩磁性及深部流体活动

通过对中国大陆科学钻探工程主孔花岗质片麻岩进行详细的岩石磁学研究及岩石矿物学分析表明: 花岗质片麻岩磁化率(0.570×10-7~120.450×10-7m3·kg-1, 平均29.996×10-7m3·kg-1)在主孔所有岩石中仅次于蛇纹石化石榴石橄榄岩, 而其天然剩余磁化强度(0.002×10-3~2.109×10-3Am2·kg-1, 平均0.210×10-3Am2·kg-1)则是所有岩性中最低的.磁化率随温度变化曲线、交变退磁曲线及磁滞回线特征表明, 花岗质片麻岩中磁性矿物组合主要成分为磁铁矿, 小部分样品中含有赤铁矿, 其中磁铁矿以多畴为主, 伪单畴磁铁矿仅在少量样品中出现.和同为完全退变质岩的角闪岩(完全退变质榴辉岩)相比, 花岗质片麻岩具有相似的磁性矿物组合, 但其磁铁矿的颗粒明显较大.多畴磁铁矿的形成, 可能和超高压变质岩折返过程中, 花岗质片麻岩较强的流体活动相关.部分分布于花岗质片麻岩主体岩性段外的样品, 具有较高的天然剩余磁化强度, 则可能反映了花岗质片麻岩及周围榴辉岩之间的流体交换.      

陇西及周边地区地震活动与震磁效应的高阶统计量研究

高阶统计量是研究非高斯过程,非最小相位信号和非线性系统的有力工具,其应用领域已涉及通信、地球物理、生物医学、故障诊断等。本文对嘉峪关和乾陵2个地磁台站1998～2002年期间的地磁垂直分量(Z)资料运用高阶统计量方法进行处理,探讨陇西及其周边地区地震活动与地磁场变化之间相互关系,并将其结果与相关分析和线性拟合方法的结果进行对比。结果发现,高阶统计量异常一般早于两台Z分量相关系数和嘉峪关台Z分量线性拟合差异常1～2个月出现,且三阶矩(三阶累积量)的异常变化幅度在5～10之间,四阶矩的异常幅度在50以上,甚至达到150,四阶累积量的异常幅度在10～60之间。这些表明在震磁效应的统计分析研究中引入高阶统计量方法的必要性及其在地震预报中的潜力和良好前景。     

武汉市东湖周边近地表土壤磁化率特征及其环境意义

测量了武汉市东湖周边3个采样区60个土壤样品的磁化率及24个代表样品的重金属元素质量分数,对土壤磁化率和重金属元素质量分数进行了相关分析与聚类分析,探讨应用土壤磁化率参量及测量技术对大范围区域污染环境评价的指示意义.结果表明,土壤磁化率与重金属元素Ca、Cu、Pb、Sr、Zn质量分数显著相关,相关系数分别高达0.930,0.836,0.864,0.879和 0.879;重金属元素Ba、Cr、Fe、Mg、Mn质量分数与磁化率中度-弱相关,相关系数分别为0.447,0.303,0.557,0.528,0.333.聚类分析结果表明,不同采样区地表土壤的污染源之间存在一定差异.这些结果为应用土壤磁化率(尤其是原位磁化率)测量技术在该区进行大尺度和高精度环境评价提供了基础.     

某些油气田地表土壤的磁性与烃运移相互关系研究

根据鄂尔多斯盆地靖边气田上方的ＭＩ０２线、江苏储家楼油田与江汉盆地花园油田地表十字剖面土壤磁性的测量结果，研究地表是否存在与深部油气藏中烃类垂向运移相关磁性蚀变带的可能性及其分布形式．结果表明，ＭＩ０２线样品显示了明显的高磁性异常特征，并与酸解烃之间呈很强的正相关．磁滞回线形态与参量显示出明显的亚铁磁性特征．电子探针分析结果表明，样品中主要磁性矿物（磁铁矿）中高温杂质元素含量很低．江汉盆地花园油田十字剖面磁滞回线参量（饱和磁化强度Ｊｓ与饱和等温剩磁Ｊｒ）的高异常位于油田周边，油田顶部土壤呈典型顺磁性特征．储家楼油田地表土壤的高磁性异常主要位于油田上方，它们均与盖层中的断裂构造对应，储家楼油田的高磁性样品中发现的典型球粒状磁铁矿为次生低温磁铁矿，它与烃运移之间存在成因关系．     

扬子克拉通太古代崆岭群角闪岩相与麻粒岩相岩石的岩石磁学研究

提供了扬子克拉通太古代基底崆岭群２０件代表性岩石样品的密度与磁性参数的测量结果．结果表明，变碎屑岩与ＴＴＧ（英云闪长－奥长花岗－花岗间长质）片麻岩（１３个样品）的磁化率与饱和剩磁普遍大于斜长角闪岩和辉长岩．前者的磁化率与饱和剩磁平均值分别为１２１３×１０^－６ＳＩ与１９．９４Ａ／ｍ，而后者的则为８０２×１０^－６ＳＩ与１０．７７Ａ／ｍ．变碎屑岩与ＴＴＧ片麻岩呈明显的亚铁磁性状态；斜长角闪岩和辉长岩则以顺磁性或顺磁性与亚铁磁性混合状态分布为主．热磁分析结果表明，变碎屑岩与ＴＴＧ片麻岩的剩磁载体以磁铁矿与磁赤铁矿为主；斜长角门岩和辉长岩则明显含有磁黄铁矿与次要的磁铁矿．变碎屑岩与ＴＴＧ片麻岩的磁性具有很强的非均一性．推断崆岭群中的变碎屑岩为麻粒岩相变质级，视深度相当于大陆下地壳；而斜长角闪岩的变质级明显低于变碎屑岩，可能为角门岩相，视深度相当于中地壳．变碎屑岩与ＴＴＧ片麻岩磁性的强非均一性可能与该区后期广泛发生的混合岩化作用密切相关。