上海世博园后滩湿地生态系统构建与水质调控效应研究

上海世博园后滩是中国2010年上海世界博览会生态环境重点建设区域.后滩湿地生态系统构建历时6个月,对后滩湿地水质特征进行了3a多的研究,针对后滩水生态系统构建和后续维护两个阶段,测试分析了后滩水体溶解氧(DO)含量、化学需氧量(CODMm)、氨氮(NH3-N)含量、总氮(TN)含量和总磷(TP)含量等主要水质参数的单因子水质标识指数(Pi)和综合水质标识指数(Lwq),并对水体氮形态进行了对比分析.结果显示,通过后滩湿地的生态净化作用,水质由V～Ⅳ类提高为Ⅲ～Ⅱ类;后滩湿地主要污染指标为TN,TN含量随NO3-N含量变化而变化;两阶段的Iwq差异显著(p＜0.05),目标水质所占比例随时间延续逐渐升高,湿地生态系统由适应性向稳定性过渡.该湿地生态系统构建方法与水质调控工艺对水质净化效果明显,具有良好的应用前景.     

青藏高原西北缘红其拉莆岩体的岩石成因、时代及其构造意义

青藏高原西北缘的南羌塘地块(班公湖-怒江结合带西段北侧)中发育着规模巨大的白垩纪花岗岩带,红其拉甫岩体是该花岗岩带中典型岩体之一,主要由花岗闪长岩和少量闪长岩组成。结合锆石阴极发光(CL)图像和Th、U、REE元素特征,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,测得岩体年龄为107.2±0.9Ma,属于早白垩世晚期。地球化学特征显示,岩体偏中性,富Al、Ca和K,稀土元素含量低,轻重稀土分馏明显,中等或弱的负铕异常,富集大离子亲石元素(Rb、Th、K和LREE),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti和HREE),属于高钾钙碱性准铝质—弱过铝质I型花岗岩。在岩浆演化过程中,部分熔融与结晶分异作用均起重要作用,并发生了以斜长石、磷灰石和钛铁矿为主的分离结晶作用。岩体的CaO、CaO/Na2O值较高,Nb、Ta亏损、Mg#值较小、相对富钾以及Sr同位素等特征说明岩体源岩应来自下地壳角闪岩相的变玄武岩。根据岩体较低的Y、HREE含量和较高的Al2O3、Sr、Sr/Y比值,发育石英与碱性长石的交生结构,以及SiO2对Mg#和Al2O3图解,推测岩浆源区压力>1.5GPa(地壳厚度至少50km),通过对锆石饱和温度的计算和锆石结构、U-Pb同位素分析,得出岩体初始岩浆温度>788℃,这与高Sr低Yb型花岗岩(埃达克岩)的形成温压条件一致,残留相应为石榴子石+角闪石+金红石(无斜长石)。综合区域地质资料分析,该岩体应是与班公湖-怒江洋闭合有关的冈底斯地块与羌塘地块之间的碰撞造山,导致地壳加厚的产物,表明班公湖-怒江洋西部与中东部的闭合时限可能具有一致性。     

西昆仑塔什库尔干苦子干碱性杂岩体的成因及其构造意义

苦子干碱性杂岩体是塔什库尔干新生代碱性岩带的主要组成之一,主要由霓辉正长岩、石英霓辉正长岩和碱性花岗岩组成。霓辉正长岩、石英霓辉正长岩和碱性花岗岩的SiO2含量差别较大,分别为50．26％～54．11％、59．74％～60．43oA、69．59％～72．13％;霓辉正长岩与石英霓辉正长岩的里特曼指数相近,分别为7．83～10．97、8．51～9．05,明显不同于碱性花岗岩（2．49～3．71）。这3种碱性岩石都表现出富集轻稀土,以及K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素（LILE）,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）的特征。其中异常高的Sr、Ba和∑REE含量暗示可能还有富集地幔物质的加入。利用原位锆石LA—ICP—MS同位素测试方法,获得石英霓辉正长岩和碱性花岗岩的锆石U—Pb年龄分别为10．9±0．1Ma和11．9土0．4Ma,代表了岩石的结晶年龄;石英霓辉正长岩锆石εHf（t）值为-9．78～3．24,碱性花岗岩中锆石εHf（t）值为-13．54～5．78,均显示岩浆源区具有壳幔混合的特点。依据这些资料,并结合区域地质研究的综合分析,笔者初步提出西昆仑塔什库尔干苦子干碱性杂岩体的形成是由于青藏高原在～25Ma期间主体拆沉作用发生后,造成软流圈物质向北逃逸,并受到北面塔里木克拉通岩石圈山根阻挡而上涌,进而发生壳幔混合作用的产物。因此,该杂岩体是青藏高原大规模拆沉后浆活动的远程效应,且标志着研究区在～11Ma期间已处于伸展构造背景。     

超深层孔隙型热储地热尾水回灌堵塞机理

超深层孔隙型地下热水回灌难的问题已成为制约关中盆地地下热水可持续开发利用的瓶颈.本文以超深层孔隙型地热流体为载体,以热储原水-回灌尾水-热储介质-堵塞垢物之间水岩作用下矿物组分溶解沉淀规律为基础,以咸阳回灌1号井为例,应用室内堵塞实验模拟及水文地球化学模拟耦合方法,展开超深层孔隙型地热尾水回灌堵塞机理研究.结果表明:造成堵塞的主要因素有物理、化学、气体、微生物等,其中物理堵塞形式主要为颗粒运移和悬浮物堵塞,颗粒运移受回灌流速和储层物性影响明显,温度、压力是悬浮物堵塞的主控因素,而粘土膨胀影响甚微;化学堵塞程度随温度升高而加剧,主要化学沉淀为碳酸盐垢,且在回灌初期-中期达到沉淀量最大值;气体堵塞在回灌初期影响较大,之后随温度升高而减小;微生物堵塞的主要细菌类型为腐生菌,其堵塞程度与环境开放程度有关.     

西藏冈底斯带东段岗讲铜钼矿床含矿斑岩地球化学特征

西藏冈底斯带东段的岗讲铜钼矿床产于复式岩体中,岩体主要由二长斑岩、英安斑岩和流纹斑岩类岩石组成,其岩性属于钙碱性系列岩石。岩石地球化学特征表明该复式岩体可能形成于碰撞后抬升期,矿化与低温低压的岩浆结晶分异环境有关。     

西昆仑大同西岩体成因：矿物学、地球化学和锆石U-Pb年代学制约

大同西岩体出露于西昆仑造山带西段,主要岩性为高钾钙碱性的石英闪长岩和石英二长岩-二长花岗岩。石英闪长岩中普遍发育椭球形或卵形暗色镁铁质包体,包体岩性主要为闪长岩,石英闪长岩的SiO₂的含量为56.6%~65.3%,Mg^#为0.45~0.46,包体SiO₂的含量为52.9%左右,Mg^#为0.48。相对于石英闪长岩,石英二长岩-二长花岗岩具有较高SiO₂的含量(SiO₂=65.0%~73.3%)和较低Mg^# (Mg^#=0.36~0.44)。微量元素分析数据表明,石英闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常不明显,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素。石英二长岩-二长花岗岩具有明显的Eu负异常,强烈亏损Nb-Ta、Ti等元素。温压计算显示石英闪长岩为相对低温(638~768℃)的中-深成岩体(平均深度为8.8km),石英二长岩-二长花岗岩具有相对高的结晶温度(752~771℃)。锆石U-Pb年代学研究表明,石英二长岩形成年龄为470±1.2Ma,略晚于前人报道的石英闪长岩侵位年龄。石英二长岩-二长花岗岩与石英闪长岩来源于不同的岩浆,二者之间不存在分异关系。结合区域构造演化历史,早期的石英闪长岩为大洋板片俯冲过程中地幔楔部分熔融岩浆的分异产物,晚期的石英二长岩-花岗岩则来源于碰撞后伸展阶段由于软流圈地幔物质上涌加热导致变泥质岩石熔融的结果。大同西复式岩体的成因指示了西昆仑造山带在早奥陶纪经历了由俯冲向碰撞后伸展的构造体制转换。     

新疆塔什库尔干塔阿西一带火山岩成因及地质意义

通过岩石学、地球化学和同位素年代学研究, 从原划"布伦阔勒岩群"中识别出一套"双峰式"火山岩, 英安岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄结果显示该套岩石形成年龄为521.3±3.3 Ma, 为早寒武世产物. 在岩石类型上, 玄武岩和英安岩属于低钾岩石系列, 玄武岩相对富集Rb、Ba、K、LREE, 而亏损Nb-Ta、Th, 源于受早期俯冲洋/陆壳流体交代的亏损地幔熔融源区. 英安岩表现出富集LILE、Th, 亏损Nb-Ta、Sr和Ti.两类岩石表现出不同的稀土元素配分模式和微量元素特征, 并缺乏分异演化的趋势, 反映二者的成因存在差别. 结合其地球化学特征和实验岩石学资料, 认为英安岩为玄武岩底侵提供热, 基性下地壳在相对低压条件下部分熔融形成的. 这套"双峰式"火山岩组合证实区域上早古生代存在一次大陆拉张环境下的构造-岩浆事件. 结合区域上研究资料, 古元古代布伦阔勒岩群至少包含以下3个组成部分: (1)古元古代布伦阔勒岩群; (2)印支期高压变质岩体; (3)早古生代火山-沉积岩组合.      

粉质黏土图像的纹理特征分析

粉质黏土通常为絮状结构, 难以使用肉眼直接判别出颗粒的形状和大小。将现场拍摄得到的粉质黏土彩色图像转化为灰度图像,得到了灰度图像灰度直方图的6个纹理特征参数（均值、方差、平滑度、3阶矩、能量、熵）。在建立灰度共生矩阵的基础上,得到了像素平面分布关系的5个纹理特征参数（角2阶矩、对比度、相关度、逆差矩、熵）。对这些纹理特征参数与粉质黏土传统工程性质指标进行了多元线性回归分析,得到了相应回归方程。结果表明,粉质黏土图像的纹理特征参数与传统工程性质具有较好的对应关系,可以用于快速确定粉质黏土的工程性质指标,对软土地区岩土工程设计具有一定的参考价值。     

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.     

利用重复地震研究山东乳山地区地壳介质波速变化

利用2013年10月—2015年6月山东乳山震群的地震波形资料,基于距离乳山震群最近的3个台站所记录的地震波形互相关系数c≥0.9的地震即为重复地震的原则,识别了乳山震群的重复地震．利用波形互相关时延法,计算分析了文登台和招远台这两个固定台站的走时差随时间的变化特征．结果表明:乳山震群的地震相似性很好,且震中位置较为集中,重复地震的时间跨度较大,有利于提高观测结果的时间分辨率;乳山震群中3次M_S＞4.0地震前均出现了短期的走时差低值异常现象,反映了乳山震群震源区在中强震前会出现短期地壳介质速度明显升高的过程,可以为该区域的中强震预测提供一定依据．