青藏高原东北缘黄土的地球化学特征及其对物源和风化强度的指示意义

位于青藏高原东北缘的陇西黄土高原地处我国东亚季风、西南季风、西风环流及高原季风等多个大气环流的交汇部位,同时处在沙漠-黄土的边界带上,环境对气候变化的反应非常敏感。广泛分布于该区的风尘堆积是研究我国干旱、半干旱区古气候演化及高原隆升环境效应的理想材料。本文对陇西黄土高原的甘肃会宁黄土进行常、微量元素测试分析,并与陇东黄土高原黄土的地球化学特征进行了对比。结果表明,陇西和陇东黄土的地球化学组成相似,与上部陆壳（UCC）平均化学成分也基本一致,说明两者都是复杂的源岩风化物质经过高度混合堆积而成。陇西与陇东黄土的地球化特征在总体一致的基础上也存在着明显不同,反映了两者沉积后化学风化和物源的差异。与陇东黄土相比,陇西黄土具有较高的CaO、MgO、Na₂O和较低的Fe₂O₃含量,说明陇西黄土的化学风化强度相对较低;CIA值也显示,陇西黄土处于初等化学风化阶段,而陇东黄土则处于中等化学风化阶段;在化学性质相对稳定的元素中,陇西黄土与陇东黄土相比具有较高的SiO₂/Al₂O₃、SiO₂/TiO₂、TiO₂/Al₂O₃、U/Pb、Zr、Hf值和较低的Ta、Y、Rb/Sr、Ba/Sr、Ce/Yb、Eu/Yb、LREE/HREE值,反映了两者物源上的差异。受特殊地理位置的影响,我国北方戈壁荒漠、青藏高原的冰川及冰缘沉积以及邻近的第四纪松散沉积物都有可能成为陇西黄土的潜在物源。进一步研究显示,会宁黄土的地球化学特征在大约300ka B.P.前后发生了明显变化,结合以前磁组构、石英颗粒表面形态的分析结果,进一步证明青藏高原东北缘的风尘物源在该时期可能发生过比较大的变化,300ka B.P.以后高原的冰川及冰缘沉积对该区风尘物源的贡献明显增加,而青藏高原在此时期的快速隆升导致的高原季风加强可能是形成风尘物源变化的主要原因。

     

青海东部上喇家村黄土剖面全新世野火历史及人类活动

由于不同燃烧指标存在明显的差异,致使人们对于火燃烧方式的理解尚不确定。本研究选取黄河上游青海上喇家典型剖面(深度464 cm,年代范围14.5~0 ka B.P.)为对象,结合炭屑和黑碳以及古生态指标,揭示该区域全新世以来的野火历史演变过程。研究结果表明末次冰期和全新世早期,气候较为干旱,以明烧为特征的草原区域野火时常发生,与东亚季风气候所控制燃料特征和湿度密切相关。全新世中期,气候较现在温暖而湿润,生物成壤作用强烈,该地区整体上自然野火发生处于较低水平。其中,4200~3850 a B.P. 和3400~3000 a B.P. 这两个阶段的粗颗粒炭屑通量峰值分别是齐家文化中晚期(4200~3800 a B.P.)和辛店文化时期(3400~2700 a B.P.)人类频繁放火烧荒和开垦农田以及生活等活动的结果;而3850~3600 a B.P. 阶段以焖烧为特征的低强度野火发生,与气候持续干旱和人类森林砍伐活动加剧有关。与此同时,该区域遭遇2次大规模的地震和山洪泥流地质灾害,生态环境恶化,使得农耕为主的齐家文化被半农半畜牧的辛店文化所替代,从而导致该期间炭屑通量整体下降。全新世晚期,气候进一步干旱,1500年以来本地大幅度生物质燃烧增加与农业扩张和耕地面积增大密切相关。总之,全新世中期先前人类长期频繁森林砍伐活动所诱发的低强度焖烧火模式是导致该区域植被减少和土地退化的不容忽视的重要因素,而东亚季风所控制的季节性降水变化仍是野火发生必要条件。

     

长江经济带地质环境综合调查工程进展与主要成果

为保护长江生态环境,近年来,中国地质调查局组织实施了"长江经济带地质环境综合调查工程".通过采用环境地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要成果和认识:①初步构建了长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务平台,系统梳理了长江经济带与重点区域的资源环境条件和重大地质问题,提出相关建议;②创新地将"光纤技术"应用于地面沉降和地裂缝监测,相关成果引领了光纤监测技术发展;③编制了1:5万比例尺的环境地质调查技术标准和要求;④创新形成了3个层次环境地质调查合作机制,探索建立了3种尺度资源环境承载能力评价方法体系和大流域环境地质工作模式;⑤建立了江汉平原地球关键带监测网络,编制了平原区地球关键带调查技术方法指南;⑥提出了长江流域重大水利工程与生态地质环境多元响应研究思路,创新构建了一套多模态传感器调查系统,提出了重大水利工程对地质环境影响新判断;⑦建立了长江中下游不同沉积单元区第四纪地层多重划分对比序列,构建了重点地区第四系三维地质结构模型,提出了长江贯通时限和演化新认识;⑧编制了流域、经济区和城市系列地质调查报告和图集,成果转化与服务成效显著.该工程进展及成果提升了长江经济带地质调查工作水平,可为区域国土空间规划、绿色生态廊道打造、立体交通走廊建设、产业转型升级、新型城镇化建设以及脱贫攻坚工作等提供科技支撑.     

陇东黄土高原北部全新世野火历史的木炭屑记录

全新世黄土-古土壤剖面保存的木炭屑记录了野火和自然景观演变的过程,本研究通过野外考察采样和磁化率、TOC、木炭屑的实验分析探索陇东黄土高原北部地区全新世野火的历史。研究结果表明:11500aB.P.之前末次冰期,气候干旱,在半荒漠草原植被条件下,自然野火频繁发生;全新世早期（11500～8500aB.P.）野火发生频率大大降低;8500～3100aB.P.为全新世气候适宜期,气候相对比较湿润,生物风化成壤作用强烈,呈现森林草原景观,野火发生几率明显下降,但在古土壤形成早期,木炭屑峰值反映有野火频繁发生,这可能是新石器时代早期老官台文化（8000～7000aB.P.）时期人类用火及其放火烧荒开垦农田等活动的结果;全新世晚期气候向干旱化发展,具有游牧性质的寺洼文化（3250～2650aB.P.）出现在陇东北部黄土高原地区,有一定野火活动。1500aB.P.以后,木炭屑浓度大幅度减少,反映野火很少发生,可能由于本地区半农半牧土地利用方式已经确立,人工-自然复合生态景观形成。     

乌东德库区泥石流灾害的成因及特征分析

金沙江河谷属泥石流多发地区之一.本文通过金沙江乌东德库区(龙川江 - 坝址段)地层岩性、地质构造、新构造运动、地形地貌以及气候条件等地质环境条件的调查研究,详细分析泥石流灾害的成因、类型以及分布特点.这一分析研究对水电站工程的建设和安全运行具有一定的现实意义.     

西藏羌塘盆地中部发现中高级变质岩

羌塘盆地至今没有片麻岩系基岩点位的报道,长期以来关于该盆地是否具有前古生代的结晶基底分歧较大。最近在羌塘盆地中央隆起带北缘兰新岭附近的俄久卖一带找到了具有中—深变质特征的片麻岩,追索确定片麻岩系沿逆冲断裂带出露,基岩出露宽度为50～200m,断续延伸长约4km。岩相学研究结果显示,片麻岩中含有典型的区域变质矿物矽线石和蓝晶石,结合附近发现的奥陶系仅经历了浅变质作用和新近的地球物理资料揭示盆地内可能有结晶基底,初步认为俄久卖片麻岩系为羌塘盆地的前奥陶系结晶基底岩片,羌塘盆地深部具有稳定的结晶基底。     

珠江三角洲霾天气的近地层输送条件研究

近年来, 珠江三角洲地区气溶胶污染日趋严重, 霾天气造成能见度恶化和空气质量下降。近地层输送条件即地面流场与大气污染物稀释扩散密切相关。利用2004—2005年广东省466个地面自动气象站资料、广州观象台常规气象资料、珠江三角洲大气成分站网器测能见度资料、珠江三角洲城市环境监测站网的PM10浓度资料等, 使用矢量和分析方法, 分析珠江三角洲近地层风及其对严重霾天气过程和清洁对照过程的影响。结果表明: 2004年霾天气高发季节, 东亚纬向环流比2005年同期显著, 纬向环流不显著的年份, 气流南北交换显著, 冷空气跨越南岭、到达珠江三角洲的机会比较大, 伴随冷空气的大风等天气有利于污染物扩散; 纬向环流显著的年份, 冷空气跨越南岭、到达珠江三角洲的机会比较小, 污染物易于堆积。珠江三角洲霾天气具有区域性特征, 旱季出现最多, 雨季出现最少。严重霾天气过程出现在每年12月至次年4月, 清洁对照过程出现在台风直接影响或冷空气活动频繁的季节。与2004年相比, 2005年的静风频率较低, 且旱季风速较大, 不利于霾天气的形成。矢量和分析表明:区域霾天气过程与区域内静小风过程, 即出现气流停滞区有密切联系, 清洁对照过程与强平流输送有关。     

一种改进的基于网格搜索的微地震震源定位方法

震源定位是微地震监测技术要解决的主要问题.目前,井下微地震监测多采用走时拟合法计算震源位置.常规方法受到环境噪声、初至拾取误差、速度模型误差等因素的影响,定位结果存在一定误差.为了提高定位精度,本文提出了一种改进的基于网格搜索的微地震震源定位方法.本文方法根据P波的偏振特征参数计算概率密度函数求取震源方位角,并采用改进的目标函数和搜索算法计算震源的径向距离和深度.模型数据和实际资料的处理结果表明,本文方法具有较强的抗噪性,计算得到的震源方位角更加接近真实值;与常规目标函数相比,本文方法采用的目标函数具有更好的收敛性,其定位结果受初至拾取误差和速度模型误差的影响更小;本文提出的搜索算法能够消除由于错误拾取造成的观测到时中的异常值对定位结果的影响.

     

笛鲷鱼类的线粒体DNA控制区结构及其系统发育分析

采用PCR扩增直接测序的方法获得了11种笛鲷鱼类的线粒体DNA控制区全序列。结合从GenBank中下载的6种笛鲷鱼类的相应序列进行结构分析,可以将笛鲷鱼类的控制区分为终止序列区、中央保守区和保守序列区三个区域,找到了终止相关的序列ETAS以及一系列保守序列(CSB-F,CSB-E,CSB-D和CSB-1,CSB-2,CSB-3),并给出了它们的一般形式。以黄谐鱼为外群,采用NJ法和ME法构建笛鲷鱼类的分子系统树。分子系统发育分析表明,线粒体DNA控制区序列适合于笛鲷鱼类的系统发育分析,而且支持Allen关于笛鲷属的系统形态分类学观点。     

渭河流域全新世环境变化与野火活动记录

渭河流域位于我国半干旱—半湿润季风环境敏感地带,保存其黄土-土壤地层的木炭屑提供了全新世以来的野火历史和气候变化的记录。通过对甘肃合水马家塬(MJY)和陕西扶风蒋阳村(JYC)全新世黄土-土壤剖面的磁化率、TOC、木炭屑研究分析表明:末次冰期11500aBP之前,渭河流域气候干旱,自然野火频繁发生,荒漠草原植被从内蒙古南部扩展到渭河流域;全新世早期(11500～8500aBP)野火发生频率大大降低;全新世适宜期(8500～3100aBP)气候温暖湿润的森林草原或混交森林景观环境下野火发生几率明显下降,但不同地点人类活动引发的火灾存在区域差异。全新世晚期近3100a以来,气候向干旱化发展,加之人类土地利用活动加剧,生物量燃烧的规模大范围增加,人为引发火灾比自然发生火灾更为普遍,从而导致土地资源退化,造成渭河流域北部旱作农业衰退和游牧部落的入侵。1500aBP以后,野火发生频率大大降低,可能由于渭河流域南部荒地已开垦殆尽,农田人工景观已基本建立,北部半农半牧经济也已确立,不再进行大规模放火烧荒,因而木炭屑浓度大幅度减少。