丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素.为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明:丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca2+为优势阳离子,HCO3-为优势阴离子;除NO3-外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准;丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO3型和Ca-HCO3型,水化学过程以风化-溶滤作用为主;地下水NO3-超标13% ~17%,丰水期部分区域出现Cl-型水化学类型.季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响.     

砂砾土渗流侵蚀中细粒迁移-沉积-滤通的物理水力临界条件

细粒迁移机制是理解砂砾土渗流侵蚀过程的基础与关键,对研究砂砾土斜坡雨水侵蚀过程的细观致灾机制具有重要意义。目前其运移模式及运移状态发生转变的临界条件并不清晰,不同物理水力条件下的细粒运动类型有所不同。为掌握砂砾土侵蚀过程中细粒的整体运动类型及其发生改变的临界条件,采用可视圆柱入渗试验和离散元数值模拟,分析了细粒迁移的影响因素和内部机理。结果表明：（1）细粒迁移受级配和水力梯度影响显著,而受初始孔隙率影响不显著,且级配的影响大于水力梯度;（2）水力作用下细粒整体运动状态可分为沉积和滤通2种模式,内部结构不稳定的砂砾土细粒运动处于滤通状态,内部结构稳定和稳定性过渡型砂砾土随水力梯度升高细粒的运动状态从整体沉积转变为整体滤通;（3）细粒运动状态在粒径比和水力梯度共同作用下存在明显界限,最终得到细粒沉积-滤通转变的临界条件为$ i = 3.4 - $$ 0.12{{\text{e}}^{\left( {{D_{15}}/{d_{85}}} \right)/1.5}} $。研究可为砂砾土斜坡渗蚀失稳防护提供理论指导。     

利用大气CO2浓度倍增试验探讨暖干与暖湿

自工业革命以来,大气CO2浓度持续升高;现代观测和未来预估都显示中国气候有变干的趋势。然而,地质重建记录显示,温暖时期往往伴随着湿润的气候条件,与现代观测和未来预估存在明显差别。地质记录反映的是平衡态下的气候,而现代观测或未来预估反映非平衡态下的气候变率。这一古气候与现代气候研究的差别,可能和气候态有关,但目前仍缺少深入研究和合理解释。文章利用挪威地球系统模式NorESM1-F,开展大气CO2浓度倍增的瞬变试验和平衡态试验,并用Sc-PDSI（Self calibrating-Palmer Drought Severity Index）指示非平衡态条件下和平衡态条件下中国的干湿变化。模拟结果表明：随着大气CO2浓度的升高,无论在非平衡态还是平衡态条件下,中国的年均降水量增加;但温度升高的同时潜在蒸散发加剧,使得我国气候整体变干。上述古气候"暖湿"与现代气候"暖干"之间的矛盾,源于二者对干湿定义的差别。古气候记录显示的暖湿,主要反映环境湿度（降水量、土壤湿度、植被量）在温暖的条件下增加;而现代观测显示的暖干,揭示的是中国的气象干旱→降水减去蒸发→在温暖的条件下加剧。     

西藏拉隆穹窿淡色花岗岩中石榴子石矿物学研究及对岩浆-热液过程的指示

为建立淡色花岗岩演化和稀有金属成矿的矿物学指标,本文选取了北喜马拉雅拉隆淡色花岗岩的石榴子石为研究对象,对其开展电子探针分析和矿物原位LA-ICP-MS微量分析,结果表明MnO含量从白云母花岗岩(12.42%~13.48%)到钠长石花岗岩(16.83%~22.09%)逐渐增高,白云母花岗岩石榴子石主要为铁铝榴石,钠长石花岗岩中石榴子石主要为锰铝榴石,其均为典型岩浆成因的石榴子石。石榴子石微量元素结果显示白云母花岗岩和钠长石花岗岩石榴子石稀土均呈现HREE富集、LREE亏损,Eu负异常的特征。从白云母花岗岩到钠长石花岗岩,石榴子石中Zn含量增加,Sc、Y和HREE等元素含量降低,特别是当HREE含量小于1000×10^-6时,稀有金属元素Be、Nb和Ta含量增加,标志着岩浆演化从正岩浆阶段进入了岩浆-热液过渡阶段。形成于岩浆-热液过渡阶段的锰铝榴石可以作为拉隆淡色花岗岩Be-Nb-Ta稀有金属矿化的矿物学指标,此外,石榴子石中Sc、Y和HREE等元素的变化也可以作为淡色花岗岩稀有金属矿化的判别标志。     

甘肃黄渚镇“8.12”暴洪泥石流灾害类型特征及成因分析

黄渚镇位于地质灾害高频发地区—陇南山地的北部。2010年8月12日,黄渚镇一带遭遇百年不遇的暴雨,形成暴洪灾害,并诱发泥石流、滑坡、矿坑突水、道路岸坡坍塌等次生灾害,给当地群众及厂坝铅锌矿作业区造成重大灾害与损失。通过对本次暴洪泥石流灾害的特征及成因进行分析,得出:百年不遇的暴雨是灾害形成的直接原因,而人类不合理的活动则加重了灾害的危害程度,同时当地的地形地貌、地层岩性等条件也是灾害形成的有利条件。     

鄂尔多斯盆地白垩系主要含水岩组沉积岩相古地理对地下水水化学场形成和水质分布的影响

通过典型水文钻孔和露头剖面沉积地质、水文地质调查、样品测试及综合研究表明,鄂尔多斯盆地白垩系含水层形成时,北部环河组、洛河组均广泛发育河流相沉积,而南部环河组湖泊相为主、洛河组沙漠沙丘相广泛分布的沉积古地理格局,这对含水岩石中长石、粘土矿物、方解石、石膏等重要矿物组成和易溶盐含量及其空间分布形成明显控制,也控制了含水层和隔水层空间分布,并显著影响了深层地下水循环交替条件的区域分布变化。在沉积-成岩环境条件下,影响地下水水化学场形成和水质分布变化的主要水-岩作用包括硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐矿物的溶解溶滤和阳离子交换作用等水文地球化学作用。受含水层沉积岩相古地理、地下水循环及水岩作用等因素控制,环河组、洛河组地下水总体表现为盆地北区TDS低、淡水发育、以HCO₃型为主,南区TDS高、微咸水和咸水发育、以HCO₃·SO₄型为主的分布规律,地下水水化学和水质分布在北区分布变化小、在南区上下含水层分布变化复杂。     

中国东部中生代火山岩区地质文化村建设实践与思考——以福建杞溪为例

中国东部中生代火山岩区不仅拥有丰富而类型多样的地质遗迹资源,同时也是我国人口和城镇、乡村最密集的地区,且交通便利、产业齐全、经济发达,是利用地质遗迹资源推动经济发展,支撑乡村振兴的先行区和示范区。本文以福建省大田县杞溪村为例,通过开展地质遗迹资源和社会人文资源综合调查和分析融合,将其规划、设计并建设成为一个以火山文化为特色的地质文化村。基于杞溪地质文化村的建设经验,通过对比分析,提出我国在建设地质文化村时普遍存在单村资源和承载能力有限等问题,认为地质文化村建设方向应遵循以点带面,发挥区域联动作用,使业态趋于完善的发展路径,最终实现该模式的可持续发展。     

投影寻踪模型在地下水水质评价中的应用

文中分析了常用的水体质量评价模型的缺陷,提出了基于序列二次规划算法SQP(Sequential quadratic programming)的投影寻踪评价模型,并利用多项式插值的方法进行水质分类,取得了符合客观实际的评价结果.某水源地地下水质量评价结果表明:用投影寻踪方法可以揭示高维数据的结构特征;所建立的评价模型不仅简单、直观和易于理解,而且结果合理.为水源地的保护和合理利用提供了决策依据.     

青藏高原北羌塘地区晚三叠世地层展布和沉积型式

北羌塘盆地地处拉竹龙-金沙江缝合带和双湖构造混杂岩带之间,自北向南可划分出5个沉积相带/岩石地层单位:以砂泥质复理石-洋岛、岛弧型火山岩-大理岩岩石组合沉积为特征的若拉岗日群,以深水复理石盆地相沉积为特征的藏夏河组,以深水暗色细碎屑岩盆地相沉积为特征的结扎群,以开阔台地相/缓坡相碳酸盐岩沉积为特征的菊花山组,以三角洲相含煤碎屑岩系沉积为特征的土门格拉群。晚三叠世北羌塘盆地显示为南缓北陡的箕状沉积格局,盆地内充填物为南薄北厚的楔形沉积体,且双物源、沉降中心和沉积中心不一致,表明其具有前陆盆地的一系列沉积特征。     

拉萨北部林周盆地林子宗火山岩层序新议

林子宗火山岩是西藏冈底斯地区典型的新生代火山岩,可分为3个组:典中组、年波组和帕那组,主要由玄武安山岩、安山岩、英安岩、粗安岩、钾玄岩、流纹岩和相应的火山碎屑岩夹灰岩、河湖相沉积岩组成。经过林周盆地火山地质填图,发现林子宗火山岩层序较原定层序复杂得多,其中在典中组原定的安山质—英安质火山岩的底部新发现了一套流纹质火山岩,顶部发现河湖相沉积;年波组在原定上部安山质火山岩中新厘定出钾玄质火山岩,在顶部发现了红色泥岩;帕那组的底部还发现了球粒流纹岩和枕状流纹质熔结凝灰岩。据此重新论述了西藏林周盆地林子宗火山岩的地层层序及区域变化特征,进一步划分出8个段,属3个火山喷发旋回的产物。林子宗火山岩的形成时代,典中组为61.45～64.43Ma,年波组54.07Ma,帕那组43.93～48.72Ma。