Watershed delineation using hydrographic features and a DEM in plain river network region

Watershed delineation is a required step when conducting any spatially distributed hydrological modelling. Automated approaches are often proposed to delineate a watershed based on a river network extracted from the digital elevation model (DEM) using the deterministic eight‐neighbour (D8) method. However, a realistic river network cannot be derived from conventional DEM processing methods for a large flat area with a complex network of rivers, lakes, reservoirs, and polders, referred to as a plain river network region (PRNR). In this study, a new approach, which uses both hydrographic features and DEM, has been developed to address the problems of watershed delineation in PRNR. It extracts the river nodes and determines the flow directions of the river network based on a vector‐based hydrographic feature data model. The river network, lakes, reservoirs, and polders are then used to modify the flow directions of grid cells determined by D8 approach. The watershed is eventually delineated into four types of catchments including lakes, reservoirs, polders, and overland catchments based on the flow direction matrix and the location of river nodes. Multiple flow directions of grid cells are represented using a multi‐direction encoding method, and multiple outflows of catchments are also reflected in the topology of catchments. The proposed approach is applied to the western Taihu watershed in China. Comparisons between the results obtained from the D8 approach, the ‘stream burning’ approach, and those from the proposed approach clearly demonstrate an improvement of the new approach over the conventional approaches. This approach will benefit the development of distributed hydrological models in PRNR for the consideration of different types and multiple inlets and outlets of catchments. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

新疆西天山松湖铁矿床火山岩年代学和岩石地球化学

新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带内众多铁矿床的围岩火山岩时代、岩石成因和构造背景迄今尚未得到很好地约束。文章对该铁成矿带内的松湖铁矿床围岩粗面英安岩和流纹岩进行了锆石LA_ICP_MS U_Pb测年和地球化学研究。粗面英安岩和流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(326.8±2.7)Ma和(327.3±1.7)Ma。粗面英安岩和流纹岩准铝质,均富集轻稀土元素、Rb、K、Zr、Hf,显示中等Eu负异常,亏损Ba、Sr、P、Ta、Nb和Ti。锆石饱和温度计算结果显示,粗面英安岩的母岩浆温度较高(774~812℃,平均792℃),流纹岩母岩浆的温度较低(713~790℃,平均750℃)。粗面英安岩具有非常低Sr高Yb的特征,Nb/Ta比值为10.8~11.4,具有较高的w(Th)(≥8.1×10-6)和高的Th/Ce比值(≥0.31);流纹岩具有低Sr低Yb特征,Nb/Ta比值为8.5~9.7,w(Th)(≥5.3×10-6)较高,Th/Ce比值为0.14~0.75,据此推测粗面英安岩母岩浆可能是上地壳部分熔融的产物,流纹岩母岩浆可能源于比粗面英安岩母岩浆更深的地壳的部分熔融。松湖铁矿区粗面英安岩和流纹岩具有弧火山岩的地球化学特征,结合构造环境判别图解和区域地质情况,推断其形成于大陆弧环境。     

新疆东天山地区土屋和延东铜矿床斑岩叠加改造成矿作用

土屋和延东铜矿床位于东天山大南湖-头苏泉岛弧带南部,是中亚成矿带的重要组成部分。文章根据脉次穿插关系、蚀变矿物组合及矿物共生关系,将土屋和延东铜矿床均划分为斑岩成矿期、叠加改造期和表生期3个期次。土屋铜矿床的铜矿化形成于斑岩成矿期和叠加改造期,而延东铜矿床的铜矿化主要形成于叠加改造期;土屋和延东铜矿床伴生的钼矿化主要形成于叠加改造期。因此,笔者认为前人获得的辉钼矿Re-Os年龄(326.2~322.7 Ma)代表叠加改造期的成矿年龄,该期矿化与石英钠长斑岩((323.6±2.5)Ma)的侵入相关,而斑岩成矿期的矿化与斜长花岗斑岩(339~332 Ma)相关,成矿年龄为341.2~333.9 Ma。叠加改造期的存在,使得斑岩成矿期的蚀变分带可能受到了叠加和破坏。     

博格达山东段苏吉山辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地质地球化学特征及构造意义

苏吉山辉长岩体位于博格达碰撞造山带东段,卡拉麦里蛇绿混杂岩带西南侧,出露面积约1.8 km~2,岩性为石英角闪辉长岩。苏吉山辉长岩体富含普通角闪石(20%)和磁铁矿物,表明原生岩浆富水、高氧逸度特征,岩石化学组成属于拉斑玄武岩系列,岩石弱富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、Th、U,显著亏损Nb、Ta、Zr、Hf和弱亏损Ti,显示源区为受俯冲流体交代改造的岩石圈地幔,应是洋壳俯冲的产物。苏吉山辉长岩体锆石U-Pb年龄为308.1±3.3Ma,早于卡拉麦里混杂岩带内碱性花岗岩侵位,介于博格达裂谷活动期,是裂谷作用由全面伸展向局限伸展转换的标志。苏吉山辉长岩空间上位于古亚洲洋板块沿卡拉麦里蛇绿混杂岩带向准噶尔板块斜向俯冲的前进方向,时间上介于博格达裂谷活动期,地球化学上显示洋壳俯冲的特征,各种事实表明,古亚洲洋沿卡拉麦里碰撞带向准噶尔板块斜向俯冲作用形成撕裂型博格达裂谷,博格达裂谷由伸展机制向伸展-碰撞过渡机制的应力调整导致了苏吉山辉长岩体的侵位。     

内蒙古赤峰市阿根他拉钠长斑岩型铁矿矿床地质特征与成因探讨

内蒙古赤峰市阿根他拉铁矿是一个可以小规模开采的铁矿与钠长石矿。铁矿所赋存的岩体为原生钠长斑岩,其可能由深部的花岗闪长岩岩浆演化而来。铁矿化可分为两个阶段,第一阶段为黑云母/绿泥石—石英—磁铁矿阶段,为本区主要的铁矿化阶段,形成网脉状—浸染状的磁铁矿矿石。该阶段成矿岩体为斑岩、网脉状矿化、伴生矿化组合与斑岩型矿床可类比及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于斑岩型矿床中,表明该阶段具有类似于斑岩型矿床的特征。第二阶段为绿帘石—磁铁矿/赤铁矿阶段,形成可达工业品位的团块状磁铁矿/赤铁矿矿石。该阶段类似于矽卡岩型铁矿的团块状矿石,及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于矽卡岩型铁铜矿床中,表明该阶段具有类似于矽卡岩型铁矿床的特征。将如上与钠长斑岩有关,前期表现为类似斑岩型矿床特征,后期表现为类似矽卡岩型铁矿床特征的铁矿,称为钠长斑岩型铁矿。这类铁矿应注重与绿帘石伴生的团块状铁矿的寻找。对比研究表明,钠长斑岩型铁矿明显有别于长江中下游的玢岩铁矿。     

基于均一化资料的中国大陆极端温度的长期趋势

近百年来,全球气候变暖。这与暖日和暖夜增加,冷日和冷夜减少相关联。文章研究结果进一步证实了这一发现。本文基于1960-2012年中国大陆542个台站均一化气温资料,通过将中国大陆划分为8个次区域,利用百分位定义法计算了极端温度指数序列,同时,运用时间趋势分析法,对中国大陆各区域极端温度和极端温度指数的时空分布及变化趋势特征进行了分析。结果表明:在全球变暖的背景下,从地理分布而言,中国大陆在过去53年除西南地区外,大部分地区最低和最高温度有显著的升高趋势,其中,东北温度升高最为明显;从季节而言,冬季极端温度升高最为明显,夏季升高最少;最低温度明显升高,最高温度也有所升高,但是最低温度的升高幅度更大。冷夜和冷日出现频率呈减少趋势,暖夜和暖日出现频率呈增加趋势,其中以冷夜指数变化最为突出,均呈现一种区域差异的现象。本文利用更新的资料验证了前人的工作,也进一步分区分析,结果可为更多地区评估以及进一步的相关研究提供参考。     

慢特征分析法在气象上的应用进展

气候系统具有非平稳特征,根本原因在于其外强迫随时间发生改变,因此外部驱动力的分析对于理解气候系统的动力学特征至关重要,而如何有效提取系统外部驱动信息是一个亟待解决的前沿科学问题。最近几年,在生物神经学领域中应用的一种提取非平稳信号中外强迫信息的方法——慢特征分析法(Slow Feature Analysis,SFA),在气象领域中也得到了初步成功的尝试,结果显示出此方法对气候系统的外强迫信息分析及有关动力学机制的探究有较好的应用前景。本文主要介绍SFA方法的理论思想及实施步骤,并通过一个理想的非平稳时间序列检验其提取外强迫信息的能力,结果证明在衰减的Logistic模型中,可利用SFA算法提取出模型中的外强迫,且与真实外强迫的相关系数可达0.99;此外,还介绍将该方法应用于Arosa臭氧时间序列,分析其提取的外强迫信息的动力学特征;并介绍了在气候时间序列建模中引入外强迫因子的预测效果。     

CINRAD/SA(B)发射机高压打火组件级故障诊断

新一代天气雷达技术保障中,发射机高压负载打火导致的综合故障的诊断和定位是比较复杂的,具有故障点多、故障涉及组件多、故障修复时间长等特点,是新一代天气雷达故障维修的难点。依据发射机高压控制和监控信号流程,提出了发射机高压打火组件级故障诊断流程。通过发射机组件级故障诊断流程快速修复发射机高压负载打火综合故障过程,表明发射机高压打火组件级故障诊断流程在雷达维修中具有规范化和适用性维修效果,进一步显示出故障分析诊断流程在新一代天气雷达技术保障中的重要作用。     

广东潮安飞鹅山钨钼多金属矿床辉钼矿Re Os同位素定年

广东潮安飞鹅山钨钼多金属矿床是近年来在粤东地区新发现具有重要找矿远景的矿床之一。区内燕山期岩浆活动强烈,断裂构造活动频繁。飞鹅山钨钼多金属矿体主要赋存于燕山期花岗岩及云英岩中,主要矿床类型有石英脉型和云英岩型两种,石英脉型矿体主要受北东向及近南北向断裂构造控制,云英岩型矿体则主要受云英岩化蚀变控制。本次通过对该矿床矿体中6个辉钼矿样品Re-Os同位素测试分析,获得了Re-Os模式年龄为136.5~142.3Ma,~(187)Re-~(187)Os等时线年龄为142.6±6.3Ma,MSWD的值为1.9,加权平均年龄为139.4±2.2Ma,MSWD的值为4.0。分析结果表明该矿床的成矿时代与区域成矿事件相吻合;Re/Os比值(4)及Re同位素含量(0.07×10~(-6)~0.12×10~(-6))指示了成矿物质来源于地壳,矿床为燕山早期第三阶段重熔花岗岩分异演化与期后热液共同作用的产物。     

大兴安岭Cu- Mo- Ag多金属成矿带主要地质成矿特征及潜力分析

大兴安岭成矿带是2008年确定的首批16个重要成矿带之一,随着新的找矿进展和预测成果不断涌现,需要对其开展新一轮研究总结。本文以新的研究成果和找矿突破为基础,通过综合分析,重新厘定大兴安岭成矿带的边界并将其命名为"大兴安岭Cu-Mo-Ag多金属成矿带"。结合区域成矿地质背景的综合研究,在区内划分了5个III级成矿带,初步建立了Cu-Mo-Ag多金属成矿带成矿谱系,并将其主要成矿期归纳为两期:海西期和燕山期;在典型矿床成矿地质特征及潜力评价综合分析的基础上,总结了研究区主要成矿类型为热液型银铅锌矿、斑岩型铜钼矿和接触交代型铁锡多金属矿。结合区域找矿进展和潜力评价最新成果,认为本区Cu、Mo、Ag、Sn、Pb、Zn潜力巨大,为下一步勘查部署的主攻矿种,同时在本区划分了16个远景区,其中10个为重点远景区,6个为远景调查区,对研究区下一步矿产勘查部署工作有一定指导意义。