Characterisation of Three Sri Lankan Zircon Megacrysts as Potential Reference Materials for Microbeam U-Pb Geochronology and Hf-O-Zr Isotope Measurements

In situ U-Pb geochronology and hafnium, oxygen and zirconium isotope measurements in zircons using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) and ion microprobe techniques can provide essential isotopic data to constrain geological evolutionary histories. Developing reliable zircon reference materials is the cornerstone for in situ zircon chronology and isotopic studies. In this study, the homogeneity of U-Pb ages and Hf-O-Zr isotope ratios in three Sri Lankan zircon megacrysts (SLZA, SLZB and SLZC) were investigated using multiple analytical methods. The obtained U, Th, Pb and Hf mass fractions of the SLZA zircon were 839 ± 56 μg g^-1 (1s), 151 ± 15 μg g^-1 (1s), 198 ± 28 μg g^-1 (1s) and 8635 ± 286 μg g^-1 (1s), respectively. The mass fractions of U, Th, Pb and Hf in the SLZB zircon were 1106 ± 106 μg g^-1 (1s), 331 ± 61 μg g^-1 (1s), 376 ± 57 μg g^-1 (1s) and 9673 ± 976 μg g^-1 (1s), respectively. The U, Th, Pb and Hf mass fractions determined in the SLZC zircon were 551 ± 35 μg g^-1 (1s), 111 ± 8 μg g^-1 (1s), 129 ± 18 μg g^-1 (1s) and 7881 ± 393 μg g^-1 (1s), respectively. The chemical abrasion isotope dilution thermal ionisation mass-spectrometry (CA-ID-TIMS) method yielded a Th-corrected weighted mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of 556.94 ± 1.29 Ma (95% conf., n = 5) for the SLZA zircon, 552.90 ± 1.29 Ma (95% conf., n = 7) for the SLZB zircon and 560.83 ± 1.29 Ma (95% conf., n = 7) for the SLZC zircon. The obtained Hf isotopic compositions of the SLZA, SLZB and SLZC zircons determined with the solution MC-ICP-MS method were 0.281651 ± 0.000014 (2s, n = 10), 0.281704 ± 0.000008 (2s, n = 10) and 0.281676 ± 0.000006 (2s, n = 10), respectively. The obtained O isotopes of the SLZA and SLZB zircons measured with the laser fluorination method were 12.14 ± 0.56‰ (2s, n = 4) and 11.91 ± 0.30‰ (2s, n = 4), respectively. The Zr isotopes of the SLZA, SLZB and SLZC zircons determined with double spike TIMS analysis yielded mean δ⁹⁴/⁹⁰Zr_SRM3169 values of -0.03 ± 0.06‰ (2s, n = 10), -0.03 ± 0.04‰ (2s, n = 10) and 0.00 ± 0.07‰ (2s, n = 8), respectively. The SLZA zircon can be used as a primary reference or quality control material for microbeam U-Pb, Hf and Zr isotope measurements because of its slight heterogeneity. The U-Pb, Hf and Zr isotopic compositions of the SLZB and SLZC megacrysts were homogeneous. The O isotopic compositions in the SLZA and SLZB zircon were slightly dispersed, indicating that these two megacrysts can only serve as secondary reference materials for microbeam O isotope measurements.     

辽宁省短时暴雨和大暴雨时空分布与变化特征

采用中国气象局发布的“暴雨橙色、红色预警信号”定义,分别定义短时暴雨和短时大暴雨。利用辽宁2010—2018年5—10月1587个自动站逐时降水资料,统计分析短时暴雨、大暴雨空间分布特征和多尺度时间特征,从而得到短时暴雨、大暴雨的高发区、易发时段,并做简单天气学判断。结果表明：短时大暴雨高发区域位于辽宁东南沿海地区,可能是东北冷涡与北上气旋、西太平洋副热带高压等相互配合,导致辽宁省沿海地区易出现强度大、范围广和持续时间长的暴雨天气过程有重要关系;短时暴雨、大暴雨旬变化呈现“凸”字形结构,短时暴雨从5月上旬至10月上旬都可能发生,呈现单峰型特征。短时大暴雨显著增强从7月上旬开始,8月下旬后短时大暴雨急剧减少。短时暴雨、大暴雨日变化均呈现“两峰一谷”特征。短时暴雨以夜雨居多,可能与夜间西南急流加强有关。短时暴雨00—08时高发区域最为密集,活跃地区为阜新—朝阳、抚顺—盘锦—葫芦岛和辽宁东南部。短时大暴雨00—08时高发地区为辽宁西部、东部和东南部。     

塔里木克拉通库鲁克塔格下寒武统底界年龄:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

制约塔里木克拉通下寒武统的精确锆石U-Pb年龄稀少,最近笔者于库鲁克塔格北区下寒武统西山布拉克组底部硅质岩中发现一层10～20 cm厚的凝灰岩夹层,对其锆石斑晶进行LA-ICP-MS U-Pb测年,结果显示该凝灰岩的就位年龄为520.3±2.9 Ma(MSWD=0.11).首次获得塔里木克拉通下寒武统精确锆石U-Pb年龄数据,构建了该区下寒武统以精确锆石U-Pb年龄为基础的时间框架雏形.参考华南下寒武统黑色岩系沉积速率,库鲁克塔格北区且干布拉克达坂剖面下寒武统西山布拉克组可能于532.1±2.9 Ma开始沉积;结合区域地层对比,受西大山运动影响库鲁克塔格北区埃迪卡拉系—寒武系可能存在约50 Ma的沉积间断.     

冰川沉积释光测年： 采样策略与测试选择

释光测年是可对冰川地貌进行直接定年的一种测年技术,已被广泛应用于冰川沉积测年中,推动了第四纪冰川研究的深入发展。但冰川沉积释光测年还没有达到标准化的程度,实际应用中仍有不少问题需要探究,其中最受关注的是冰川沉积物释光信号晒退不完全的问题,即样品在埋藏前因曝光机会有限导致信号没有归零或仅部分归零。冰川沉积释光信号晒退程度与地貌部位和沉积环境密切相关。冰川沉积释光采样需注意几个方面：（1）详细的地貌学和沉积学调查及对采样点的选择;（2）较适合释光测年的冰水沉积和冰缘风成沉积采集及其与冰川作用期次的联系;（3）冰碛夹层中的冰水砂透镜体的选取;（4）冰碛垄采样时垂直与水平方向上的考量;（5）岩石释光测年的发展使砾石成为当前第四纪冰川释光测年采样的一种选择。室内进行释光等效剂量测试时,也有几个关键的选择：（1）粗颗粒石英光释光测年是末次冰期以来冰川作用的首选方法;（2）如果样品年代老于石英测年上限,或者石英不适合测试,则可考虑钾长石后红外高温释光测年方法;（3）单颗粒、小测片和岩石释光埋藏测年技术可以鉴别样品的晒退情况,是目前最适合冰川沉积释光测年的几种选择;（4）如有条件,尝试用不同矿物、不同粒径、不同方法进行测试对比和交叉检验。要获得第四纪冰川释光测年的最佳年代学结果,地貌学、沉积学和年代学的结合是非常必要的。     

基于碎石屏障的土壤盐渍化改良技术及机理研究

利用碎石屏障阻断非饱和带毛细上升为土壤盐渍化改良提供了新思路.为了研究碎石屏障对盐渍化土壤改良的可行性以及碎石层结构和埋深对改良效果的影响,在河套灌区西部杭锦后旗典型盐渍化分布区建立试验地,设置了7组不同碎石屏障处理工艺开展土壤盐渍化改良试验,对试验地40 cm深度的土壤盐分、pH、阳离子交换量、交换性钠百分率等参数进行了为期一年的监测和分析.结果表明,7组不同处理中,埋设深度为60~80 cm,利用颗粒直径为1 cm和3 cm的碎石按上细下粗的结构分两层铺设的处理方法改良效果最佳;从表层到40 cm深,土壤EC值平均下降55.9%.较大的碎石屏障埋深,上细下粗的铺设方式,可提高下层碎石孔隙度,并在非饱和带深处切断毛细管,从而有效降低土壤毛细上升高度,抑制深层土壤中的盐分上移"返盐",改良效果较好.      

北黄海泥质区多环芳烃与黑碳的沉积记录

在北黄海中部泥质区采集柱状沉积物样品,对多环芳烃(PAHs)和黑碳(BC)的含量和来源进行研究。结果表明:(1)PAHs的含量变化范围为207~611ng/g;BC的含量变化范围为0.560~1.32mg/g;(2)对比低分子量(LMW)和高分子量(HMW)PAHs含量的历史变化趋势,发现1980s之前的PAHs主要来自于生物质的低温燃烧,之后主要来自于化石燃料的高温热解;(3)1920s之前,PAHs与BC含量基本保持稳定且处于较低值。1920s-1980s,PAHs含量受工业化和煤炭发展的影响较大,开始出现增长趋势。1980-1990s,由于能源消耗量的大幅度增加,导致PAHs和BC的含量迅速升高并达到最大值(1996年)。1990s初期-2000s初期,由于清洁能源的使用等原因,PAHs与BC含量都开始下降。(4)对PAHs和BC含量进行Spearman相关性分析,得出在1920年之前和1920-1980年之间,BC和PAHs含量无显著性相关(r=-0.25,P0.05,n=34;r=0.06,P0.06,n=11);而1980年之后,BC和PAHs含量呈显著性相关(r=0.90,P=0.04,n=5)。     

不同超越概率水平PGA关系研究

本文以核动力工程和大型水电等工程场地地震危险性分析结果为样本,统计分析了我国不同超越概率水平的基岩水平向地震动峰值加速度(PGA)之间的关系。结果表明:①PGA随超越概率水平增大,其降低幅度存在稳定的比例关系;②上述关系在不同地区和不同基本烈度地区没有显著差异。     

红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerine)蒸腾耗水规律的尺度整合

利用LI-6400XT便携式光合仪和大型称重式蒸渗仪研究红砂(Reaumuria soongorica)、珍珠(Salsola passerina)灌丛在干旱和湿润条件下的蒸腾耗水特征,并探讨从叶片到灌丛尺度转换中,在非破损状态下植物叶面积的可靠测定方法。结果表明:用图像法获得非破损状态下植物叶面积是可行的,基于植物叶面积通过尺度转换得到灌丛尺度的蒸腾量与蒸渗仪测定的蒸腾量具有较高一致性(r=0.9752,P<0.01)。干旱条件下,红砂蒸腾速率的日变化呈单峰曲线,主要影响因素为气孔导度(P<0.01);湿润条件下,红砂和珍珠蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,主要的影响因素为气孔导度、空气相对湿度、饱和蒸汽压亏缺和光合有效辐射(P<0.01)。珍珠水分利用效率和气孔限制值均高于红砂。此外,干旱条件下红砂的水分利用效率和气孔限制均高于湿润条件。通过尺度转换得到的灌丛尺度的蒸腾量和蒸渗仪测定的蒸腾量的结果均表明,红砂的蒸腾量始终大于珍珠,且随土壤湿润状况的改善而增大。红砂灌丛蒸腾量与蒸散量之比在干旱条件下(T/ET=21%)较湿润条件下高(约2%)。同时,红砂灌丛T/ET高于珍珠灌丛。因此,基于图像法获得的叶面积参数可用于从叶片(便携式光合仪法)到植株及灌丛水平(称重式蒸渗仪法)的植物蒸腾耗水尺度转换研究。     

地理学第一定律之争及其对地理学理论建设的启示

地理学理论尤其是定律的争论, 实质上反映着不同时代背景下地理学认识的发展, TFL(Tobler''s First Law of Geography)之争就是一个典型案例。在这场争论中, 地理学理论的建设超出了传统的以科学哲学为基础的理论思考, 出现了科学社会学对地理学理论的反思这一新的视角。以TFL的合理性为基础, 地理学家论证了TFL在匀质空间和非匀质空间中的合理性, 并强化了地理学的时间和空间维度。在论证过程中, 早期的例外论之争、计量革命和理论革命都被提及, 而其关联的基础之一是GIS和GISscience的发展及其对现代空间的表述和解读。而且, TFL之争以“邻近”为核心, 在理论上与研究维度、尺度及其转换和时间地理学结合起来, 构建了以“邻近”为核心的“维度-尺度-地域”关系体系。     

甘肃省县域城市化水平差异的人工神经网络测定

运用人工神经网络的理论和方法,构建BP神经网络,评价2009年甘肃省县域城市化水平,将87个县域城市化水平分为5级。对频数分布特征、变异系数、威廉森系数和最大与最小系数的分析表明,甘肃省县域城市化空间分异显著。具体表现为:呈正偏态分布,第三、四级别的县市比例较大;城市化水平发展不均衡,呈现西北—东南差异;经济区内部差异大,表现为西北高、东南低的趋势。利用Spearman’s rho相关分析得出影响城市化水平的因素及相关度。