雄安新区地热水的化学场特征及影响因素分析

【研究目的】雄安新区地热水化学场特征及其影响因素对了解区域地热资源聚敛机制具有重要意义。【研究方法】在区内5个主要构造单元（容城凸起、牛驼镇凸起、霸县凹陷、保定凹陷和高阳低凸起）开展地热水水化学采样和测试分析工作。【研究结果】研究区内主要分布有砂岩热储和岩溶热储,水化学类型以Cl-Na型和Cl·HCO₃-Na为主。从浅入深,地热水TDS值呈增大趋势。自西向东,地热水TDS含量表现为增大的趋势,指示着地下水流向。受断裂带导水作用影响,部分深部雾迷山组与馆陶组地热水发生混合现象。雾迷山组岩溶热储地热水的变质系数和脱硫系数低,热储封闭性较好,处于相对还原状态,而馆陶组和明化镇组砂岩热储地热水封闭性相对较差。【结论】区内地下水化学场主要受水岩相互作用程度、断裂、储层封闭性等因素影响。研究成果对于认识雄安新区地热资源、科学合理开发利用地热能,推进北方地区冬季清洁取暖具有重要意义。     

硫氧同位素示踪污染物来源在济南岩溶水中的应用

近年来,济南岩溶水硫酸盐浓度逐年升高,为了对硫酸盐污染区域实施有效的防治措施,保障饮用水安全,识别硫酸盐的污染来源极其重要.在系统分析研究区水文地质条件的基础上,根据实际的采样测试数据,采用硫、氧(S、O)双同位素示踪技术,分析识别了济南趵突泉泉域硫酸盐的主要污染来源,并通过IsoSource质量守恒模型,估算了硫酸盐各污染来源的贡献率.结果表明:泉域内硫酸盐主要污染来源有大气沉降、污水和土壤;大气沉降来源贡献率最大,均值达到53.9%;其次是污水来源,均值为31%;土壤来源贡献率最小,均值为15.1%.该研究为北方岩溶区地下水硫酸盐来源的定量研究提供了一种新方法,为济南趵突泉泉域硫酸盐污染防治提供了科学依据.     

黄河小浪底水库诱发地震预测

黄河小浪底水库库区地质构造复杂 ,库区及周边存在着十几条活动断层 ,它们是可能诱震断层。本文首先对库区断裂分布规律、相互关系进行分析 ,并探讨其断裂活动性 ,然后在综合地质条件分析、地震地质与工程地质类比的基础上 ,应用概率预测法分析得知小浪底水库有诱发地震的可能 ,并采用水库综合影响参数法、断层破裂长度法、聚类分析法估算了水库诱发地震震级 ,结果表明其震级以 5级为上限 ,随后简单估计了其震中位置与时间。     

华北板块北缘中段二叠纪岩浆岩年代学、地球化学及锆石Hf同位素测试数据集

华北板块北缘中段位于华北板块与白乃庙弧的结合处,以赤峰-白云鄂博断裂为界,南、北归属不同的大地构造单元,并且具有不同的基底属性。二叠纪岩浆岩在华北板块北缘广泛分布,断裂带两侧均有出露,源区组成十分复杂,制约着对其岩石成因及构造背景的深刻认识。本文通过对横跨赤峰–白云鄂博断裂的“北柳图庙幅等4幅区调”和“乌兰布拉格幅等2幅区调”2个项目的1∶50 000区调工作,共计6个1∶50 000图幅内的二叠纪岩浆岩的年代学、地球化学及锆石Hf同位素测试数据进行整合、分析,为进一步研究华北板块北缘中段二叠纪岩浆岩的源区及构造-岩浆演化过程提供详实的数据支撑。区内二叠纪侵入岩广泛出露,岩石类型以花岗闪长岩、（石英）闪长岩及二长花岗岩为主,并含有少量的正长花岗岩。二叠纪火山岩主要分布在断裂带以南,岩性包括安山质、英安质及少量流纹质火山岩。锆石U–Pb测年表明工作区内二叠纪岩浆岩的形成时代主要为中–晚二叠世,断裂带南北两侧的岩浆岩具有截然不同的锆石Hf同位素特征,总体而言,南侧相对富集,北侧相对亏损。本数据集包括3个.xls类型文件（Zircon U–Pb dating data.xls,Zircon Hf isotope data.xls,Whole-rock geochemistry data.xls）,分别记录了104件样品的地球化学数据、16件样品的锆石U–Pb测年数据和12件样品的锆石Hf同位素数据。本数据集测试样品主要在中国地质调查局天津地质调查中心实验测试中心完成,数据质量可靠。     

Petrology and Geochemistry of MORB from 25?E to 46?E along the Southwest Indian Ridge: Evidence for Contrasting Styles of Mantle Enrichment

The 1984 PROTEA expedition, leg 5, to the central SouthwestIndian Ridge recovered basaltic lavas from fracture zones andridge segments between 25?E and 48?E. In terms of petrographyand major element variations the samples are unremarkable forocean ridge basalts and range from aphyric to highly plagioclasephyric and from primitive (mg-number = 70) to moderately evolved(mg-number = 40) in composition. Multiply saturated (i.e., olivine,plagioclase, and clinopyroxene) basalts are common within thisregion. There is no systematic difference in compositional characteristicsbetween basalts dredged from fracture zone walls and those dredgedfrom ridge segments, and fractional crystallization has playedan important role in controlling the overall range in lava compositionin both tectonic environments. Incompatible element abundance ratios in the basalts are morenotable and distinguish between geochemically depleted (N-type)MORB with high Zr/Nb (1668) and Y/Nb (4?723) ratios and low(La/Sm)^m, ratios (0-?76–1?00), and geochemically enriched(E-type) MORB with low Zr/Nb (3?4–15?8) and Y/Nb (0?5–8?8)and high (La/Sm). ratios (1?07–3?8). N-type MORB appearsto be absent in the immediate vicinity of Marion Island, butoccurs further along the ridge to the northeast and southwest.Geochemically enriched MORB occurs at scattered localities alongthe ridge but is particularly abundant along the section ofthe ridge closest to the Marion hotspot. In detail, two distinct varieties of E-type MORB can be recognized.The one type has incompatible element and isotopic ratios similarto, although slightly less enriched than, those characteristicof the Marion hotspot (Zr/Nb=5?8–8?6; Y/Nb=0?5–0?8;Ba/Nb=5?1–9?0). The second type can be distinguished byhaving high Ba/Nb ratios (9–22), unlike any lavas directlyassociated with the Marion hotspot, but similar to those characteristicof DUPAL ocean island basalts (OIB). A single sample from thisgroup for which there are isotopic data indicates derivationfrom an isotopically anomalous source region. A model is proposed whereby the sub-oceanic mantle below thisportion of the southwest Indian Ocean has experienced at leasttwo distinct enrichment events. The one is associated with theupwelling of the Marion mantle plume (geochemically characterizedby having low Ba/Nb ratios and normal OIB isotopic ratios).The other is associated with upwelling from a DUPAL source (characterizedby having high Ba/Nb ratio and unusual isotopic ratios) whichhas been proposed to exist beneath this portion of the southwestIndian Ocean (Hart, 1984). On the basis of Ba/Nb and Nb/U ratios,recycled oceanic lithosphere is favoured as a source for theMarion hotspot, while recycled oceanic lithosphere plus ancientpelagic sediment appears to be the most likely source for theDUPAL anomaly and the DUPAL E-type MORB in this region.     

近60a巴彦淖尔市气候变化特征及影响因子分析

为了解巴彦淖尔市近60 a的气候变化特征,基于巴彦淖尔市9个气象观测站1961—2020年的逐月平均气温、降水量、日照时数、瞬时风速资料,采用线性倾向趋势分析、滑动平均法、M-K检验法、累计距平法、滑动t检验法、Morlet小波分析法对气候变化特征进行分析。结果表明：(1)近60 a巴彦淖尔市年平均气温增温趋势,年日照时数、年平均风速减少趋势显著,年降水量变化趋势不显著;(2)空间分布上,年平均气温为北低南高,年降水量为东多西少,年日照时数为西北、东南部相对多,其余地区相对少,年平均风速为南小北大;(3)年平均气温在1996年发生突变,年日照时数在1999、2014年发生突变,年平均风速在1982年发生突变,年降水量未发生突变;(4)主要的周期振荡,年平均气温、年降水量在30、13 a左右,年日照时数在13 a左右,年平均风速在20 a左右和10 a左右;(5)北极涛动指数对春冬季气温、春季降水、秋冬季风速有较为显著的影响,北大西洋涛动指数对春冬季气温、夏冬季风速有较为显著的影响,南方涛动指数对冬季降水有较为显著的影响,太平洋北美指数对冬季气温、春季降水有较为显著的影响。     

基于数值模拟和统计拟合分析华北冬季一次大范围重污染过程的形成机理

基于WRF/Chem（Weather Research Forecasting/Chemistry）模式对2015年11月25日至12月2日我国北方一次大范围PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5 μm的颗粒物,即细颗粒物）重污染过程进行了模拟。与观测资料对比表明,模式能够较好地模拟出PM2.5浓度及气象因素的变化趋势,结果适用于此次污染事件的机理分析。动力、热力条件及化学转化等因素对此次强污染事件形成的机理分析表明,动力因子主要通过表面风和垂直风切变的减弱对此次污染事件造成影响,边界层逆温等热力因子促进了大气稳定性的增强,不利于污染物扩散。依据PM2.5组成成分变化分析可知,硝酸盐、硫酸盐和有机碳在此次事件中含量增加,说明机动车汽车尾气和燃煤排放所致的二次气溶胶生成对PM2.5污染加剧起重要贡献。多元线性回归分析和多因子相对贡献率量化解析结果表明,热力因子在此次污染过程中起主要作用,方差贡献率为52%,动力因子次之,方差贡献率为34%,而化学转化方差贡献率约为14%,说明气象条件,尤其是热力条件是引起此次污染事件的主要原因。     

大气环流客观分型在渤海海峡大风气候特征分析中的应用

应用Lamb-Jenkinson大气环流分型法对渤海海峡1979—2013年逐日海平面气压场进行大气环流客观分型,分析了渤海海峡大风天气与大气环流型的关系;以长岛气象站在渤海海峡大风天气中的指示作用为基础,分析了主要环流型下大风天气的气候特征。结果表明：渤海海峡大风天气以平直环流型为主,偏北型明显多于偏南型;春（夏）季是发生大风天气最多（少）的季节,以西南（SW）型出现频率最高,秋、冬季大风天气的环流型频率分布基本相同,均以偏北型为主;不同环流型下出现大风天气的概率及大风天气的气候特征也有明显不同。     

酒泉风电基地高分辨率风能资源的数值模拟

利用酒泉地区气象观测资料和NCAR/NCEP再分析资料, 结合中尺度WRF模式, 研究了酒泉千万千瓦级风电基地（39.5°～41.5°N, 94.5°~97.5°E）的高分辨率（3 km×3 km）风能资源。结果表明： 在模拟区域内主要有3个风速和风功率密度大值中心; 该区域大部分地区冬季风速和风能密度最大, 夏季较小\.经比较, 模拟的风能密度与实际观测结果较为一致。     

青藏高原大气甲烷浓度时空分布变化特征

利用瓦里关大气本底站甲烷观测数据对美国Aqua卫星的AIRS观测结果进行对比分析,并分析研究了2003~2012年青藏高原对流层大气甲烷的时空分布特征,结果表明:1)AIRS观测结果与近地面观测资料变化趋势一致,存在显著的正相关关系,突变时间比较一致,可以用于青藏高原区域的甲烷浓度特征分析。2)青藏高原对流层甲烷浓度在空间分布上存在显著的西北—东南走向的低值带及其南北侧存在4个固定的高值中心,分别位于阿里、那曲、山南和玉树。3)青藏高原甲烷浓度呈现显著随高度而降低的趋势,年平均甲烷浓度分别为1.810ppm(1 ppm=10-6)、1.797 ppm和1.781 ppm。在对流层中层和中上层,甲烷浓度基本呈现低值带最低、南北侧均高的山谷型分布特征。在对流层层顶,以低值带为分界线,呈现明显的南高北低特征。4)青藏高原甲烷浓度随时间呈缓慢上升趋势,平均速度为0.0018 ppm/a,夏季上升最快,秋季上升最慢。5)青藏高原甲烷存在明显的单峰型季节变化特征,夏秋季高,冬春季低,与东部地区冬、夏双峰型特征不同,随着高度上升季节变化更为明显。