珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟

二氧化碳(CO2)地质封存是减少温室气体向大气排放的有效措施之一,而CO2海上地质封存是其中的一个重要领域。以距离广东沿海约179 km的珠江口盆地惠州凹陷惠州21-1构造为例,建立三维地质模型,利用TOUGH2程序模块开展了CO2注入咸水层地质封存模拟研究;分析了CO2注入咸水层后的运移分布和溶解扩散情况以及地层压力变化特征;并且通过设置8个对比方案,进行了渗透率纵横比、盐度、渗透率、孔隙度等4个参数的敏感性分析。结果表明,所建的惠州21-1构造三维地质模型能够较好地描述CO2在注入层中的运移过程和分布状况;珠江组下部的局部盖层由于泥岩厚度较小且渗透率相对较高,存在局部封盖效果不佳现象;渗透率纵横比、储层孔隙度、渗透率等取值变化对封存效果影响较大,而地层水盐度在33~39范围变化,对CO2注入运移分布与溶解没有明显影响。     

雅砻江下游表层土壤碳储量及其驱动因素

采集青藏高原东南缘雅砻江下游代表性植物群落表层土壤(0 ~ 10cm)样品, 测量土壤不同形态碳含量和稳定碳同位素组成(δ13Corg), 运用δ13Corg和化学计量指标探讨干热河谷土壤碳储量及其驱动因素。结果表明: 1)雅砻江下游表层土壤碳储量为121×109 kg C, 其中颗粒有机碳储量占79.48 %, 颗粒无机碳储量占20.05 %, 溶解有机碳和溶解无机碳储量甚微。2)比较发现, 研究区土壤碳含量和碳汇潜力较大。土壤有机碳(SOC)含量较高(21.23g/kg), 尤其杂木林地SOC含量高达49.71g/kg。揭示研究区物种多样性对SOC含量的贡献。研究区分布多种植物群落且具有较强的光合碳同化(植被叶片碳氮比(C/N)高达31.21)固碳能力, 为研究区较大的SOC储量提供了充足的植物源碳保障。研究区较大的土壤无机碳含量和成壤无机碳输出通量(2.065×108 kg C/a), 揭示研究区存在相当大的成壤无机碳碳汇过程和贮存潜力。在流域尺度上计算土壤成壤无机碳碳汇时, 径流输出的成壤无机碳不可忽视。3)研究区土壤C/N变化率和δ13Corg变化率空间变化均不显著(p>0.05), 揭示研究区不同群落土壤微生物代谢活动无显著差异。研究区SOC含量变化受非生物因素(气温、降水和坡度)驱动的生物因素(群落生产力和微生物代谢活动)调控。本研究可为土壤碳汇/源调控机制研究和实现我国"碳中和"目标提供基础数据。     

西北太平洋九州-帕劳海脊北部KPR12岩芯40万年来有机碳来源、埋藏特征及其环境响应

西北太平洋海陆相互作用强烈,受黑潮和亚洲大陆风尘输入影响显著,是研究海洋沉积物中有机碳埋藏与陆源输入、海洋初级生产力和海洋环境演化关系的理想靶区。本研究基于采自九州-帕劳海脊北部的重力活塞647 cm长的KPR12岩芯,分析了总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳稳定碳同位素组成（δ¹³C_TOC）、蛋白石（Opal）以及粒度等指标,初步探讨了近40万年来轨道尺度沉积有机碳的来源、埋藏特征及其影响机制。岩芯的TOC含量平均值为0.214%,呈冰期较高、间冰期较低的旋回特征。岩芯沉积物粒度的不同端元反映了研究区风尘输入大致呈冰期较高的趋势。岩芯的δ¹³C_TOC（-25.24‰~-21.04‰,平均值为-22.59‰）显示有机质以海源为主（约62%）,海源有机碳含量趋势与TOC的变化一致。研究区不同时期陆源物质的输入受风尘输送和黑潮的综合控制,黑潮增强可能对该区间冰期陆源有机碳贡献的升高有一定影响。岩芯中TOC与Opal含量的相关性分析表明,海洋初级生产力可能不是控制该岩芯有机碳含量变化的主要原因。冰期-间冰期旋回中的深层水通风条件、黑潮和北太平洋中层水的发育以及陆源细颗粒物质输入可能共同影响着本区沉积有机碳的降解与埋藏保存。

     

滇黔桂“金三角”地区晚三叠世地层碎屑物源示踪

三叠系是滇黔桂分布最广泛的岩系,赋存卡林型金矿等各种低温矿产。在前人研究基础上,运用LA-ICP-MS分析技术,对滇黔桂"金三角"地区的碎屑锆石进行了U-Pb测年。结果显示,大部分锆石具岩浆环带,Th/U值大于0.4,锆石U-Pb年龄集中在308~396 Ma、440~680 Ma、727~930 Ma、1004~1266 Ma、1400~1880 Ma、2360~2724 Ma六个区段。通过对比研究区及周围地块的碎屑锆石年龄分布特征,结合研究区岩相古地理、古海流及古流向,综合分析认为,研究区物源以越北古陆为主,同时湘粤桂构造山系和云开地区也可能提供了部分物源。该物源印证了古特提斯洋在印支期逐渐闭合,华南陆块与印支地块沿松马缝合带发生碰撞。     

南沙地块内破裂不整合与碰撞不整合的构造分析

廷贾断裂以东的南沙地块与南海北部陆缘共轭,因此其构造过程研究对认识整个南海的构造演化具有重要意义.地震资料和区域构造背景分析揭示,破裂不整合面(BU)和碰撞不整合面(CU)是控制南沙地块内盆地演化的骨架界面;为了揭示南沙地块内的主要构造过程,本文利用地震剖面分析和数值模拟的方法,侧重对两个重要界面开展构造分析.结果显示:南沙地块内的破裂不整合面(BU)存在穿时现象,在地块东侧的礼乐盆地时代为T60(约23.8 Ma),而在地块西侧的北康和南薇西盆地内,BU时代为T40(约16 Ma),与碰撞不整合面重合.碰撞不整合面在南沙地块东部也为16 Ma左右.碰撞之后的几个构造界面时代比较一致,而之前的张裂事件界面可能也有穿时性.深度与空盆构造沉降速率一阶拟合结果显示,南沙地块中西部从Tg以后就表现出伴随前陆作用的岩石圈挠曲,90N09剖面和94N07剖面上,前隆的高度逐渐增高,并在16 Ma的层面上表现出最大的前隆高度,之后减弱;整体上挠曲程度西强东弱,且挠曲形态也存在很大差异,推测与岩石圈强度、俯冲的古南海洋壳宽度和陆陆接触的先后顺序等因素有关.     

二次判别函数在油气水层解释中的应用

在油田的勘探与开发过程中,每口井完钻后都要进行油矿地球物理的测井工作,以确定井下地质剖面的岩石学类别,划分出渗透性和非渗透性地层,并指出渗透性地层中所含的是油、气或是水。     

青藏高原湖泊面积动态监测

高原湖泊的动态变化对区域水循环具有重要影响。受全球气候变化的影响,青藏高原湖泊自20世纪90年代开始呈现剧烈扩张趋势。为揭示近年来青藏高原湖泊面积的时空变化规律,本文提出了一种改进的半自动湖泊提取算法,结合环境减灾卫星（HJ-1A/1B）和Landsat系列卫星影像数据,对青藏高原内流流域中面积大于50 km²的127个湖泊进行了连续6年的动态监测,并分析了该区域2009-2014年湖泊面积时空变化特征。研究结果表明,该区域湖泊整体呈现显著扩张趋势,年均变化速率为231.89 km²yr^-1（0.87 %yr^-1）,6年间湖泊面积扩张速率有所减缓。其中,扩张湖泊有104个,收缩湖泊有23个,变化速率分别为271.08 km²yr^-1（1.02 % yr^-1）和-39.19 km²yr^-1（-0.15 %yr^-1）。不同区域湖泊面积变化具有明显差异,主要表现为东部及北部大部分区域湖泊扩张,南部地区大部分湖泊面积稳定,萎缩湖泊主要分布于研究区四周。最后,本文通过分析冰川融水补给对湖泊面积变化的影响,发现存在冰川融水补给的湖泊面积变化率远大于不存在冰川融水补给的湖泊。由此可见,近年来冰川融水的增加是促进青藏高原内流流域湖泊扩张的主要因素之一。     

Use of intensity analysis to measure land use changes from 1932 to 2005 in Zhenlai County,Northeast China

Analyzing spatiotemporal dynamics of land use and land cover over time is widely recognized as important to better understand and provide solutions for social, economic, and environmental problems, especially in ecologically fragile region. In this paper, a case study was taken in Zhenlai County, which is a part of farming-pastoral ecotone of Northeast China. This study seeks to use multi-temporal satellite images and other data from various sources to analyze spatiotemporal changes from 1932 to 2005, and applied a quantitative methodology named intensity analysis in the time scale of decades at three levels: time interval, category, and transition. The findings of the case study are as follows: 1) the interval level of intensity analysis revealed that the annual rate of overall change was relatively fast in 1932–1954 and 1954–1976 time intervals. 2) The category level showed that arable land experienced less intensively gains and losses if the overall change was to have been distributed uniformly across the landscape while the gains and losses of forest land, grassland, water, settlement, wetland and other unused land were not consistent and stationary across the four time intervals. 3) The transition level illustrated that arable land expanded at the expense of grassland before 2000 while it gained intensively from wetland from 2000 to 2005. Settlement targets arable land and avoids grassland, water, wetland and other unused land. Besides, the loss of grassland was intensively targeted by arable land, forest land and wetland in the study period while the loss of wetland was targeted by water except for the time interval of 1976–2000. 4) During the early reclamation period, land use change of the study area was mainly affected by the policy, institutional and political factors, followed by the natural disasters.     

Large scale northward expansion of warm water species Skeletonema tropicum (Bacillariophyceae) in China seas

Skeletonema tropicum is regarded as a species with an affinity to warm waters and it has never been reported in seas where temperatures drop below 11°C in winter. Previous studies in China reported that S. tropicum was restricted to subtropical and warm temperate seas (East and South China Seas), but the species was recently found during August cruises of 2009 and 2010 in Jiaozhou Bay, Yellow Sea, located several hundred kilometers to the north. Here, winter water temperatures often drop below 5°C. Identification of S. tropicum was confirmed under light and scanning electronic microscopes and maximum cell abundance in Jiaozhou Bay was estimated as 1.73×10 4 cell/L. This record of S. tropicum in Jiaozhou Bay represents a significant northward expansion in the geographic range of the species. Ship ballast water was identified as a possible carrier of S. tropicum from southern places along Chinese coastline, and in addition, thermal pollution from local power stations and seawater desalination plants may provide suitable conditions for species over-wintering.     

高分辨率影像城市植被自动提取算法

近十几年来,随着城市化进程加剧,准确获取城市植被的分布信息,是城市气候和地表能量平衡研究的重要内容。高空间分辨率遥感影像数据,为精确获取和动态监测城市植被提供了重要资料。本研究利用资源三号数据对长江三角洲地区城市植被进行光谱特征分析与提取,提出一种城市植被的自动化信息提取算法—分离面法（Hyperplanes for Plant Extraction Methodology,HPEM）。结果表明：在假彩色反射率空间,植被与NDVI值低的背景有很好的分离性,而在真彩色反射率空间,植被与NDVI值高的背景有很好的分离性;HPEM能很好地避免NDVI最佳阈值法中将建筑物误分为植被的问题,其精度明显优于NDVI最佳阈值法,Kappa系数从0.85提高到0.90,总的错分与漏分误差从21.15%降低到14.18%。可见,本文的HPEM方法能有效提高城市植被信息自动提取的精度。