基于MODIS数据的北疆积雪黑碳和雪粒径反演及时空变化分析

积雪是地球上反射率较高的自然表面,对于中高纬度地区的水文和能量收支平衡发挥着重要作用。表层积雪中的黑碳和雪粒径变化可以显著影响积雪反照率,造成积雪对太阳辐射吸收的变化,进而对区域气候变化和水文循环产生反馈作用。利用遥感技术对季节性积雪表层黑碳和雪粒径进行定量评估,可以获取时空上连续系统的雪表黑碳浓度和雪粒径变化情况,这也是许多气候和水文模型的输入因子。以中国主要季节性积雪区北疆为研究区,基于MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）数据的3（0.47 μm）、2（0.86 μm）和5（1.24 μm）波段,采用SGSP（Snow Grain Size and Pollution Amount）算法反演2000-2018年积雪期的雪表黑碳浓度和雪粒径,并结合地面观测数据对于反演结果进行了精度验证,综合分析北疆雪表黑碳浓度和雪粒径时空变化趋势。结果显示,SGSP算法能够同时反演雪表黑碳浓度和雪粒径,并且验证结果表明纯雪像元上反演结果具有较好的精度;2000-2018年北疆雪表年均黑碳浓度和年均雪粒径都随时间变化呈现微弱下降趋势;受地理位置和局部污染源的影响,北疆积雪黑碳浓度空间分布复杂,天山北坡经济带平均黑碳浓度最高,伊犁地区平均黑碳浓度最低,雪粒径的空间分布显示塔城地区平均雪粒径最大,伊犁地区最小。     

西藏弄如日金矿床花岗斑岩年代学与岩石成因

弄如日矿区发育中新世浅成花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩两类岩体,本文对这两类花岗斑岩体进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年和系统的岩体地质、岩石学和元素地球化学研究。结果显示,花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩近于同期侵入,前者为未分异或弱分异花岗岩,后者为高分异花岗岩。花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩的侵位年龄测试结果表明,前者形成时代为20. 3±0. 8Ma,后者形成于20. 20±0. 41Ma～20. 51±0. 52Ma。花岗闪长斑岩具有低硅、低钾、低碱、高铝的特点,SiO_2介于63. 37%～66. 78%之间,Al2O3变化于15. 14%～16. 04%,Na_2O+K_2O=4. 46%～5. 33%,A/CNK=1. 13～1. 26,稀土总量高,重稀土和Y含量低,具有埃达克质岩石的地球化学特点,主体为Ⅰ型花岗岩。二长花岗斑岩具有高硅、高钾、高碱、低铝、稀土总量低的特点,SiO_2=70. 46%～77. 17%,Al_2O_3=12. 22%～15. 06%,Na_2O+K_2O=7. 14%～7. 98%,A/CNK=1. 03～1. 21,稀土总量低,为Ⅰ型花岗岩。两种岩石稀土元素分配典线呈右倾型,均富集大离子亲石元素(Rb、Ba等),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr);此外,花岗闪长斑岩轻重稀土分馏明显,而二长花岗斑岩中稀土和重稀土分馏不明显。花岗闪长斑岩形成于弄如日矿区加厚下地壳中变基性岩的部分熔融,变基性岩很可能是榴辉岩(可能含有角闪石),部分熔融后的残留物以石榴石为主,含金红石。二长花岗斑岩可能是由花岗闪长斑岩浆通过分离结晶衍生而来,分离结晶的矿物包括斜长石、黑云母、钾长石、钛铁矿、榍石、磷灰石等。综合研究表明,弄如日金矿成矿时代略晚于花岗闪长斑岩侵位,成矿与花岗闪长斑岩及其分异的二长花岗斑岩关系密切。花岗闪长斑岩及二长花岗斑岩的侵位时代及成因研究,对揭示弄如日金矿矿床成因有重要意义,也为区域寻找该类矿床指明了方向。     

典型地貌区原状黄土孔隙细观特征研究

以黄土高原典型地貌区14个场地的原状黄土为研究对象,通过扫描电子显微镜获取图像,借助PCAS孔隙图像识别与分析系统,得到了原状黄土在孔隙尺度、排列、形态和类型等方面的细观结构特征;并依据分形理论,对黄土梁峁区、塬区和台塬区三类典型地貌区的孔隙细观特征进行了统计分析。结果表明:不同地貌区的原状黄土孔隙结构有显著差异,黄土梁峁区表观孔隙比明显大于黄土塬区与台塬区;平均孔隙面积与孔隙数呈负相关关系,孔隙数在黄土梁峁区自西向东递减,在黄土塬区递增,在黄土台塬区差异较大;孔隙度分维值在黄土梁峁区相差不大,在黄土塬区自西向东递增,在黄土台塬区差异较大;孔隙概率熵多大于0.98,孔隙排列较为混乱,缺乏明显定向性;黄土塬区的孔隙平均形状系数最大且分维数最低,其孔隙形状较为圆滑,孔隙复杂程度较低。     

Cyclostratigraphic Calibration of the Upper Ordovician (Sandbian–Katian) Pagoda and Linhsiang Formations in the Yichang Area, South China

正1 Introduction The Sandbian-Katian is a critical period for the transition from"hot-house"in the Lower Ordovician to"ice-house"in the end-Ordovician (Trotter et al.,2008).During this interval,the South China Block was located in the equatorial region (Torsvik and Cocks,2016),with the widespread accumulation of Pagoda and Linhsiang formations (Zhan and Jin,2007).Although these strata have been investigated for decades and their     

安徽金寨银水寺铅锌矿床流体包裹体和同位素地球化学特征

银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是该区最大的矽卡岩型矿床。矿体主要发育在中元古界庐镇关岩群仙人冲组大理岩与郑堂子组千枚岩之间的层间破碎带以及正长花岗斑岩与大理岩的接触带中。矿床先后经历了四个成矿阶段,矽卡岩阶段(Ⅰ)、石英.白钨矿阶段(Ⅱ)、石英.硫化物阶段(Ⅲ)、碳酸盐阶段(Ⅳ)。矽卡岩阶段(Ⅰ)主要发育绿帘石、阳起石、石英、绿泥石、磁铁矿及少量金属硫化物等;石英.白钨矿阶段(Ⅱ)主要发育石英、方解石、萤石及少量白钨矿和金属硫化物;石英.硫化物阶段(Ⅲ)广泛发育闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等金属硫化物及石英、方解石、萤石、绿泥石等;碳酸盐阶段(Ⅳ)主要发育方解石、石英及少量黄铁矿。矿床中发育三种类型流体包裹体,包括富CO2水溶液包裹体(AC类)、气液两相水溶液包裹体(L类)和含子晶多相包裹体(S型)。根据流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼研究结果,矽卡岩阶段主要有富CO2包裹体和气液两相水溶液包裹体,均一温度为314~400℃、盐度变化范围较大(1.1%~19.3%NaCleqv);石英.白钨矿阶段发育气液两相水溶液包裹体、含子晶多相包裹体和富CO2包裹体,后两者均一温度相近(263~349℃)、盐度差异较大(32.8%~41%NaCleqv和0.8%~6.1%NaCleqv),表明流体发生了沸腾作用;石英.硫化物阶段主要发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为230~332℃,盐度为0.2%~8.9%NaCleqv;碳酸盐阶段只发育气液两相水溶液包裹体,显示低温(162~245℃)、低盐度(0.2%~5.6%NaCleqv)的特征。矿床不同成矿阶段石英、绿帘石中流体包裹体中水H-O同位素研究结果表明,δ18Ofluid值从早到晚逐渐减小,其中矽卡岩阶段为–1.3‰~4.7‰、石英.硫化物阶段为–5.1‰~–3.1‰,表明银水寺矿床早期成矿流体主要为岩浆来源,并在成矿过程中不断有大气降水的加入。石英流体包裹体中CO2的C同位素测试结果表明,矽卡岩阶段δ13CV-PDB值为–9.2‰,石英.硫化物阶段为–25.8‰~–15.4‰,表明早期成矿流体中碳质主要来自岩浆,石英-硫化物阶段有大量有机碳加入,其可能与流体和富含有机质的地层反应有关。矿石中主要金属硫化物的δ34S值(1.7‰~4.4‰)显示了深源硫的特征。Pb同位素变化范围集中(206Pb/204Pb=16.55~16.705,207Pb/204Pb=15.369~15.459,208Pb/204Pb=37.463~37.767),显示壳幔混源的特点。随着成矿作用的进行,岩浆流体与碳酸盐围岩地层发生水岩交代反应形成矽卡岩,该过程造成了成矿矽卡岩阶段磁铁矿和少量闪锌矿的沉淀;断裂活动造成热液体系压力下降,流体发生沸腾,CO2、HF进入气相并逃逸促使矿床中钨的沉淀;同时大气降水沿裂隙灌入,混合作用导致流体的温度、盐度降低,Cl–浓度下降,造成矿床中铅锌的大面积沉淀。     

甘肃地层研究现状、存在问题及今后方向

地层学是地质学重要的基础性学科,是地质工作的基础和支撑。近年来甘肃省地层古生物研究取得重大进展,积累了一批为全省地层研究修史立典的材料,及时总结这些成果素材,按照最新的理论、方法对区域地层进行划分、对比和精准化研究,是一个省区基础地质工作的重要内容。本文通过系统总结和梳理近年来甘肃地层学研究的最新成果,按照时间顺序和学科特点,系统性提出了按照多重地层划分对比理论和《中国地层指南及中国地层指南说明书》（2016年版）和《中国地层表》（2014）的框架和序列,全面提高甘肃地层研究精准度,为全省地质调查和相关研究提供基础支撑;对全省不同地区和不同地质单元地层界线层型和单位层型进行对比研究和厘定,建立新一代甘肃地层表的建议和路径。     

歧口凹陷歧北斜坡白云岩演化规律研究

在古近系沙河街组沙一段沉积期,为歧口凹陷最大湖扩期,在西南部整体古地理为宽缓的湖湾环境,气候潮湿温暖,物源供给较弱,在这种条件下,该地区发育大面积的碳酸盐岩沉积,以白云岩夹油页岩互层分布为特征。利用歧北斜坡两口重点井的岩心资料,对该区内的白云岩演化特征进行分析。研究表明,湖平面的升降决定了古地理环境,直接影响了白云岩发育的类型。歧北高斜坡区,水体较中斜坡浅,自下而上发育生屑灰岩、微晶云岩、灰质云岩、云质灰岩,表明古地理环境由粒屑滩—局限洼地—湖湾的演化过程;而在歧北中斜坡区,位于港西凸起周缘,早期主要为浅滩环境,发育灰质云岩和云质灰岩,向上过渡为微晶云岩、泥质云岩、泥岩,湖平面的多次升降,决定了该区古地理环境由浅滩—局限洼地—湖湾—半深湖的演化过程。通过地质钻探,该区在部分区域的白云岩已发现油层,证明该区白云岩储集层具有良好油气潜力,白云岩储集层已成为歧口凹陷古近系非常规油气增储的重要领域之一。     

中国西南河流碳、氮运移机制及其对水文条件变化的响应:以西江为例

流域碳、氮的生物地球化学循环过程关联着区域/全球尺度的气候变化,同时受到气候条件变化的影响。本次研究以我国西南喀斯特地区的西江为例,通过时间序列的高频次样品采集和分析,揭示水文条件变化对河流碳、氮动态变化的影响及其控制机制。结果表明,在高流量条件下,化学风化的加速、土壤CO2的汇入及流域内有机质的降解导致了水体δ13CDIC偏负,碳酸盐矿物的快速风化致使河水HCO3-浓度表现出强烈的"化学稳定性";对DIC、δ13CDIC、流量、温度的联合分析表明,矿物溶解、土壤CO2的汇入与河流中有机质降解的共同作用导致了西江河水碳动态的季节变化;河水NO3-浓度在高流量条件下并未表现出明显的稀释效应,反应了人为输入和化学转化过程对NO3-浓度的影响;硝酸盐氮、氧同位素的分析结果表明,西江NO3-来源受人为活动影响较大,主要转化过程为硝化作用;同位素和水化学证据表明碳酸、硫酸、硝酸共同参与流域岩石化学风化,雨季外源酸参与风化的减弱是河流中HCO3-稀释的重要原因。     

埕岛油田复杂地形区地形变化趋势研究

位于1976年黄河口东侧的埕岛油田海底复杂地形区对海上石油开采、建立石油平台、铺设海底管线和电缆等造成了一定的困难和危害,通过1999年和2003年两次多波束测量资料对比,分析和研究了埕岛油田复杂地形区的地形变化趋势,为在该海域进行海上平台建设、海底管线和电缆的铺设提供决策依据。     

1990-2019年贡嘎山地区典型冰川表碛覆盖变化及其空间差异

表碛覆盖型冰川是中国西部较为常见的冰川类型。表碛层存在于大气—冰川冰界面,强烈影响大气圈与冰冻圈之间的热交换。表碛厚度的空间异质性可极大地改变冰川的消融率和物质平衡过程,进而影响冰川径流过程和下游水资源。基于Landsat TM/TIRS数据,运用能量平衡方程反演了贡嘎山地区冰川表碛厚度,研究了贡嘎山地区冰川在1990—2019年间表碛覆盖范围及厚度变化情况,同时对比了东西坡差异。结果表明：① 贡嘎山地区冰川表碛扩张总面积达43.824 km²。其中,海螺沟冰川扩张2.606 km²、磨子沟冰川1.959 km²、燕子沟冰川1.243 km²、大贡巴冰川0.896 km²、小贡巴冰川0.509 km²、南门关沟冰川2.264 km²,年均扩张率分别为3.2%、11.1%、1.5%、0.9%、1.0%和6.5%;② 海螺沟冰川、磨子沟冰川、燕子沟冰川、大贡巴冰川、小贡巴冰川、南门关沟冰川表碛平均增厚分别为5.2 cm、3.1 cm、3.7 cm、6.8 cm、7.3 cm和13.1 cm;③ 西坡冰川表碛覆盖度高,表碛覆盖年均扩张率低,冰川末端退缩量小;东坡冰川表碛覆盖年均扩张率高,但表碛覆盖度总体低于西坡,冰川末端退缩量大。