基于树轮宽度的太白山地区春季干湿变化重建

秦岭为我国气候分界线和南水北调中线重要水源地,太白山为其最高峰,了解太白山区域的过去干湿变化特征对气候变化机制研究和未来水资源持续利用具有重要意义。基于秦岭太白山地区太白红杉树木年轮资料及其附近的宝鸡、眉县气象站1959—2016年气象数据进行分析,重建了1852—2016年春季（3~5月）SPEI值,分析了近165 a太白山春季干湿变化特征及其与大尺度环流变化关系。结果表明：（1） 太白山地区太白红杉径向生长主要受春季气候限制;与春季SPEI值相关性最高,达到–0.72（P<0.01）,重建方程方差解释量为51.8%（调整自由度后为51.0%）。（2） 重建结果表明,近165 a来,有29 a春季为湿润年份,有23 a春季为干旱年份,分别占比为17.58%和13.94%。极端干旱年份为1892年、1929年、1945年和2006年,极端湿润年份为1881年、1921年和1990年,其中1892年（–1.73）和1881年（1.53）分别为最干旱和最湿润的年份。（3） 重建结果得到了周边地区干湿变化重建结果和历史文献灾害记载的验证;太白山地区干湿变化可以准确表征大区域干湿变化且存在2.5 a、3.1 a、3.8 a和8.4 a周期变化。太白山地区SPEI与赤道东太平洋海面温度成负相关以及与赤道西太平洋海面温度呈正相关,其干湿变化可能与ENSO活动有关。     

苏北盆地洪泽凹陷古新世时期的古环境:来自蒸发岩的证据

第三纪古新世—始新世极热事件(PETM事件,Paleocene-Eocene Thermal Maximum),被认为是最类似于现今的温室效应时期。江苏省苏北盆地洪泽凹陷沉积了一套巨厚的古新世时期的蒸发岩,提供了该时期的陆地记录。蒸发岩对气候极为敏感,因此可以记录古代气候的信息。从苏北盆地洪泽凹陷钻孔中,通过SEM-EDS的方法识别出了无水芒硝和钙芒硝,这些暖相矿物的出现吻合第三纪古新世—始新世极热事件时期的极端高温环境;而苏打石的出现则表明该时期大致为现代大气三倍浓度的极高CO₂含量。     

气候变化对不同气候区流域年径流影响的识别

气候变化对流域径流的影响显著,但不同流域径流对各气候因子敏感性不同,具有明显的空间分异性。本文以位于半湿润、湿润地区的松花江、子牙河以及西苕溪流域为例,基于Budyko 水热平衡经验模型,采用归因分析方法分离了气象要素趋势性变化对年径流和潜在蒸发变化率的贡献与差异性。结果表明:1960-2008年,在上述3个流域中,降水趋势性变化对年径流变化的贡献比潜在蒸发大。松花江和子牙河流域各气象要素趋势性变化对潜在蒸发变化率的贡献排序为:温度>风速>水汽压>日照时数,而西苕溪流域为:温度>日照时数>风速>水汽压。在气候要素共同作用下,松花江和子牙河流域平均年径流分别以0.48和1.51 mm a^-2的速率减少,而西苕溪流域年径流则以1.42 mm a^-2的速率增加。所得结果加深了气候变化对径流影响机制和程度的认识,可作为流域水资源适应性管理的科学依据。     

黑河中游夏季昼夜水汽同位素特征及水汽来源分析

基于2012年6~8月的实测水汽同位素数据及相关气象数据,对黑河中游夏季昼夜的同位素基本特征、水汽来源方向及潜在蒸发源地进行了研究。结果表明：空气水汽线斜率白天大于夜晚和水汽过量氘值白天大于夜晚,综合说明白天局地蒸发较夜晚强烈;夏季受西风水汽影响显著。其中,6月主要受西风水汽和北冰洋水汽影响,7、8月主要受西风水汽和东南方向水汽影响,且8月受东南方向水汽影响最为明显;水汽运移路径上下垫面地形和气压带移动会影响水汽后向轨迹高度,西北方向上水汽输送通道较顺畅,风速较大,有利于水汽的输送;水汽蒸发源地主要集中在研究区周围及以东、以北部,其次是西北部。绿洲是主要的水汽蒸发源地,其次是城市和河流,白天较夜晚局地蒸发强烈且面积大。     

Wind-sand movement characteristics and erosion mechanism of a solar photovoltaic array in the middle of the Hobq Desert,Northwestern China

The operation and power generation of utility-scale solar energy infrastructure in desert areas are affected by changes in surface erosion processes resulting from the construction of solar photovoltaic(PV) power stations. However, few studies have addressed the interactions between solar PV arrays and aeolian erosion processes. In this study, wind flow field characteristics and the vertical distribution of sediments were investigated in the near-surface transport layer at three different locations with respect to the solar PV arrays in a 200 WM-p PV power station in the central Hobq Desert, northwestern China. The results indicate that the sediment transport varied around the panels, with the greatest transport occurring between the panels, followed by behind and in front of the panels. The sediment fluxes of all of the observation sites obey an exponential function. The secondary flow field zones formed around the PV panels: the conflux accelerating zone between the panels, the resistance decelerating zone of the under panels, and the transition zone of the rapid velocity increase in front of and behind the panels. This resulted in a greater shear force in front of the panels under the downward flow diversion effect of PV panels, and the wind erosion depressions were finally formed here. The results of this study provide information for planning better technical schemes for wind-sand hazards at solar PV power stations, which would ensure operational stability and safety in desert areas.     

吉尔吉斯斯坦中天山地质特征及研究进展

文章通过对近年来有关吉尔吉斯中天山研究进展的梳理,结合在吉尔吉斯斯坦的实地考察,系统论述了中天山基础地质情况,并简述与岩浆活动有关的成矿作用。吉尔吉斯斯坦境内的天山由"尼古拉耶夫线"和阿特巴什—伊内尔切克断裂划分为北、中、南3部分。中天山两侧的缝合带限定了早古生代古吉尔吉斯洋和晚古生代南天山洋的发展和消亡过程。组成中天山的不同块体大多具有古元古界的基底,古生代总体处于大陆坡-边缘海沉积环境。晚古生代产出与俯冲相关的岩浆作用和后碰撞岩浆作用,前者与斑岩型铜矿、接触交代型铜-金矿相关,后者与造山型金矿相关。     

西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化与气候变迁

根据野外水准测量与室内实验分析，本文探讨了西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁。在纳木错沿岸拔湖48m以下，发育了6级湖岸阶地，拔湖48-139．2m发育有高位湖相沉积。研究表明，纳木错湖泊发育与藏北高原东南部古大湖演化可划分为3个阶段：①116-37ka B．P．间的古大湖期；②37-30ka B．P．间的外流湖期；③30kaB．P．以来的纳木错期。在古大湖阶段，包括纳木错、色林错和扎日南木错、当惹雍错等藏北高原东南部的一大批现代大、中、小型湖泊，都是互相连通的一个古大湖，其范围可能超过了现代的藏北内、外流(怒江)水系的分水岭。它或许还与藏北高原南部和西部的其他古湖相连，成为统一的藏北高原“古大湖”。通过对纳木错湖相沉积形成时代与深海氧同位素对比，易溶盐、pH值、地球化学、介形类和孢粉分析等的综合研究发现，湖相沉积记录了自晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁信息。资料显示古大湖期湖面最高，气候温和清爽；外流湖期湖面急剧下降，气温和湿度较现今略高；纳木错期以来气候经历了全新世最宜期的暖湿后日益干旱化，气温波动，湖面持续下降。表明自晚更新世以来该区气候在逐渐变干的总趋势的基础上，经历了多次明显的冷暖与干湿波动。     

冀北中生代高Sr低Y和低Sr低Y型花岗岩：地球化学、成因及其与成矿作用的关系

冀北是我国重要的金矿成矿区，冀北金矿有不同的类型，但大多与中生代中酸性侵入岩有关。本文的研究表明，冀北与金矿有关的中酸性侵入岩大体可划分为两类：一类为高Sr低Y型岩体，具有埃达克质岩的地球化学特征。推测可能是加厚的下地壳部分熔融形成的，其残留相为榴辉岩或角闪榴辉岩；另一类为低Sr低Y型岩体，以较低的Sr、Al和具明显的负铕异常而区别于埃达克质岩，又因其低Y和HREE而类似于埃达克质岩，推测源岩残留相中有斜长石存在，相当于高压麻粒岩相的环境，可能也形成于加厚下地壳底部。冀北金矿的S、Ph、H、O和C同位素大多显示深源的特点,且在时空分布上与上述两类中酸性侵入岩存在密切的关系，表明冀北金矿床的成矿物质和流体可能是幔源的，与中生代高Sr低Y和低Sr低Y型岩浆的成因有关。这一认识对于理解冀北金矿的成因和找矿可能是有益的。     

辽东半岛东北部宽甸地区南辽河群沉积时限的确定及其构造意义

辽东半岛东北部宽甸地区出露大面积南辽河群变质表壳岩系,本文通过对其中黑云石英片岩、含电气石浅粒岩和花岗质片麻岩进行精确的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及微区痕量元素分析,并结合锆石阴极发光(CL)图像研究来制约其原岩形成时代和变质时代,进而探讨胶-辽-吉活动带的大地构造属性。Cl图像显示锆石可以分为三类,第一类无核边结构,呈灰黑色均质特征;第二类发育核边结构,核部不发育或具弱生长环带,第三类锆石整体或者核部发育明显生长环带或具条痕状吸收特点,而后两类多数发育灰色均质边,与第一类特征一致。微区痕量元素分析结果显示,灰色均质锆石或边部具有高U(731.2×10-6～1383×10-6)、低Th(51.09～85.15×10-6)和Th/U(0.06～0.07)等特征,为变质成因;第二类锆石核部具有较高Th(97.68～219.7×10-6)和Th/U(0.21～0.27),为岩浆成因;第三类具有高Th(249.6×10-6～469.4×10-6)和Th/U(0.60～0.74),为岩浆成因。定年结果显示,所有测点均位于谐和线上或附近,三类锆石207Pb/206Pb年龄分别介于1878～1903Ma,2011～2043Ma和2082～3285Ma,前两者峰期年龄分别为1885Ma和2035Ma,表明该区南辽河群的原岩形成于～2035Ma之后,而峰期变质作用应发生在～1885Ma,其沉积作用应发生于2035～1885Ma之间;第三类锆石年龄区域上与古元古代辽吉花岗岩、火山岩及古老结晶基底年龄相吻合,暗示它们为南辽河群提供重要物源。结合前人有关辽吉花岗岩及区域构造变形、变质作用等资料,本文研究认为辽东半岛东北部宽甸地区南辽河群应形成于伸展的构造环境。     

豫西鱼池岭斑岩型钼矿床地质特征及其辉钼矿铼-锇同位素年龄

河南省嵩县鱼池岭钼矿是近几年在东秦岭钼矿带中新发现的超大型斑岩钼矿床.该钼矿床产于合峪复式花岗岩体及隐爆角砾岩中.含矿岩体以富二氧化硅、铝质、贫钙、富碱、高F以及K2O含量大于Na2O含量为特征.矿区内辉钼矿化主要类型为浸染状、细脉状、网脉状,薄膜状和薄饼状.成矿围岩蚀变类型有钾长石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、黄铁绢英岩化、绿帘石化、绿泥石化和高岭石化等,具典型的斑岩型钼矿床的矿化和围岩蚀变特征.笔者选取了6件不同矿化类型的辉钼矿样品进行Re-Os同位素定年,获得模式年龄(130.3±2.0)～(131.7±1.9)Ma,等时线年龄(131.2±1.4)Ma.表明该矿床形成于早白垩世,与赋矿的合峪花岗岩体的侵位年龄相一致,应为同一构造-岩浆-流体活动的产物.辉钼矿中Re的含量为12.48×10<'-6>～53.39×10<'-6>,表明成矿物质具有壳幔混源性质.鱼池岭钼矿与东沟、汤家坪等斑岩钼矿形成于同一时期,应为东秦岭-大别地区晚中生代区域岩石圈大规模伸展的响应.