臭氧卫星遥感六十年进展

臭氧已成为中国继PM_2.5之后多地的首要污染物,臭氧污染防治是中国“十四五”及未来大气污染防治的重点。本文回顾了近60年来国内外臭氧卫星观测方面的主要进展,包括卫星探测载荷和臭氧相关的反演应用技术等,分为3个阶段总结了卫星载荷天底、临边和掩星3种探测方式的发展历程。臭氧卫星遥感反演算法和监测应用也随着载荷的发展在不断更新,本文重点介绍了臭氧柱总量和垂直廓线卫星遥感反演算法、近地面臭氧及其前体物观测、平流层臭氧入侵观测和区域传输、臭氧卫星观测数据的精度验证等方面的重要进展。对比国际臭氧卫星遥感监测,中国臭氧监测卫星发展滞后,虽然国家民用空间基础设施规划中陆续发射的高光谱观测卫星、大气环境监测卫星具有初步的臭氧监测能力,但在卫星载荷在功能、性能等方面还有不小差距,比如空间分辨率、信噪比等方面。在算法反演和监测应用方面,目前臭氧柱总量反演精度较高,还存在对流层中低层和近地面臭氧浓度反演精度不够,臭氧污染评估及成因分析不足,如近地面臭氧污染迁移转化过程、平流层臭氧侵入识别分析等问题,是下一步要重点关注的方向。     

扬子克拉通北缘“神农架群底界”的再厘定及其地层学意义

神农架群的底界问题一直以来悬而未决。神农架群底界能否获取,已成为神农架群能否完美成为待建系候选层型的关键。距神农架东南几十公里的黄陵穹隆东北部地区自下而上发育中-新元古代西汊河组、吴家台组、浇园山组、南沱组和陡山沱组等地层,且胡正祥等(2012)认为该地吴家台组为神农架群中下部地层,那么该地是否存在神农架群的底界自然就引起大家的极大关注。本文基于该地浇园山剖面西汊河组石英片岩样品(0529-1),吴家台组底部砾岩(0228-4)和砂岩(0228-5)3件样品,应用LA-ICP-MS方法进行了碎屑锆石年龄的测试分析,同时结合地层单元间接触关系和岩石学与沉积学特征等标志,最终约束吴家台组形成时代。结果表明,崆岭北部樟村坪以北浇园山剖面西汊河组与上覆吴家台组呈不整合接触;西汊河组碎屑锆石年龄谱仅显示太古宙和2.0Ga两个明显的峰值;但吴家台组碎屑锆石年龄谱不仅包含了与西汉河组相同的太古宙和2.0Ga两个年龄峰值,而且还含有0.8Ga的弱峰值,由此断定西汊河组和吴家台组形成时限是完全不同的。前者应年轻于2.0Ga,但由于其为角闪岩相变质岩,又不同于扬子克拉通最终(1.8Ga)固结前的变质结晶基底岩石组合,因此推测西汊河组大致为中元古代,同理,吴家台组应形成于0.8Ga以后,结合吴家台组之上具有典型的南沱组冰碛杂砾岩,因此其时代应界于青白口纪晚期-南华纪早期之间,进一步结合各岩组砾岩中砾石组分的证据认为,吴家台组应相当于区域上莲沱组。同时研究表明,西汊河组和吴家台组物源主要来自黄陵穹隆核部中太古代TTG片麻岩和新太古代的花岗质片麻岩,古元古代碎屑锆石主要来源于崆岭杂岩中部的火山-岩浆岩以及黄陵穹隆南翼的新元古代岩浆岩。     

东昆仑活动断裂带西大滩段断层气(Rn,CO2)的释放特征

通过在东昆仑活动断裂带西大滩段进行断层气测试,首次获取了该断裂带中Rn和CO2的释放量。在2004年开挖的2～3m深的探槽内,氡浓度可达20732Bq.m-3,氡发射率可达433mBq.m-2.s-1,远高于在地表的氡浓度505～2380Bq.m-3与氡发射率7～28.19mBq.m-2.s-1(地表氡发射率均值为14.7mBq.m-2.s-1,与世界平均值相当)。从而我们推断该断裂具有从上部第四系覆盖物到深部花岗岩之间的良好连通性。在地表CO2的析出率平均值为18.9g.m-2.d-1,与通常的背景值相当,在探槽中和距离断层1km的地方没有明显的空间变化,但是在断层北侧3km处的一个近乎直立的千枚岩小山上,CO2的析出率却很高,为421g.m-2.d-1,同时该处氡的发射率也高,达503mBq.m-2.s-1,因此,有必要在该断裂附近进行长期监测     

内蒙古大乃林沟与角闪岩有关的铂族矿化特征及找矿前景

大乃林沟矿点位于大兴安岭南端黄岗铁锡矿西北１１ｋｍ处,在：２００００地质矿产图上为一小型砷钴矿点。作者于１９９７年在该矿点发现了与（隐爆）角闪岩有关的后族矿化,初步认为是一个找矿前景较好的铂族矿化新类型。     

大港油田板桥凹陷构造变换带与油气富集*

在伸展断陷盆地中,构造变换带对油气具有重要的控制作用,其附近往往是油气富集的有利部位。伸展断裂沿走向上发生伸展量呈消长关系变化的部位通常是构造变换带发育的部位。由于地层的沉降幅度在构造变换带附近具有减小的趋势,沿构造变换带走向上地层沉降幅度的差异造成了大港油田板桥凹陷“凸、凹相间”的构造古地理格局。构造变换带附近往往发育断鼻等正向构造,因此,构造变换带也常常是油气富集的有利部位。研究发现,板桥凹陷构造变换带较为发育,且其附近断鼻构造圈闭发育,并处于生烃洼陷之中,因此,构造变换带成为板桥凹陷油气较为富集的有利部位。     

自然伽马能谱测井曲线在地质上的解释与应用

通过实例介绍了放射性元素铀、钍、钾的地球化学特性和自然伽马能谱曲线在地质上的解释与应用,提出６种有关解释应用的意见。１）高钾多为伊利石粘土岩和钾长石砂岩,高铀多由有机质造成,而高钍则为火山岩有关地层。２）利用钍、钾曲线可以计算地层泥质含量。３）铀异常曲线可以指示地层中流体运动。４）寻找放射性矿层与异常带。５）研究生油岩。６）进行地层对比。     

GIS技术在河南省第三次农业气候区划试点工作中的应用

以CITYSTAR地理信息系统为工具。介绍了GIS技术在河南省农业气候区划中气候资源的小网格推算、作物专题区划、多图层叠加分析、制作电子地图、进行系统二次开发等方面的应用。     

粤西庙山铜多金属矿床硫化物微量元素LA-ICP-MS原位测定及S同位素对矿床成因的制约

庙山铜多金属矿床是在粤西阳春盆地内新近发现的一处铜多金属矿床。矿体主要呈似层状和透镜状产于泥盆系的陆源碎屑岩和含泥质的碳酸盐岩中。本文以矿石矿物黄铁矿和闪锌矿为研究对象,采用LA-ICP-MS原位微区分析新技术对其微量元素特征进行研究。结果表明,庙山铜多金属矿床中黄铁矿以富Se、Te和As,贫Ni元素为特征,其Co/Ni和S/Se比值特征指示其成因与岩浆热液型矿床密切相关;闪锌矿的微量元素组成指示其主要形成于中高温环境,以富Mn、In、Se,贫Ga、Ge、Tl等元素为特征,总体与国外一些典型的矽卡岩型矿床（如Baita Bihor、Majdanpek、Ocna de Fier和Valea Seaca）相似。同时,闪锌矿的部分微量元素比值（如Zn/Cd、Ga/In等）以及相关的微量元素图解（如Ge-In, Ge-Se等）均表明庙山矿床的成因类型与矽卡岩型矿床一致。硫同位素测试结果表明,矿石的δ34S值较为集中（-0.4‰ ~ +2‰）,平均0.69‰,具有较为明显的塔式分布特征,反映成矿物质具有岩浆来源的特征。以地质现象为基础,结合硫化物原位微区分析和硫同位素数据,我们认为庙山铜多金属矿床属于与岩浆热液有关的矽卡岩型矿床。     

火山活动与金矿床

火山活动不仅对铁、铜多金属矿床的形成具有重要意义，而且对金矿形成也是至关重要的。笔者多年在火山岩分布区的工作的整理大量国内外大型超大型矿床矿田地质资料，深切地认识到火山作用在金矿形成过程中的重要意义。本文将从金矿床地质成因类型划分及其规模和资源量、各类型矿床的地质条件分析来说明这一认识，并初步总结了找矿工作中应注意的问题和标志，试图来推动火山岩地区金矿找矿工作。由于陆相火山岩金矿较为直观，因此本文着墨较少，而着重说明海底火山活动与金矿形成的内在联系。     

辽东湾红沿河附近海域2017—2018年冬季气温-水温-冰情关系研究

辽东湾是我国冰情最严重海域,每年冬季都会受到海冰的显著影响,冰情预测评估可为辽东湾涉海活动提供防冰抗冰的技术依据。建立气温-水温-冰情的相关性,结合便于获取的现场高精度连续气象数据和高精度冰情预测模型,可实现局地小尺度的冰情快速预测评估。基于2017—2018年冬季辽东湾东岸红沿河附近海域实测气象-水温-冰情同步观测数据,结合辽东湾大尺度整体冰情（浮冰面积）,推演局地气温、水温与不同尺度冰情评价参数（浮冰范围与冰厚）的相关关系,提出基于不同气温区间的气温变化规律的冰底热通量选取方法,进而建立适用于辽东湾的气温-水温-冰情评估方法。相关性分析结果显示：观测点气温与水温存在明显相关性;浮冰范围与气象数据存在明显相关性,临界温度为 -5 ℃的累计负气温能很好拟合本年度盛冰期浮冰范围。基于HIGHTSI进行数值模拟后发现：水温与块体积法计算冰底热通量时,冰水间的热传递系数取2.2×10^-5是可行的;水温对冰情的影响表现在海冰冰厚最大值与冰期长短。为弥补辽东湾其他海域因缺少实测海水温度观测数据欠缺、冰底热通量选取不准选取导致的冰情模拟预测评估困难的问题,本文依据水温与气温的相关性,将水温随气温变化划分为结冰区（气温小于-10 ℃时水温维持冰点附近）、过渡区（气温为-10~-5 ℃时水温处于-1.4~-0.4 ℃）、融冰区（气温高于-5 ℃时水温随气温的增大逐渐增大）,进而提出适用于辽东湾所有海域的冰底热通量计算方法和冰情评估方法。