巴音戈壁盆地南部塔木素铀矿床水岩作用特征及其与铀成矿关系研究

在较封闭的环境中,塔木素铀矿床高矿化度(平均矿化度为35.4 g/L)NaCl型地下水中的Na+替换了斜长石中的Ca2+,使斜长石由更长石(An≈13)转变为钠长石(An≈1),被替换出的Ca_2+(以CaO计,约占斜长石总质量的4.5%)与地下水中的HCO_3~-、CO_3~(2-)及Mg~(2+)等结合形成了白云石等碳酸盐胶结物。在此过程中发生了脱碳作用,促使地下水中以[UO_2(CO_3)_3]~(4-)、[UO_2(CO_3)_3]~(2-)等碳酸铀酰络合离子及Mg CO_3·Na_2UO_2(CO_3)_2复盐发生分离而形成了铀的沉淀,并受扩散作用影响,水中的铀趋向于向水岩作用相对强烈地段迁移,从而促使铀在特定的层位集中、富集。同时,斜长石因水岩作用(溶解、溶蚀等),在解理面及表面形成了次生的缝隙及孔洞等,为铀沉淀提供了空间。成岩后,含SO_4~(2-)等的酸性地表水沿层间下渗,溶解了砂岩中碳酸盐胶结物而形成了溶洞,为后期再次迁移的铀提供了沉淀空间,并形成了铀的进一步叠加、富集。     

车排子凸起与沙湾凹陷过渡带的构造模型

车排子凸起位于准噶尔盆地扎伊尔山前,是夹持在南部四棵树凹陷和东部沙湾凹陷之间的三角构造带。然而对这个三角构造带是原地掩伏构造,山前推覆构造,还是走滑构造控制形成的认识存在争议。目前对于车排子凸起与沙湾凹陷过渡带的构造变形特征以及变形机制的认识尚不清楚。而过渡带是研究该区构造变形与演化的良好区域,精细研究该区域构造几何学与运动学对于揭示其构造变形机制以及认识盆山之间的关系具有积极作用,并对于该区油气勘探具有重要意义。本文以研究区的连片三维地震资料为基础,运用不整合面识别、轴面分析及平衡剖面等方法,对车排子凸起与沙湾凹陷过渡带进行精细的构造解析、建模与构造复原。研究表明,过渡带发育下二叠统（P₁j-P₁f）,中二叠统（P₂x-P₂w）,上二叠统（P₃w）,三叠系（T）,侏罗系（J）,白垩系（K）与古近系-第四系（E-Q）7个构造变形层序。发育佳木河组底部及石炭系内部滑脱层。深部（前二叠系）构造楔发育于整个过渡带,其个数和几何学形态的变化直接影响了上覆背斜形态。构造楔在早二叠世开始楔入,挤压作用持续至三叠纪末期。晚三叠世发育生长地层,显示了P-T构造层褶皱变形的时间,随后三叠纪末期,过渡带受到来自西北缘造山带方向的逆冲推覆构造的叠加作用,表现在后缘发育一系列叠瓦构造,推覆距离约为8 km,南部逆冲断层上盘二叠系-三叠系被剥蚀完全,北部残余少量下二叠统佳木河组。     

青藏高原北缘前寒武纪地质演化：进展与讨论

青藏高原北缘前寒武纪块体主要出露于塔里木盆地南缘的铁克里克和阿尔金、祁连山及柴达木盆地周缘等地区。这些古老块体分布于相对年轻的古生代秦祁昆造山带之中,大多经历了古生代造山事件的改造叠加。近10年来,对该地区前寒武纪地层时代格架、物质组成和构造属性研究取得了许多进展：1）揭示铁克里克、北阿尔金、全吉和阿拉善地块具有相似的2.5～2.2 Ga、2.1～1.7 Ga的基底演化和1.7 Ga之后的盖层沉积记录,反映塔里木克拉通、全吉地块和华北克拉通在Columbia 超大陆中具有相关和相似性。2）一系列地层时代被重新厘定,为建立新的前寒武纪地层划分方案提供了依据;3）厘定出铁克里克新元古代裂谷火山—沉积盆地,其可以与华北克拉通南缘1 000～830 Ma的裂解事件对比,它们在新元古代早期可能构成同一个克拉通裂解边缘;4）在南阿尔金与祁连、柴达木等地块识别出性质相似的新元古代岩浆作用和变质作用,它们可能共同代表一个新元古代早期活动大陆边缘的构造杂岩,为古生代汇聚、增生于塔里木克拉通或华北克拉通南缘的外来地块,存在于秦祁昆造山带之中。目前关于青藏高原北缘前寒武纪块体的物质组成、时代格架、构造属性和古环境变化研究还存在许多问题,仍需要开展进一步的大量工作。     

Rainfall threshold determination for flash flood warning in mountainous catchments with consideration of antecedent soil moisture and rainfall pattern

Flash flood disaster is a prominent issue threatening public safety and social development throughout the world, especially in mountainous regions. Rainfall threshold is a widely accepted alternative to hydrological forecasting for flash flood warning due to the short response time and limited observations of flash flood events. However, determination of rainfall threshold is still very complicated due to multiple impact factors, particular for antecedent soil moisture and rainfall patterns. In this study, hydrological simulation approach (i.e., China Flash Flood-Hydrological Modeling System: CNFF-HMS) was adopted to capture the flash flood processes. Multiple scenarios were further designed with consideration of antecedent soil moisture and rainfall temporal patterns to determine the possible assemble of rainfall thresholds by driving the CNFF-HMS. Moreover, their effects on rainfall thresholds were investigated. Three mountainous catchments (Zhong, Balisi and Yu villages) in southern China were selected for case study. Results showed that the model performance of CNFF-HMS was very satisfactory for flash flood simulations in all these catchments, especially for multimodal flood events. Specifically, the relative errors of runoff and peak flow were within?±?20%, the error of time to peak flow was within?±?2 h and the Nash–Sutcliffe efficiency was greater than 0.90 for over 90% of the flash flood events. The rainfall thresholds varied between 93 and 334 mm at Zhong village, between 77 and 246 mm at Balisi village and between 111 and 420 mm at Yu village. Both antecedent soil moistures and rainfall temporal pattern significantly affected the variations of rainfall threshold. Rainfall threshold decreased by 8–38 and 0–42% as soil saturation increased from 0.20 to 0.50 and from 0.20 to 0.80, respectively. The effect of rainfall threshold was the minimum for the decreasing hyetograph (advanced pattern) and the maximum for the increasing hyetograph (delayed pattern), while it was similar for the design hyetograph and triangular hyetograph (intermediate patterns). Moreover, rainfall thresholds with short time spans were more suitable for early flood warning, especially in small rural catchments with humid climatic characteristics. This study was expected to provide insights into flash flood disaster forecasting and early warning in mountainous regions, and scientific references for the implementation of flash flood disaster prevention in China.     

Water system characteristics of Karst river basins in South China and their driving mechanisms of hydrological drought

Natural Hazards - It is common knowledge that drought is considered one of the most damaging natural disasters in terms of economic costs, societal problems, and ecological impacts. In this study,...     

基于主成分分析的青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量评价

土壤质量评价是提高对土壤质量理解的关键环节。为了了解青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量的基本情况,在青藏高原腹地西大滩至安多地区,根据不同海拔梯度和植被盖度共采集了154个土壤样品。通过主成分分析（PCA）法确定了影响青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量的最小数据集（MDS）：全氮、全磷、全钾。根据影响土壤质量的最小数据集对青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量进行评价,得出了不同海拔、不同植被盖度下的土壤质量指数（SQI）。通过对不同海拔、不同植被盖度的土壤质量指数进行对比研究表明：随着海拔的升高,SQI呈增加的趋势,即海拔4 300～4 600 m（0.270±0.043） < 海拔4 600～4 900 m（0.326±0.061） < 海拔4 900～5 200 m（0.410±0.075）;随着植被盖度的增加,SQI也呈现增加的变化趋势,即植被盖度小于50%（0.262～0.265） < 植被盖度大于50%（0.336～0.344）。在分别考虑了有机质、盐分、土壤水分对土壤质量的影响下得出的土壤质量指数值与基于最小数据集得到的土壤质量指数相一致,说明基于主成分分析的最小数据集可以对青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量做出较准确的评价。     

高亚洲地区冰崩灾害的研究进展

在全球气候变化的背景下,冰崩灾害极有可能成为人类面临的新常态。特别是在高亚洲地区,冰崩灾害事件严重威胁"亚洲水塔"的命运和"第三极"的生态安全。因此,研究冰崩灾害事件对于保障"一带一路"国家战略的顺利实施和保护"一带一路"沿线国家的生产与生存环境具有重要的现实意义。通过梳理历史上有记录的几次冰崩灾害事件,系统介绍冰崩的发生过程;再从冰崩体的物质组成、冰崩体的运动特征、冰崩发生的可能原因以及冰崩的影响等方面总结了冰崩的研究内容;重点阐述了冰崩的研究方法;最后讨论了当前冰崩研究存在的问题,并从冰崩研究方法等角度展望了未来冰崩灾害事件的研究方向。     

青藏高原东部表土磁化率特征与环境意义

现代表土磁化率与气候因子关系的研究是黄土古气候重建的重要内容,在黄土高原地区取得了重要进展,但在青藏高原地区相对不足。在青藏高原东部系统采集了106个表土样品,分析了其磁化率的变化特征;并通过表土磁化率与气候因子的相关分析,讨论了气候因子对高原东部现代表土低频磁化率和频率磁化率的影响。结果表明：研究区表土磁化率特征主要受到温度和降水量的影响,水热组合差异影响表土磁化率值的高低。低频磁化率与气候因子的相关性较弱,总体上与温度的相关性优于降水量,可能表明其与气候因子的关系比较复杂;频率磁化率百分比与降水呈较好的正相关关系,表明该指标对降水量的变化更为敏感,可以用于青藏高原东部的古降水定量重建。     

青藏铁路对西藏各经济部门发展影响的定量评估

青藏铁路对西藏经济发展影响重大,定量评估其对各经济部门发展的影响程度,是全面评价铁路交通基础设施效益、分析未来冰冻圈变化对线性工程及经济社会重大影响的基础。将灰色关联分析法与投入产出法相结合,既填补了关联度分析的黑箱式缺陷,又弥补了西藏投入产出调查缺乏长时间序列数据的问题,以此来认识青藏铁路对西藏经济发展的影响机理与路径。以2006-2016年统计数据为基础,采用灰色关联度模型计算青藏铁路与西藏各经济部门发展的灰色关联度值,表明铁路运输水平与西藏地区生产总值（GDP）、第三产业高度相关,其中与货运邮电业、住宿餐饮业两个部门关联度达到了0.9以上。在灰色关联度结果的基础上,运用西藏2012年投入产出表及投入产出模型计算铁路的直接作用,以及对各经济部门的间接波及作用,研究发现：青藏铁路建设及运营的劳动密集程度高,且通过灰色关联度较高行业的产品及服务影响其他行业,以直接作用、后向和前向波及作用、消费波及作用三种路径对区域经济的发展产生重要影响,扣除消费波及作用的总体贡献达到41.7亿元,相当于2012年西藏GDP的5.95%。由于铁路交通基础设施重要的直接作用及间接波及作用,建议在工程条件适宜地区加快铁路运输网络建设,同时,将工程设施的社会经济效益纳入冰冻圈服务功能核算中。     

季节性低温胁迫下陇东黄土高原油污土壤环境因子对耐冷混合菌场地生态修复的响应

为了揭示季节性低温胁迫下陇东黄土高原油污土壤环境因子对耐冷混合菌场地生态修复的响应机制,利用自主筛选构建的耐冷石油降解混合菌在甘肃省庆阳市庆城县马岭镇长庆油田陇东油泥处理站开展了为期7个月的场地修复实验,采用常规方法测定了不同季节土壤理化特性、酶活性和微生物群落特性等环境指标。结果表明：（1）在季节性低温胁迫下（9-11月）M2组（耐冷混合菌处理组）月平均降解率明显增加（P<0.01）,JZJ+M1组（金盏菊联合常温混合菌处理组）和M2组累计TPH降解率分别为15.37%±3.51%和28.64%±4.12%。（2）M2组土壤脱氢酶和多酚氧化酶在低温季节（LT）活性最高,且温度和处理存在显著交互作用（P<0.01）。在土壤营养元素方面,无论何种处理方式（JZJ+M1和M2）二者含量均为RT（常温季节）高于LT（P<0.05）,同时明显高于CK组（P<0.05）。（3）M2组土壤微生物群落Shannon-Wiener指数和均匀度指数在LT高于RT（P<0.05）。（4）NMDS和Pearson相关性分析结果显示,M2组在低温季节具有较高TPH降解率主要与土壤多酚氧化酶、脱氢酶、单月TPH降解率（μ2）和Shannon-Wiener指数有关,且均呈极显著正相关关系。通过分析环境因子的季节响应,优化场地修复在低温环境的降解条件、加速低温期石油烃降解速率,以期为陇东地区低温耐冷混合菌场地生态修复技术的推广应用提供参考和基础数据资料。