基于CASI & SASI航空高光谱的雄安新区西南部农田土壤 重金属镍含量反演研究

农田土壤中重金属元素富集会严重制约农作物的生长,且对人类健康造成潜在威胁。高光谱遥感数据具有极高的光谱分辨率,因而可在土壤重金属污染元素信息的定量研究中发挥重要作用。本文以雄安新区西南部及其周边农田土壤作为研究对象,在实验室测定土壤重金属元素Ni的含量,并与土壤可见-近红外高光谱数据建立土壤重金属Ni含量的定量估测模型,进一步基于CASI&SASI航空高光谱数据快速反演研究区农田土壤重金属Ni的含量,获取其分布特征。本文研究并建立了研究区土壤重金属元素基于不同光谱变换形式的多元逐步回归、偏最小二乘回归和BP神经网络统计估算模型,通过模型验证与对比,探索研究区土壤重金属Ni元素含量的最优反演模型。研究结果表明: （1）基于各光谱变换的BP神经网络模型的建模和预测精度整体上大于偏最小二乘法和多元逐步回归法模型,模型拟合精度高,预测能力较好;（2）综合来看,一阶微分处理能普遍改善模型预测效果,其中BP神经网络模型的一阶微分变换结果最佳,对于Ni元素建模精度R2高达97.1%,验证集精度R2高达98%以上;（3）选用精度最好的BP神经网络模型,通过CASI&SASI高光谱数据对研究区重金属Ni含量进行反演,反演结果与实测Ni含量数据一致性很好。     

黄土构造节理研究及其应用

作者发现大量不同力学性质的黄土构造节理后，识别了它们的区域性、系统性特征；认定其两组扭裂面代表新构造应力场最大剪切应力方向，利用黄土构造节理系及由其控制的土层沟槽网络恢复了相应地区Q3-4构造应力场；提出构造节理是黄土区地下水运移的主要通道和赋存的场所；发现构造节理是黄土区地裂缝、滑坡、崩塌和水土流失等地质灾害的构造基础之一，证实构造节理是黄土地层的软弱面，风化和继之而来的应力侵蚀就由此开始，进而逐步塑造黄土碟、穴、井、桥、柱、墙、沟等潜蚀地貌和部分侵蚀地貌。研究黄土构造节理对恢复新构造应力场、帮助预测地裂乃至地震活动、控制水土流失和滑塌灾害、进行工程乃至区域稳定性评价、重新认识黄土潜蚀地貌发育规律、指导干旱半干旱黄土区找水，既有理论意义又有实际意义。     

航空伽玛能谱资料在昆明地区磷矿普查中的应用

磷块岩矿床中磷与放射性元素铀之间存在着共生组合关系。这是应用航空伽玛能谱测量普查磷矿的前提。通过对6个已知磷块岩矿床的航空伽玛能谱特征场的分析,建立了应用航空伽玛能谱资料确定磷矿找矿靶区的评价准则,并对昆阳磷矿区和王家湾磷矿区外围未知地区作了初步评价,确定了Ｉ类找矿靶区5片,Ⅱ类找矿靶区3片。现已在找矿靶区内找到了磷矿床。     

从地质特征分析成都主城区在地震中的安合性

汶川MS 8.0大地震发生后,关于成都市主城区安全性的讨论一度十分激烈。本文从成都市及周边的基本地质构造和沉积特征入手,讨论成都市主城区在地震中的安全性问题。经过分析认为：川西坳陷刚性稳定的岩石圈结构决定了成都平原不会发生破坏性的大地震; 成都平原沉积盖层厚度大、质量佳、分布适宜决定了龙门山发生的地震不会对成都主城区造成巨大破坏。因此,面对天然地震,成都市主城区是安全的。     

熔体包裹体对长白山天池火山千年大喷发的指示意义

长白山天池火山在全新世曾有过几次喷发,其中距今约1000年发生过大规模布里尼式爆炸喷发（即“千年大喷发”）,其喷发产物——灰白色碱流质浮岩和喷发柱垮塌形成的火山碎屑流分布范围极广,除长白山区外,在朝鲜半岛和日本北部也有大量浮岩降落和堆积。根据野外较大范围的系统采样、镜下观察和测试分析,在天池火山千年大喷发产物的碱性长石晶屑中发现了两组颜色、形态、化学成分迥异的“火口组”和“圆池组”熔体包裹体,对揭示天池火山千年大喷发的成因具有重要意义。根据电子探针分析结果,“火口组”熔体包裹体成分为英安岩和粗面英安岩,寄主晶多为透长石;“圆池组”熔体包裹体成分为粗面英安岩和流纹岩,寄主晶为歪长石。相对“火口组”熔体包裹体,“圆池组”包裹体具有高SiO2、高H2O和高Cl含量的特点,化学成分也更为演化,可能是天池火山千年大喷发时岩浆结晶分异后期的产物。两组包裹体的存在为千年大喷发前的层状地壳岩浆房和成分并非单一提供了证据,它们可能是在同次大喷发的不同序列中喷出的。由于地幔岩浆注入地壳岩浆房,导致不同层位岩浆的扰动和混合作用,因挥发分出溶在岩浆房最顶部形成挥发分梯度和过饱和,最终触发了天池火山的千年大喷发,对当时的气候环境造成过较大影响。     

航空伽玛射线全能谱数据分析方法的理论研究

通过航空伽玛能谱测量的源项分析和测量模型建立,发现航空伽玛能谱测量谱是各种源项能谱成分的合成谱。对航空伽玛射线全能谱分析方法给出了其数学分析式,其通用式可表示为矩阵式,对于矿产勘查和核环境与核应急等不同的应用领域能表达成相应的展开式。理论研究表明,航空伽玛全谱法不需要附加的上测探测器,就可直接解决大气氡修正问题,还将具有较好的经济效益。     

四川盆地万源地区中侏罗统湖相（砂）砾岩风暴沉积的发现及其地质意义

四川东北部的万源中侏罗统湖泊（砂）砾岩中发育了典型的丘洼构造,揭示了湖泊粗粒摘沉积要中也能发育风暴沉积。丘洼构造具有明显的特点：1）规模普遍较大,宽度多在数米,最大宽度可达 7.85 m;高度多在数十厘米,最大可达 2.53 m;2）发育在砂砾岩中,甚至可以完全发育在砾岩中。砾石的排列方式具有“八”字形和反“八”字形,与风暴浪的汇聚与发散有关;3）无论是丘状或洼状构造都具有很好的正粒序性。砾石的分选磨圆极好,多发育了双倾向叠瓦构造。砾石主要为石英岩,来自于前寒武纪变质基底,揭示了大巴山南缘在中侏罗世时已经经历了大幅隆起和大幅剥蚀,进而揭示了大巴山南缘在中侏罗世已经发生了造山作用。通过喷流模拟实验建立了最小悬浮速度公式,并计算了风暴浪的相关动力学参数。     

微波消解-双浊点萃取ICP-MS测定地球化学样品中的痕量铂钯钌铑

传统浊点萃取技术是将待测元素富集在黏稠的表面活性剂相中,溶液的黏度会对等离子体检测信号产生影响,通常使用甲醇作为稀释剂降低有机相黏度,有机成分也对等离子体的稳定性产生影响,同时有机物在进样管路上的吸附还会提高待测元素的记忆效应,因而限制了ICP-MS在浊点萃取中的应用。本文建立了双浊点萃取技术ICP-MS测定地球化学样品中铂钯钌铑的分析方法。样品用微波消解处理后,以DDTP为螯合剂,Triton X-114为表面活性剂,对消解溶液第一次浊点萃取,再在有机相中加入硝酸,通过加热完成第二次浊点萃取,使铂钯钌铑由有机相进入水相,铂钯钌铑的富集因子分别为45、33、18和35,高于单次浊点萃取的富集因子,ICP-MS检出限分别为0.05、0.02、0.10和0.03 μg/L。本方法通过两次浊点萃取过程实现了基体复杂的地球化学样品中痕量铂族元素的同时富集,提高了ICP-MS的稳定性。     

Numerical study for characteristic change of Asian summer monsoon circulation and its influence mechanism during the El Nino period

In this paper, the relation between Asian summer monsoon circulation and sea surface temperature anomalies over equatorial central-eastern Pacific is investigated by using a global spectral model. This model has nine layers in the vertical and the model variables are represented in the horizontal as truncated expansions of the surface spherical harmonics with rhomboidal truncation at wave number 15. The model involves comparatively complete physical pro-cesses and parameterizations with mountains.Using the above model, two experimental schemes are designed, namely control case and anomalous sea surface temperature case. The above two schemes are respectively integrated for forty days and the simulated results are ob-tained from the last 30-day averaged simulations.The simulations show that positive SST anomalies over equatorial central-eastern Pacific weakens Indian mon-soon circulation, decreases precipitation in Indian sub-continent whereas it intensifies East Asian monsoon circula-tion and increases precipitation in East Asian area. All these results reflect the characteristics of Asian summer mon-soon during the El Nino period. In this paper, SST anomalies over equatorial central-eastern Pacific have a direct in-fluence on the intensity and position of subtropical high via the wave train over Northern Hemisphere, which is simi-lar to that suggested by Nitta (1987) and the wave train over Southern Hemisphere has an influence on the intensity of Mascarene high and Australia high resulting in affecting cross equatorial flow. As a result, atmospheric interior heat sources and sinks are redistributed because of the change of cross equatorial flow. And the response of atmos-phere to the new heat source and sink has a significant influence on Asian summer monsoon.     

中国东北夏季极端高温变化特征及其与环流异常的联系

利用东北地区1960—2010年夏季逐日气温资料,研究了中国东北地区夏季极端高温的时空变化特征和区域性特征,并对东北地区夏季极端高温事件与大气环流异常的可能联系进行分析。结果表明,东北地区夏季极端高温频数有明显的升高趋势,升高幅度由南向北逐渐增大;东北地区南部、东北部和西北部夏季极端高温频数的年际及年代际变化存在明显差异。东北地区夏季极端高温高发年500 hPa位势高度上盛行纬向环流,东北地区上空位势高度的垂直分布接近于正压结构,且一直延伸至对流层顶,海平面气压场上亚洲大陆低压明显偏弱,南北气压梯度减小,冷空气不易南下;低发年,则反之。