Fuzzy cluster analysis in geochemical exploration

As a classification method, cluster analysis has been widely used in geology and geochemical exploration, but sometimes the results of clustering were difficult to interpret, or missclassification of geochemically similar members into entirely different clusters might occur. The reason for this is suggested and discussed. A new technique, fuzzy clustering is introduced. Comparision of the results of fuzzy clustering with conventional clustering using a set of hypothetical data is made. An example of a practical application indicating the apparent merits of fuzzy clustering is given. This technique might show great promise when applicated to geochemical exploration problems.     

Rapid exhumation of basement rocks along the northern margin of the North China craton in the early Jurassic: evidence from the Xiabancheng Basin,Yanshan Tectonic Belt

Early Mesozoic Basins in the Yanshan Fold–Thrust Belt (YFTB), located along the northern margin of the North China Craton (NCC), record significant intraplate deformation of unknown age. In this article, we present evidence for the rapid exhumation of high‐grade basement rocks along the northern margin of the NCC in the Early Mesozoic. U–Pb geochronology of detrital zircons constrains the maximum depositional ages of syntectonic sedimentary units that formed during the unroofing of basement rocks and plutons in the Xiabancheng Basin. In the Early Mesozoic, the Xiabancheng Basin recorded a dramatic transformation in depositional environments, related to a significant change in the regional tectonic setting. In this study, the tectonic evolution of the YFTB is established from paleocurrent data and U–Pb zircon ages of sandstone and granitic gravels of the Xingshikou Formation, Xiabancheng Basin. The paleocurrent direction of meandering fluvial facies in the Triassic Liujiagou and Ermaying Formations are from east to west. In contrast, the overlying Xingshikou Formation consists of alluvial fan facies with paleocurrent directions from north‐northwest to south‐southeast. The lower and middle segments of the Xingshikou Formation record rapid exhumation of basement rocks along the northern margin of the NCC. U‐Pb ages of detrital zircons within the Xingshikou Formation are characterized by three major U–Pb age groups: 2.2–2.5 Ga, 1.7–1.8 Ga and 193–356 Ma. From 193 Ma to 356 Ma, a subsidiary peak occurs at 198 ± 5 Ma, constraining the sedimentation age of the Xingshikou Formation to the Early Jurassic. Zircon from the Wangtufang pluton in the northern portion of the Xiabancheng Basin yields U–Pb ages of 191 ± 1 Ma and 207 ± 1 Ma. Within error, these crystallization ages are identical to detrital zircon ages of 206 ± 1 Ma and 206 ± 2 Ma obtained for granitic gravel clasts in the Xingshikou Formation. Thus, the Wangtufang pluton and surrounding basement rocks must have experienced rapid uplift and exhumation during the Early Jurassic. The onset of exhumation along the northern margin of the NCC occurred at ca. 198–180 Ma.     

元谋干热河谷近50 a降水量时间序列的DFA分析

干热河谷是一类特殊的退化生态系统区域,降水对河谷景观格局的变化起着十分重要的作用.基于消除趋势波动分析法(DFA)分析了元谋地区近50 a降雨量变化趋势,同时也对1978～2006年进行了滑移分析.结果表明,元谋地区年均降水量序列至少在50 a的时间尺度上具有微弱的Hurst效应,即具有较弱的长期持续性及较强的随机性.区域植被覆盖率的变化能对该区域降雨量的动力学变化趋势做出有效的解释.     

中国半干旱草原施氮梯度下的土壤激发效应（英文）

为了探究施氮对土壤有机质(SOM)的激发效应,本研究在施氮梯度样地(0、4和16 g N m^–2 yr^–1)上进行了¹³C标记葡萄糖的原位添加实验,并对土壤CO_2排放量和磷脂脂肪酸(PLFA)含量进行了测定。研究发现施氮降低了土壤CO_2排放、土壤PLFA含量以及土壤真菌细菌比。在0 g N m^–2 yr^–1样地上葡萄糖添加导致的正向激发效应最强,同时4 g N m^–2 yr^–1样地释放的葡萄糖来源的碳最多。因此,施氮减少了土壤中SOM转化产生的CO_2,微生物碳的来源由SOM转变为添加的易分解碳。本研究采样早期土壤微生物生物量和群落结构稳定,表明该草原存在"表观激发效应",因此未来研究应着重对微生物功能的多样性进行探讨。     

1960-2015年青海三江源地区降水时空特征

青海三江源地区是中国生态系统最为敏感和脆弱的地区,其降水特别是生长季降水的波动,是影响本区及江河中下游水资源安全、生态系统可持续发展的关键因素。综合线性趋势、Mann-Kendall检验、BG分割算法、R/S、EEMD等多方法细致辨识了1960-2015年研究区降水量序列的时空特征。结果显示：① 三江源降水量总体呈现弱增趋势,21世纪以来降水量显著增加,各子源区气候倾向率不尽相同;② 年、季降水量自东南向西北递减,澜沧江源区夏季降水和黄河源区秋季降水呈弱减趋势,雨量弱减区在空间上呈斑块状分布;③ 年、季降水量年代际变化和增湿率的空间差异较明显,春夏季降水气候倾向率与经纬度、海拔的复相关性显著高于冬季;④ 20世纪90年代中后期,各子源区降水总体显现增强信号,并于2002年前后发生突变;⑤ 年际和低值年代际显著周期是造成降水量变动的主要因素;⑥ 除澜沧江源区夏季降水趋于减少外,其他年、季降水量变化呈现增幅不一的转湿趋势;⑦ 横向比较各子源区可见,长江源区降水变化更能表征高原气候变化。研究结果显示,研究区降水时空序列变化具有明显的区域和季节差异性特征,与以往类似研究存在些许差异,可见为有效提高气候序列演变过程及突变诊断的准确性,仍需进一步融合多方法实施集成分析。     

1971-2009 年珠穆朗玛峰地区尼泊尔境内气候变化

利用珠穆朗玛峰南坡尼泊尔境内(科西河流域) 的10 个气象站1971-2009 年月平均气温、月平均最高、最低气温和逐月降水资料, 采用线性趋势、Sen 斜率估计、Mann-Kendall 等方法分析区域气候变化状况及其时空特征, 并与珠穆朗玛峰北坡地区气候进行比较, 分析了珠穆朗玛峰地区气候变化的特征与趋势。结果表明:(1) 1971-2009 年间, 珠穆朗玛峰南坡年平均气温为20.0℃, 线性升温率为0.25℃/10a, 与北坡主要受年平均最低气温影响相反, 增幅主要受年平均最高气温升高的影响, 并且在1974 年及1992 年间出现两次显著增温, 增温特别明显的月份为2 月和9 月;(2) 该地区降水变化的局地性较强, 近40 年间年平均降水量为1729.01 mm, 年平均降水量以每年约4.27 mm的线性增幅有所增加, 但并不显著, 且降水月变化和季变化特征均不明显;(3) 由于珠穆朗玛峰南坡受到季风带来暖湿气流和喜马拉雅山阻挡的双重影响, 珠峰南坡的年平均降水量远高于北坡;(4) 珠穆朗玛峰南坡气温变暖的海拔依赖性并不明显, 且南坡地区的变暖趋势并没有北坡变暖趋势明显。     

用CAPPI和PPI资料测定区域降水量精度比较

应用上海中心气象台７１４数字化天气雷达的体积扫描资料所得的不同高度上的ＣＡＰＰＩ资料和低仰角时ＰＰＩ资料。估算区域降水量并得到降水量分布形势。然后采用平均校准法进行了校准，最后又与用雨量计网测量的区域降水量及其分布形势作了比较，得到一些有意义的结果。     

基于地质记录用时域组合模型预测气候变化趋势的初步研究

用时域分析组合模型建立了１００万年来６０°Ｎ６月份太阳辐射量时间序列、宝鸡黄土粒度时间序列、渭南夏季风指数时间序列的动态模型．研究结果表明,时域分析组合模型较好地提取了时间序列的信息,得到的几个显著周期Ｔ＝１３３,１００,８９,４１,２３,１９ｋａ,与地球轨道三要素的变化周期接近．用组合模型拟合实测数据,精度是高的;用其预测未来气候替代性指标时间序列的变化情况,发现未来气候有向干冷方向发展的趋势．时域分析组合模型为研究气候变化趋势提供了一种定量分析、预测的方法．     

黄河中游降雨特性对泥沙粒径的影响

以黄河中游36个有泥沙粒径资料的水文测站流域为样本，在不同自然地理类型流域划分的基础上，建立了流域泥沙粒径特片与降雨特性的关系。结果表明，在不同类型流域，流域泥沙的粗细与降雨季节性变率和年际变率之间存在着相当好的线性正相关关系；而与年降雨量和降雨不均匀系数之间呈明显的非线性关系。流域地面物质、植被和地貌发育程序等下垫面环境因素对泥沙粒径特性与降雨特性之间关系起着十分重要的控制作用。不同类型流域曲线的斜率各不相同，在图中所处的位置也不相同。     

基于空间杜宾模型的中国高学历人才时空分异研究

基于2001~2016年全国统计年鉴数据,采用集聚度分析和空间自相关分析等方法,描绘中国高学历人才的空间格局及变化,并采用空间杜宾模型,探究影响高学历人才空间分布的主要因素及空间溢出效应。结果表明：（1）中国人才分布表现出较大的非均衡性,集聚程度表现为东南高、西北低,且2000~2015年间,人才稀疏区面积下降而集聚区面积上升;（2）中国人才密度的全局莫兰指数为正,表明中国的高学历人才分布具有一定的空间集聚特征,而2000~2015年此指数有所下降,表明人才分布整体上有分散趋势。2000年热点区与次级热点区主要分布于京津冀和长三角地区,其中热点区为京、津、沪;而2015年,热点以及冷点区域均有所扩张,表明局部地区人才仍然有集中化的趋势;（3）工资水平、高校发展、公共服务水平是决定人才空间分布的主要因素,但没有证据表明生活支出比、失业率、房价有显著影响。人才分布具有明显的空间溢出效应,同时工资水平、高校发展、公共服务水平等影响因素也具有明显的空间溢出效应。