天山南北两侧山前坳陷带中新生代构造特征与地震

形成于中新生代的南天山库车山前坳陷带和北天山乌鲁木齐山前坳陷带表现出类似的几何学、运动学和动力学特征 ,即坳陷内都发育 4排近东西向展布的逆断裂 -背斜带 ;新生代 (特别是第四纪以来 )表现出强烈的由山体向盆地的逆冲活动 ;逆断裂 -背斜带的形成、演化和发展都受控于统一的近南北向构造应力场。然而 ,南北两个山前坳陷在变形强度、地球物理细结构、地球动力学环境等方面存在着明显的不同。对这些不同点进行了讨论 ,认为正是这些不同点的存在 ,使得天山南北两侧山前坳陷内的现今地震活动性显示出不对称性 ,即南天山库车山前坳陷 5级以上地震基本都分布在第 3排 (秋里塔格 )逆断裂 -背斜带上 ,而北天山乌鲁木齐山前坳陷 5级以上地震基本都分布在坳陷南部准噶尔南缘断裂附近及其以南的天山内部     

基于表层岩溶带调控的峰丛洼地低影响开发构建

岩溶峰丛洼地地区石漠化、饮水困难和水污染等环境问题高发,生态环境十分脆弱。低影响开发概念的引入有助于规范开发行为,促进水资源的高效利用,降低石漠化和地下河污染风险。根据水文条件和开发方式岩溶洼地空间分为坡耕地水土流失敏感区、表层岩溶泉水源地敏感区和落水洞污染输入敏感区。低影响开发模式总体是在3类敏感区实现5个管理目标。坡耕地敏感区的低影响开发目标设置为降低农田耗水量和减少水土流失,开发途径是减少蒸发和调控坡面洪水径流。表层岩溶泉敏感区的管理目标是降雨－径流资源化利用和饮用水安全保障,通过实施雨水收集回用工程和设置水源地保护区来实现。落水洞敏感区需要通过设置径流缓冲区和沉淀过滤池来预防污染物进入。我国南方石漠化地区探索和总结出以表层岩溶带降雨－径流管理为特征的低影响开发模式。该模式要求峰丛顶部留置生态保护区涵养水源。岩溶洼地底部为落水洞排洪预留缓冲区,利用岩溶裂缝设置下凹式绿地,实现自然渗透和净化。“峰”、“洼”之间过渡区划定水源地保护区边界,同时设法增加雨水资源化利用率,补充生态和生活缺水量。低影响开发模式也适用于峰丛洼地发育的东南亚和中美洲等地区。     

云南路南石林裂隙渗透张量特征

路南石林是世界上六大剑状喀斯特景观地区中最大的一处,总面积达350km2。测量统计资料表明,本区主要发育NE、NW、NNW和NWW向四组区域性高角度裂隙。隙宽多在0.025～0.075mm之间,隙间距相对较大,多在0.5～3.0m之间。各向异性渗透系数相对较小(<0.2m /d) ,总体上有玄武岩>第三系>栖霞灰岩>茅口灰岩。最大渗透主轴方向以NW— SE为主,倾角大。来自非可溶岩盖层内的具很强侵蚀性的裂隙水,对进入成熟演化阶段的裂隙系统快速溶蚀动力学过程的产生起重要作用,为石林快速发育创造条件。质纯层厚的碳酸盐岩高角度裂隙系统和盖层所提供的强侵蚀性裂隙水是石林的形成过程中两个极其重要的因素。      

石羊河下游农户的土地利用行为及效率

农户的土地利用行为不仅决定着土地资源能否可持续利用,更影响着农村生态环境质量。本文以石羊河下游484户农户的问卷调查为基础,采用多独立样本和数据包络分析(DEA)法分析不同区域和不同类型农户土地利用行为的差异性和土地利用效率及影响因素。结果表明:(1)越向石羊河尾闾,粮食作物的种植比例越小,而经济作物种植比例越大;(2)坝区种植多样化指数最高,湖区农户土地的投入和产出最高,坝区与湖区土地利用的综合技术效率和规模效率均高于泉山区;(3)随着非农化水平的提高,农兼户的种植多样化指数最高,纯农户、农兼户和兼农户的土地投入与产出、综合技术效率、规模效率依次降低;(4)家庭规模、户主年龄、非农业收入与土地利用效率呈显著负相关性,劳动力受教育水平、农业总投入、农业收入与土地利用效率呈显著正相关性。最后,提出改善石羊河下游农户的土地利用行为、提高土地利用效率的对策建议。     

表层岩溶泉的水资源管理与开发工程设计

表层岩溶泉的水资源通常在时间分配上很不均匀,利用水窖可以将雨季剩余的水资源储存下来供枯季利用。水窖的容积、泉能够提供的最大日用水定额以及某个时段的水资源最大利用量三者是相互联系的变量,如何确定他们是一个水资源优化管理问题．利用专门为之设计的遗传算法可以对这个问题求解。以广西马山县古零镇弄拉表层岩溶泉为例,利用遗传算法对水资源进行优化管理,设计出满足水资源利用量最大化的最佳水窖容积和最大日用水定额。计算结果还表明水窖的初始存水量和用来优化计算的泉流量序列对优化的结果有很大的影响。以此建议在雨季修建水窖．并且水窖利用之前应该预先存入尽量多的水。此外还提供了水窖容积和日最大用水定额之间的定量关系,作为工程设计的参考。     

新疆喀拉通克镁铁质岩体群的岩石成因研究

喀拉通克镁铁质岩体群位于准噶尔板块北缘,由13个小岩体组成。主要岩石类型为方辉橄榄岩、橄榄苏长岩、辉长苏长岩、辉长岩、淡色辉长岩、辉长闪长岩等。主要造岩矿物为贵橄榄石、普通辉石、紫苏辉石、斜长石和数量较多的褐色普通角闪石、黑云母等。主量元素分属钙碱性系列、岛弧拉斑玄武岩系列和具有MORB属性的拉斑玄武岩系列。大多数样品具有高LREE/HREE比值、富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）。ε_Nd(t)=＋6.2~＋8.2,4件样品的ε_Sr(t)=-0.6~-36.3,另有1件样品为+36.5;(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) _i=17.784~18.008,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) _i=15.400~15.555,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) _i=36.973~37.560。元素地球化学和Nd、Sr、Pb、Os、O、S同位素体系证明,岩浆仅在局部遭受了同化混染作用。原生岩浆为高镁的拉斑玄武岩浆（MgO=11.6%）。岩浆在上侵和运移过程中经历了以单斜辉石为主的暗色矿物的广泛分离结晶作用和斜长石的凝聚,导致了淡色辉长岩的广泛分布和超镁铁岩的严重缺失。岩浆源区由被消减板片交代的地幔楔物质和软流圈地幔物质组成,因而富集不相容元素和水,并因交代作用与岩浆生成的时差短,而保持放射成因同位素的亏损状态。在岩石圈根部拆沉和软流圈地幔上涌过程中生成了喀拉通克镁铁质岩体群。     

中国南方岩溶石山地区不同岩溶类型的地下水与环境地质问题

依据碳酸盐岩的出露形式、岩性和层组类型、大地构造等,将南方岩溶环境系统划分为裸露型、埋藏型、覆盖型和断陷盆地型,其中裸露型又可分为连续型和间互型.简要叙述了连续性、间互型、埋藏型和覆盖型岩溶区的大地构造、岩性和岩层组合方面的特征,结合多个典型点最新的研究成果,重点介绍了连续型岩溶区的地表水缺乏、污染、内涝和石漠化问题,提出修建水窖、封山育林等措施缓解缺水和治理石漠化;同时介绍了间互型岩溶区的地表、地下水污染、缺水、石漠化问题,提出依托高位隔水层溶洼成库、寻找蓄水构造打井、封山育林等治理措施;最后介绍了埋藏型岩溶区的缺水、石漠化和塌陷问题,指出打井、恢复植被等治理措施.     

灵水岩溶泉浮游植物群落结构及其对水环境的指示作用

灵水湖内沉水植物自2010年逐渐消亡,至2013年已基本消失,为探究岩溶水生态系统退化的原因,于2016年4、7、10月对灵水和罗波潭两个水环境相似的岩溶泉进行浮游植物调查和水环境监测。结果显示:灵水优势种共3门16种,罗波潭优势种共3门13种,两者的浮游植物相似性为60%。3次调查种类数基本不变,丰度均表现为4月>7月>10月。生物多样性指数和叶绿素水质评价均显示罗波潭优于灵水,说明沉水植物消亡会引发水环境退化。浮游植物与环境因子的RDA和相关性分析显示,总氮(TN)是浮游植物群落的决定性因子,而浮游植物对氮营养盐更强的摄食能力可能是灵水沉水植物消亡的原因之一。岩溶水环境的HCO-3 和Ca2+浓度可以指示浮游植物的生长状态。      

寄主岩浆硫化物和氧化物矿床的镁铁质-超镁铁质岩体对比分析与成矿过程评述

镁铁质-超镁铁质岩体是世界上岩浆硫化物(Ni-Cu-PGE)和氧化物(Fe-Ti-V-P)矿床的主要载体.全球主要岩浆硫化物和氧化物矿床均可以产于大火成岩省、克拉通区的裂谷带或伸展环境、褶皱带内的后碰撞伸展环境.寄主岩浆硫化物矿床的岩体规模相差甚大(从6×104km2到＜0.1km2),既有超镁铁质岩石组合也有镁铁质岩石组合,但其原生岩浆主要为拉斑玄武质岩浆.含镍铜的铂族元素矿床主要赋存于规模很大的层状岩体中,而镍铜硫化物矿床主要赋存于小岩体中.寄主钒钛磁铁矿或磁铁矿矿床的岩体主要是以辉长岩为主的层状杂岩体.寄主钛铁矿-磷灰石矿床的岩体均为层状的斜长岩-纹长二长岩-紫苏花岗岩岩体.尽管其岩石组合相差很大,但其原生岩浆均属拉斑玄武质.寄主硫化物矿床的岩体相对富Si、Mg、Cr、Ni,而寄主氧化物矿床的岩体相对富Fe-Ti-P-V,造岩矿物晶体化学也反映了这种差异.对全球主要含矿岩体的对比分析表明,导致这种反差的主要控制因素应该是岩浆生成时的压力状态,源区性质和熔融程度的差异可能只在局部范围内起作用.对岩浆硫化物矿床成矿过程的认识集中体现在金川模式和岩浆通道模式上,对岩浆氧化物矿床成矿过程的认识体现在氧化物和磷灰石是堆晶相还是从不混溶的矿浆中结晶的.对比分析表明,成矿过程具有多样性,试图用一种模式概括所有同类矿床成矿过程的想法未必可取.毫无疑问,适宜的氧化还原环境是形成岩浆矿床的必要务件,伴随岩浆演化及成矿过程的氧速度变化及其诱因问题尚待进一步探索.     

岩溶地下河污染物运移特征及自净能力 ——以广西里湖地下河为例

以广西里湖地下河为研究对象,通过观测地下河系统中污染物的运移行为来研究其自净过程。于不同季节沿着地下河的径流方向进行一个水文年的调查取样。结果发现地下河主要受到NO₂-N、NH₄+-N、COD和As、Cd、Hg等重金属的污染。污染物从地表进入岩溶含水层,到达地下河出口时部分污染物浓度衰减明显,说明一些离子有明显的自净能力。因地下河的结构和部分管道半充水状态、明暗流交替等水文地质条件,地下河的自净机制主要是物理过程的稀释作用和化学过程的氧化还原反应。通过对比地下河主要离子的衰减量和衰减速率,发现衰减比例最高的为铵态氮,最低为保守元素氯离子。根据衰减速率,将水中的离子和微量元素分为4种衰减特征类型:TFe、Al和Zn一旦进入岩溶含水层后全部衰减;K、Na、Mg、F、Cl、HPO₄和TP在洞穴伏流段具有最高的衰减速率;来自生活和工业污染的NH₄-N、COD_Cr、BOD₅从上游至下游逐渐减少;Mn、 Ba和Hg从明流转为伏流时衰减速率最快,但在洞穴伏流内存在二次悬浮。