GIS and SBF for estimating groundwater recharge of a mountainous basin in the Wu River watershed,Taiwan

The temporal and spatial distributions of precipitation are extremely uneven; so, careful management of water resources in Taiwan is crucial. The long-term overexploitation of groundwater resources poses a challenge to water resource management in Taiwan. However, assessing groundwater resources in mountainous basins is challenging due to limited information. In this study, a geographic information system (GIS) and stable base-flow (SBF) techniques were used to assess the characteristics of groundwater recharge considering the Wu River watershed in central Taiwan as a study area. First, a GIS approach was used to integrate five contributing factors: lithology, land cover/land use, lineaments, drainage, and slope. The weights of factors contributing to the groundwater recharge were obtained from aerial photos, geological maps, a land use database, and field verification. Second, the SBF was used to estimate the groundwater recharge in a mountainous basin scale. The concept of the SBF technique was to separate the base-flow from the total streamflow discharge in order to obtain a measure of groundwater recharge. The SBF technique has the advantage of integrating groundwater recharge across an entire basin without complex hydro-geologic modelling and detailed knowledge of the soil characteristics. In this study, our approach for estimating recharge provides not only an estimate of how much water becomes groundwater, but also explains the characteristics of a potential groundwater recharge zone.     

青海西部尕斯库勒盐湖沉积物中铀和钍地球化学特征探讨

文章以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖沉积物为研究对象,通过对钻孔沉积物和地表沉积物中铀和钍含量的研究,探讨了盐湖沉积物中铀和钍的地球化学特征。分析表明,钻孔沉积物中铀和钍之间存在明显的正相关关系。在横向上,随地表取样点逐渐远离湖表卤水,沉积物中铀和钍的含量先增高后又急剧降低,且受补给水铀含量影响大;在纵向上,同一个晶间卤水层或者碎屑物沉积层内铀含量垂直分异明显,铀含量随深度增加而递增。就沉积物中铀和钍的赋存形式而言,2/3的铀被黏土质点吸附,1/3的铀夹杂在盐类矿物中;而90%以上的钍被黏土质点吸附,10%以下的钍夹杂在盐类矿物中。干盐滩中毛细蒸发和淋滤等化学沉积分异作用造成盐湖沉积中心的沉积物铀含量相对较高。     

桂西念寅铝土矿稀土元素地球化学特征及物质来源分析

[摘要]桂西靖西念寅铝土矿不整合于早二叠茅口灰岩之上,分析其稀土元素地球化学特征对研究其物质来源具有重要意义。对念寅原生铝土矿、堆积型铝土矿及其围岩的11个样品进行稀土元素含量测试,并同靖西、平果等地各类铝土矿、茅口灰岩等样品对比分析,结果表明: （1）念寅铝土矿主量元素主要SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂组成,Al₂O₃与Fe₂O₃和SiO₂呈负相关;（2）念寅铝土矿球粒陨石标准化曲线与茅口灰岩配分曲线趋势一致,具有ΣREE富集、LREE与HREE分异且LREE相对富集、Eu负异常等显著特征;（3）念寅铝土矿显示出被动大陆边缘地带海相沉积的典型特征,原生铝土矿成矿物质来源主要为下伏的茅口灰岩。     

粤北大宝山矿区加里东期火山岩的厘定及其地质意义

粤北大宝山矿区一带出露一套与层状Fe-Cu-Pb-Zn矿化紧密共生的层状火成岩。层状火成岩产状与上覆页岩及大理岩和下伏碳质页岩基本一致。本文通过层状火成岩显微特征及锆石年龄探讨火成岩形成环境及时代。层状火成岩为斑状结构,块状构造,局部发育条带状构造及流动构造。层状火成岩的斑晶主要由火山喷发形成的棱角明显石英、斜长石、钾长石、少量角闪石、黑云母及黄铁矿等晶屑及少量岩屑组成,基质为火山熔浆凝结形成的全晶质矿物,主要由粒度极细的石英、钾长石、绢云母、白云母及少量黑云母等组成,石英和钾长石构成典型的霏细结构。层状火成岩含大量火山碎屑及具流动构造等现象表明其为火山碎屑熔岩类,主要为英安质凝灰熔岩、流纹质凝灰熔岩及角砾熔岩。大宝山矿区中部流纹质凝灰熔岩和东部丘坝一带英安质凝灰熔岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为436.4±4.1Ma,MSWD=0.94和434.1±4.4Ma,MSWD=1.9,是加里东期形成的。据大宝山矿区熔岩锆石U-Pb年龄,结合层状熔岩和灰岩及碳质页岩紧密共生及区域深大断裂构造活动特征,我们认为大宝山与层状矿化关系密切的层状火成岩为加里东期海相火山熔岩,粤北一带加里东期海相火山活动可能和形成于加里东期的吴川-四会深大断裂活动有关。     

胶北南山口含榴辉石岩岩石学与锆石U-Pb定年的初步研究

胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩主要由含榴辉石岩和含榴基性麻粒岩所组成,且以不规则透镜体的形式赋存于太古宙英云闪长质片麻岩之中。岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究结果表明,胶北南山口含榴辉石岩不仅普遍发育近等温减压反应结构,即石榴石+富钙流体→单斜辉石+葡萄石+榍石±钠长石与石榴石+富钙流体+二氧化碳→角闪石+葡萄石±钠长石±方解石±榍石,指示其早期可能经历了高压麻粒岩相变质作用。而且,与南山口含榴基性麻粒岩类似,在晚期降温退变过程中,它们还经历了强烈的钙质交代作用,形成富钙矿物组合:富钙铝榴石的石榴石+次透辉石质单斜辉石+钙质角闪石+葡萄石+钠长石+方解石+榍石。SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,胶北南山口含榴辉石岩中的岩浆锆石记录了2900~2850Ma的207Pb/206Pb年龄,指示胶北地体在中太古代晚期存在一次重要的岩浆事件,而其变质锆石还记录了1950~1800Ma的207Pb/206Pb年龄,说明胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩曾卷入了胶北古元古代晚期地壳造山作用。结合研究区其它地质研究资料,本文推断胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩可能形成于古元古代,是华北克拉通胶-辽-吉带古元古代岩系的重要组成部分,并于1950~1800Ma期间,卷入了胶-辽-吉带古元古代造山作用,先后经历了高压麻粒岩相变质作用和晚期降温与钙质交代的联合退变质作用。     

麻江古油藏油源识别与油气运聚分析：来自油气地球化学的证据

充分考虑热演化过程中烃源岩干酪根、族组分、固体沥青及正构烷烃碳同位素相互关系及变化规律,通过地球化学分析并结合前人碳同位素及芳烃标志物研究进行综合分析,结果表明古油藏各区域储层早期均存在下寒武统黑色泥岩来源,后期来源有较大差别,麻江古背斜以南各地沥青均不同程度与中寒武统都柳江组有关,北凯里液态原油及油苗为五峰组及龙马溪组印支期成藏产物,其保存环境为储层早期成岩过程中形成的独立封闭系统。在油源识别的基础上,结合构造地质背景、油气成藏条件及流体活动规律分析,认为黔南坳陷及邻区下寒武统、都柳江组、五峰组及龙马溪组烃源岩的分布控制了该区油气富集规律,黔南海西期断裂系统与加里东运动形成的不整合面构成不同期次油气运聚的输导系统,海西期形成的一系列正断裂是麻江古油藏成藏的关键。     

南昌地铁二号线隧道开挖风险性可拓学评价

地铁建设中始终面临着隧道开挖风险和毗邻建筑环境的风险,对其进行详细评价并找出主要影响风险源,对于控制工程风险、提高工程安全性和投资效益是地铁工程建设不可忽视的重要环节。应用可拓学方法,分别对南昌地铁二号线翠苑路-地铁大厦区间的隧道开挖风险和毗邻开挖区的建筑环境的风险进行评价,找出了最主要的风险影响因子,对同类工程建设具有借鉴意义。     

阿尔泰南缘可可托海地区二厂房岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石成因及其地质意义

对出露于阿尔泰造山带南缘可可托海地区二厂房岩体中的黑云母花岗闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析。结果显示,锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为398.0±3.5 Ma（MSWD=1.3）,表明该岩体形成于早中泥盆世。岩体的SiO₂含量介于65.40%～69.31%之间,里特曼指数值为1.27～1.65,A/CNK值为0.92～1.02,属中钾、钙碱性、准铝质岩石。具有富集Cs、Rb、Th、U等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损重稀土元素和Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,负Eu异常明显（δEu=0.48～0.65）的岛弧岩浆岩特征。结合区域地质资料,认为二厂房岩体形成于陆缘弧构造环境,是在古亚洲洋俯冲过程中,幔源的基性岩浆底侵下地壳后使之熔融并发生了岩浆混合作用的产物。     

北京周边二叠系山西组泥岩地球化学特征及其地质意义

对采自北京周边的二叠系山西组露头及钻井泥岩样品进行了岩石学和地球化学研究,结果表明：岩石主要由粘土矿物和石英组成,兼有少量碳酸盐岩和长石;岩石中碳酸盐岩含量的高低与CaO、MgO含量有很好的对应关系;SiO₂、Na₂O和K₂O亏损,TiO₂和Fe₂O₃^T富集,反映了基性物源的存在;微量元素特征比值显示源区母岩为非单一物源,稀土元素总量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,铕大部分具明显负异常、少部分微弱正异常,Ce基本无异常,显示为多物源,各样品稀土元素配分模式与大陆上地壳一致,显示了沉积物具有同源性。源岩应为来自于华北地块北缘的大陆上地壳的沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合。二叠系山西组泥岩沉积于覆水较深的还原环境,源区构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘。     

特大采空区上覆岩层地压与地表塌陷灾害监测研究

大红山铁矿采用无底柱分段崩落法开采形成了3个规模巨大的采空区,采空区上覆岩层移动与地表开裂塌陷将导致露天采场发生滚石地压灾害、井下采场产生空气冲击波次生地质灾害、地表与井下发生泥石流地质灾害等。针对上述问题,采取了多通道微震监测、非接触式岩移实时监测、基于手持式GPS仪的地表开裂范围监测和基于全站仪的地表沉降与水平移动监测的多种综合地压监测手段,对上覆岩层崩落高度、上覆岩层下沉变形量、地表开裂范围和地表沉降与水平移动等进行了监测,通过两年的监测获取了大量的监测数据,经分析表明,采空区上覆岩层崩落高度约在+1 090⁺1 060 m,上覆岩层+1 090 m平巷内观测点累计沉降量为1 350 mm,地表开裂范围位于以岩移角为75°划定的地表岩移范围内,地表测点最大累计沉降与水平移动量为1 779与948 mm,上覆岩层与地表的变形移动活动处于稳定渐进可控的状态,目前不会发生上述地压地质灾害。