基于自然的解决方案之甘肃省山丹县祁连山浅山区生态修复实践

祁连山在中国西部处于及其重要的地理位置,是北方及西北地区生态安全的主要屏障之一。水源涵养区浅山区植被的恢复与保护在整个祁连山生态系统保护与建设中发挥着重要的作用。但是,由于受到气候变化及人为损坏、超载放牧等负面因素的影响,祁连山水源涵养区浅山区植被受到一定的破坏,为当地生态环境造成巨大压力。本文从山丹县祁连山水源涵养区浅山区植被恢复与保护入手,在明确其重要性的同时分析了近年来对区域植被恢复与保护的策略及取得的成效。     

天保工程对森林涵养水源和保育土壤空间格局的影响——以内蒙古森工林区为例

为了更直观地反映天然林资源保护工程(以下简称“天保工程”)对森林生态系统涵养水源和保育土壤功能产生的影响,体现天保工程所带来的生态效益,依据《森林生态系统服务功能评估规范(GB/T 38582—2020)》,以内蒙古大兴安岭重点国有林管理局的林区为研究对象,对天保工程实施前(1998年)和实施后(2018年)2期森林生态系统涵养水源和保育土壤功能进行量化分析,认为内蒙古大兴安岭重点国有林管理局林区(简称“内蒙古森工林区”)涵养水源价值为950.16亿元(1998年)和1 341.32亿元(2018年),保育土壤的价值为563.49亿元(1998年)和760.11亿元(2018年)。天保工程实施前后,森林生态系统涵养水源功能总价值量排名前3位的林业局依次是根河、莫尔道嘎、乌尔旗汉,保育土壤功能排名前3位的依次是根河、乌尔旗汉、金河。从整体空间分布上分析得出的2期涵养水源和保育土壤功能价值量均呈现中部>北部>南部的趋势。     

东川南缘雪岭矿区隐伏铜矿地质地球化学特征及成矿机制

雪岭矿区位于康滇地轴云南段东川矿区南缘,区内主要出露震旦系和寒武系沉积地层,其浅部可见铜多金属脉状矿化沿断裂带和辉绿岩脉产出,深部勘探发现了全隐伏在陡山沱组中的层状铜矿。铜矿化以黄铜矿、斑铜矿为主,呈浸染状、网脉状、薄层状和星点状赋存于深灰色破碎状白云岩、黑色炭泥质岩和石英脉中,矿体具明显沉积及热液叠加改造特征。常量元素分析显示岩矿石SiO₂、Fe₂O₃、FeO、K₂O等含量较高,而Na₂O、CaO和MgO含量偏低;微量元素分析显示围岩Cu、Pb、Zn、Ag元素含量较高,富集U、Y等元素,亏损Nb、Zr、Ti、Yb等高场强元素和Sr,矿石样品则富集U、Nd等高场强元素,亏损Ba、K、Sr等大离子亲石元素和Nb;球粒陨石标准化的稀土元素配分模式为轻稀土富集、重稀土亏损的右倾形态,且呈现出铕的强烈亏损。陡山沱组改造型脉状矿体方解石和黄铁矿样品δD_V-SMOW值分别为-137.3×10^-3和-110.2×10^-3,δ¹⁸O_水值分别为-11.3×10^-3和-1.29×10^-3,显示成矿流体来源于大气降水形成的层间封存水;矿石富集重硫,硫主要来源于海相硫酸盐的还原作用,部分受到深部昆阳群古铜矿床硫和生物硫的影响;铅来源于放射性成因铅较高的源区,具壳幔混合铅的特征,且矿石、围岩、昆阳群古铜矿的铅同位素组成具一定亲缘性,显示成矿物质主要来源于下伏昆阳群古铜矿,部分来源于围岩。综合研究认为,该铜矿与滥泥坪矿区所含陡山沱组铜矿相似,均为昆阳群古铜矿残余风化壳在海解作用下铜质析出,在成岩及构造作用下活化迁移并沿炭泥质还原性岩石、石英脉及构造有利位置沉淀富集所致。本区找矿重点应为深部陡山沱组铜矿以及下伏昆阳群古铜矿床。     

溶液黏度模型的研究进展

黏度的研究对于流体流动的数字模拟、油气藏的开发以及CO_2的地质封存等都有着不可替代的意义,其也是评价油气藏的最终开发效果与反映油气藏经济效益的关键因素,当前关于电解质溶液黏度的理论研究主要存在2大类计算模型,即:(1)基于Erying绝对速率理论、Debye Hückel理论、Einstein方程等相关理论而开发的半经验半理论黏度模型;(2)基于如Jones Dole方程等的经验性黏度模型。     

汶川Ms8.0地震后龙门山断裂带地壳应力场及其构造意义

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山断裂带中段发生汶川8.0级特大地震。大震发生时释放应力并对震源区及外围构造应力场产生影响,受汶川地震断层破裂方式和强度空间差异性的影响,震后龙门山断裂带地壳应力场也应表现差异特征,至今鲜有针对该科学问题深入的分析和讨论。经过系统收集、梳理汶川地震后沿龙门山断裂带水压致裂地应力测量数据与2008年汶川地震中强余震序列震源机制解资料,对汶川地震后龙门山断裂带中上地壳构造应力场进行厘定,通过与震前构造应力场对比,深入探讨了汶川8.0级地震对龙门山断裂带地壳应力场的影响,进而对汶川震后应力调整过程及青藏高原东缘龙门山地区深部构造变形模式进行研究,研究结果表明:受汶川8.0级地震的影响,震后龙门山断裂带地壳构造应力场空间分布具有差异性,近地表至上地壳15 km深度范围,映秀—青川段最大主应力方向为北西西向、地应力状态为逆走滑型,青川东北部最大主应力方向偏转至北东东向、应力状态转变为走滑型;15~25km深度范围,龙门山断裂带最大主应力方向仍为北西—北西西向、应力状态以逆冲型为主。汶川8.0级地震后,龙门山断裂带中地壳北西西向逆冲挤压的构造应力特征进一步支持了青藏高原东缘龙门山地区东西两侧刚性块体碰撞挤压、逆冲推覆的动力学模式。     

静水压力对岩体边坡稳定性的影响分析

静水压力对岩体边坡抗滑移稳定性的影响无处不在,在河道和水库两岸常会发现因河道或水库水位的交替消长而发生岸边岩体的滑移与坍塌,通过长期的观察和总结,发现这种情况的发生与岩体边坡外邻水水位的消长以及岩体节理裂缝内水位的变化密切相关。本文通过对水位在不同变化情况下边坡稳定性的定量分析,结合不同实际场景,讨论了边坡外邻水和节理裂缝内充水这两种情况对岩体边坡稳定性影响大小的对比,得出了以下结论:岩体边坡外邻水水位的上涨会增大岩体边坡的抗滑移稳定性;而岩体节理裂缝内水位的上涨会减小岩体边坡的抗滑移稳定性,并定量对比了二者之间的大小关系。     

豫西北奥陶系马家沟组三段遗迹组构及沉积演化规律

豫西北奥陶系马家沟组三段碳酸盐岩中遗迹化石丰富。在对野外露头实地观测的基础上,利用室内切片、薄片分析等对研究区奥陶系马家沟组三段遗迹化石、遗迹组构及沉积演化规律进行研究。结果表明:(1)研究区奥陶系马家沟组三段共鉴定出遗迹化石类型7属10种。(2)根据遗迹化石的分子组成、产状、共生关系、丰度与分异度以及生物扰动的程度,结合沉积学特征分析,共识别出遗迹组构4种:Psilonichnus遗迹组构主要发育在潮上带与潮间带上部(高潮坪)低能的沉积环境;Thalassinoides遗迹组构代表潮间带中-下部和台内滩等高能沉积环境;Helminthopsis遗迹组构反映局限碳酸盐岩台地内的潟湖和开阔台地内的滩间海等较低能的沉积环境。Helminthopsis-Chondrites遗迹组构揭示开阔碳酸盐岩台地中滩间海-台内洼地等非常低能的沉积环境。(3)建立了研究区马家沟组三段的层序地层格架,并在层序格架内对遗迹组构和沉积微环境的演化规律进行了研究,解译出研究区马家沟组三段经历了两次区域性的海侵—海退;综合岩石类型、岩石序列组合、沉积构造、生物化石、遗迹化石组合、遗迹组构等资料,建立了研究区奥陶系马家沟组三段各遗迹组构与沉积微环境的三维相模式。这对研究华北奥陶系沉积环境与沉积演化具有重要的借鉴意义。     

甘蒙北山地区海相二叠系时代及其区域对比

甘蒙北山地区海相二叠系是中亚造山带最年轻的海相地层之一,但其精确时代尚缺少高精度年龄数据约束。此次研究获得北山地区双堡塘组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄285.7±2.9 Ma、280.9±2.8 Ma、279.2±4.8 Ma和272.7±2.6 Ma。同位素年龄和古生物组合证明北山海相二叠系时间延限为早二叠世亚丁斯克期—中二叠世卡匹敦期(Artinskian-Capitanian,286~265Ma),其中双堡塘组、菊石滩组和金塔组时代分别主要为亚丁斯克—沃德期(Wordian)、沃德期和卡匹敦期。区域对比表明中亚造山带新疆北部地区的海相沉积最终消失在早二叠世空谷期(Kungurian)之前(288Ma),而甘蒙北山和内蒙古地区海相沉积可持续至中二叠世卡匹敦期(265Ma)。     

国际地学计划IGCP-649项目第四次工作会议于澳大利亚昆士兰大学成功举办

2018年7月2日-16日,IGCP-649项目第四次研讨会于澳大利亚昆士兰大学成功召开,会议进行了为期两天的专题讨论,并对澳大利亚东海域法属小岛新喀里多尼亚的全球典型弧前蛇绿岩进行了为期8天的野外考察。本次研讨会由杨经绥院士主持的IGCP-649项目和Jonathan Aitchison教授所在的昆士兰大学地球科学学院联合举办。Aitchison教授作为东道主为本次会议致辞,杨经绥院士作为IGCP-649项目的牵头负责人,主持了研讨会的开幕式和闭幕式。来自中国、澳大利亚、新喀里多尼亚、美国和俄罗斯等国家的近70名科学家参加了此次会议讨论。会后考察由Jonathan Aitchison教授和来自新喀里多尼亚大学的Dominique Cluzel教授组织并全程作详细讲解。     

常压酸溶-电感耦合等离子体质谱法测定地球化学勘查样品中的铌钽

常压酸溶法因溶矿效率高、成本低、检出限低,在地质实验室被广泛应用,但采用常用的氢氟酸-硝酸-盐酸-高氯酸四酸法处理样品,铌钽溶出率低,铌钽在容器壁发生水解和聚合反应导致其部分吸附或沉降,从而使测试结果偏低。因此,应用常压酸溶-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析地球化学勘查样品中的铌钽,需要解决的两个关键问题是铌钽的溶出率和试液中铌钽的水解。针对溶出率的不足,本方法在酸体系中引入硫酸,即氢氟酸-硝酸-盐酸-高氯酸-硫酸可以完全将铌钽溶出;针对水解,采用5%氢氟酸-5%硫酸-5%过氧化氢为提取剂,并采取与样品前处理相同分析流程的标准物质制作曲线,这两个方法相结合能有效抑制样品溶液中铌钽的水解,同时标准物质制作曲线法降低了ICP-MS分析中的样品溶液与标准溶液基体不一致引起的误差。本方法经国家标准物质验证,相对误差小于±7%,相对标准偏差在3.11%~6.27%之间(n=11),铌钽的检出限分别为0.04μg/g和0.03μg/g,相比于碱熔法检出限0.33μg/g具有明显优势,可以准确测定地球化学勘查样品中的铌钽。