快速城市化地区水系结构变化特征——以深圳市为例

为了探讨城市化对水系结构的影响,应用深圳市1982、2002年的二期水系详查图,定量分析了水系长度、密度、分枝比、分枝能力和分维数等参数的变化特征。结果表明: 快速城市化过程中, 深圳市的河道总长度减少、密度减小, 河道数目减少, 特别是低级别的支流减少较多; 河道的分枝比和分枝能力都有不同程度的弱化, 单个水系片区和全市的河流分维数都下降,河流具有简单化的趋势, 河流的多元化特征削弱; 对于不同水系片区来说, 其变化速度不同, 表明城市化过程对水系结构的干扰存在空间差异性。建议强力推进河流的蓝线规划和滨水区的开发管理, 将水网的保护和规划纳入到城市规划的管理范围; 注重在开发利用中的保护, 减少各类新建城市用地、农用地整理过程中对水系的破坏; 加大水土保持力度, 减少因水土流失导致河流淤塞; 加强管理, 严禁向河道中倾倒垃圾。     

硫酸盐还原菌及异化铁还原菌对 黄钾铁矾还原作用的对比

选取酸性矿坑水环境中常见的次生含铁硫酸盐矿物———黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]为研究对象,用硫酸盐还原菌 Desulfovibriovulgaris 和异化铁还原菌Shewanellaputrefaciens CN32对其进行还原实验,探讨作为重金属治理潜在材料的 黄钾铁矾的微生物稳定性.实验采用非增长型培养基,在中性、厌氧、30℃的条件下进行.采用湿化学方法测量水溶液及还原产 生的总Fe2+ ,利用X射线衍射(X-raydiffraction,简称XRD)来分析反应后残余固体物质的矿物组成,用扫描电镜(scanning electronicmicroscopy,简称SEM)观察固体残余物的形貌特征.结果表明,没有微生物的参与,黄钾铁矾的稳定性较好.异化铁 还原菌S.putrefaciens CN32和硫酸还原菌D .vulgaris 在营养极其匮乏的中性厌氧条件下均能还原黄钾铁矾晶格中的 Fe3+ ,显示出黄钾铁矾被微生物还原的可能性.S.putrefaciens CN32还原黄钾铁矾晶格中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为0.001mmol·L-1·h-1和0.37%.与S.putrefaciens CN32不同,D .vulgaris 对黄钾铁矾的还原能力较强,不 含有电子穿梭体(Anthraquinone-2,6-disulfonate,简称AQDS)的实验体系中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为 0.017mmol·L-1·h-1和16.80%,而添加了AQDS的实验体系的则分别达到了0.026mmol·L-1·h-1和24.30%,这可能与 黄钾铁矾中含有SO42- 有关.D .vulgaris 优先还原黄钾铁矾晶格中的SO42- 产生的H2S是强还原剂,也可促进Fe3+ 的还原, 微生物以及H2S的双重作用可能是导致D .vulgaris 体系中Fe3+ 还原率较高的原因.XRD分析表明,黄钾铁矾经过S.putrefaciens CN32的作用,物相没有发生变化;而经过D .vulgaris 作用后,黄钾铁矾的特征峰消失,固相残余物中出现了菱铁 矿(FeCO3)、蓝铁矿[Fe3(PO4)2·8H2O]等次生矿物.由于培养基中没有添加任何的磷酸盐,因此蓝铁矿的出现可能是由于培 养基中添加的少量酵母浸膏降解后产生的磷酸根与D .vulgaris 还原黄钾铁矾产生的Fe2+ 相互作用的结果.这些认识对深入 理解地球表层铁的生物地球化学循环具有重要意义,为矿山环境重金属的污染治理提供了实验依据.      

一种改进的GNSS高维模糊度快速降相关算法

为了提高GNSS高维模糊度的解算效率,提出一种改进的GNSS模糊度快速降相关算法.算法采用对称旋转排序策略和延后降相关策略对下三角Cholesky分解的整数高斯变换算法进行改进.通过模拟和实测数据进行验证,结果表明,改进算法在一定程度上减少了降相关过程中的条件方差交换次数和整数高斯变换次数,从而有效提高了解算效率,增强...     

Spatial coupling relationships of gas hydrate formation in the Tibetan Plateau

At present, gas hydrates are known to occur in continental high latitude permafrost regions and deep sea sediments. For middle latitude permafrost regions of the Tibetan Plateau, further research is required to ascertain its potential development of gas hydrates. This paper reviewed pertinent literature on gas hydrates in the Tibetan Plateau. Both geological and ge- ographical data are synthesized to reveal the relationship between gas hydrate formation and petroleum geological evo- lution, Plateau uplift, formation of permafrost, and glacial processes. Previous studies indicate that numerous residual basins in the Plateau have been formed by original sedimentary basins accompanied by rapid uplift of the Plateau. Ex- tensive marine Mesozoic hydrocarbon source rocks in these basins could provide rich sources of materials forming gas hydrates in permafrost. Primary hydrocarbon-generating period in the Plateau is from late Jurassic to early Cretaceous, while secondary hydrocarbon generation, regionally or locally, occurs mainly in the Paleogene. Before rapid uplift of the Plateau, oil-gas reservoirs were continuously destroyed and assembled to form new reservoirs due to structural and thermal dynamics, forcing hydrocarbon migration. Since 3.4 Ma B.P., the Plateau has undergone strong uplift and extensive gla- ciation, periglacier processes prevailed, hydrocarbon gas again migrated, and free gas beneath ice sheets within sedi- mentary materials interacted with water, generating gas hydrates which were finally preserved under a cap formed by frozen layers through rapid cooling in the Plateau. Taken as a whole, it can be safely concluded that there is great temporal and spatial coupling relationships between evolution of the Tibetan Plateau and generation of gas hydrates.     

芦苇根际沉积物中溶解性有机物组成及其与铁还原菌关系的实验研究

2019年4月6日至7月4日,在湖南大学环境学院天台大棚中,利用采集到的东洞庭湖洲滩沉积物,种植芦苇(Phragmites australis),在淹水(沉积物表面淹水深度为2 cm)和未淹水(沉积物表面未淹水,其含水量为70%)条件下,开展实验。在实验第30天、第60天和第90天,在花盆中采集沉积物样品,利用傅立叶红外光谱分析技术,研究沉积物样品的溶解性有机物的组成,分析沉积物中铁还原菌的丰度与溶解性有机物的关系。研究结果表明,在实验的90 d中,与天然沉积物相比,芦苇根际沉积物中溶解性有机物的羟基官能团含量减小,羧基官能团含量增大;在实验第30天和第60天,与非根际沉积物相比,芦苇根际沉积物中有机质官能团的积累量更高,而在实验第90天规律相反;沉积物中芽孢杆菌属(Bacillus)、梭菌属(Clostridium)的相对丰度低于厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter)、地杆菌属(Geobacter);溶解性有机物中官能团含量受培养时间、淹水条件和根际环境影响;对溶解性有机物中官能团特征造成主要影响的是发酵铁还原菌。     

扎格罗斯前陆盆地晚中新世快速剥露证据——来自磷灰石(U-Th)/He的约束

伊朗扎格罗斯造山带是世界上最年轻的造山带之一,前人对其构造演化历史的研究尚存争议。前陆盆地蕴藏着丰富的造山带热史信息,为研究造山带的隆升和剥露历史提供了重要途径。本研究选取位于扎格罗斯前陆盆地前缘中部的Kuh-E Bedush向斜和Kuh-E Murdeh向斜翼部出露的第三纪陆相红层(Agha Jari组)为研究对象,共采集11个粗砂岩样品进行磷灰石(U-Th)/He测试分析。11个样品共得到38个单颗粒年龄,年龄区间为0.8～79.9Ma。大部分样品的单颗粒年龄比较分散,表明这些样品没有发生完全热重置。相反,位于Murdeh向斜剖面最底部的样品,(U-Th)/He年龄小于其对应的地层年龄,并且集中分布在8.3～6.8Ma,表明该样品发生了完全重置并记录了最后一次剥露事件的时间。因此,我们认为扎格罗斯前陆盆地于晚中新世～7.5 Ma经历了一期快速剥露事件。此外,我们发现未重置的(U-Th)/He年龄大致分布在四个时间段:晚白垩纪—早古新世、早—中始新世、渐新世、早—中中新世。根据所得热年龄并结合前人研究设定了三种不同的热史,正演模拟结果与实际样品拟合较好,由此推断出前陆中部Agha J...     

一种快速求解程函方程的间断伽辽金方法

作为一种在勘探地震学里近期发展起来的有限元类数值求解程函方程的算法,间断伽辽金方法通过拓展基函数空间提高数值精度,但存在计算效率低的问题.为了解决该问题,提出一种并行快速扫描间断伽辽金方法.算法在快速扫描过程中对节点的计算顺序进行Cuthill-McKee变换,将能够并行计算的节点分为不同任务集合,进而实现不同任务集的...     

云南昆明寒武纪早期浅水相磷块岩的氧化还原环境及成因机制

磷是重要的营养元素,与古环境和生命演化密切相关。在埃迪卡拉纪—寒武纪之交,伴随着骨骼化动物的辐射,华南甚至全球广泛沉积了大量磷酸盐,这暗示磷是古环境的变化与生命演化之间关系的桥梁。然而,目前,磷块岩的沉积环境和形成机制尚不明确。为探究磷酸盐富集的沉积环境和形成机理,本文研究了华南寒武纪早期梅树村剖面磷块岩的磷酸盐聚集形式、黄铁矿形态学和稀土元素。磷块岩主要是由结晶氟磷酸钙、隐晶质氟磷酸钙和铁氧化物组成。稀土配分模式均为"帽型"配分模式,与沉积物中铁-锰还原带之中的稀土配分模式类似,表明稀土元素遭受了早期成岩的影响。磷块岩中没有草莓状黄铁矿和较低的Ce负异常(Ce/Ce~*=0.50～0.82,平均值为0.70),暗示磷块岩沉积于氧化/次氧化的沉积环境。Eu元素未发生异常(Eu/Eu~*=0.92～1.08,平均值为0.98),暗示磷块岩可能未受到热液作用的影响。较高的Y/Ho比值(55.3～74.5,平均值为63.6),与海水Y/Ho比值相似,表明磷块岩来源于海水。鉴于华南寒武纪早期广泛的氧化事件、缺氧分层的海水化学结构和上升流活动,本文认为磷块岩的形成源于氧化背景下较高的磷酸盐浓度和...     

安徽宿州新元古界望山组臼齿碳酸盐岩特征及成因讨论

臼齿构造(Molar-tooth structures)在全球中—新元古代浅水碳酸盐岩地层中广泛发育,其特殊形态及矿物组成、时空分布特征及缺乏现代类比物都使其成因成为难解之谜。近年来,气体扩散-迁移模型提出的臼齿裂隙形成及微亮晶方解石的快速充填机制引起了广泛讨论。本文对安徽省宿州市沟后剖面望山组上部地层中发育的臼齿碳酸盐岩开展了岩石学和碳同位素分析。结果显示,望山组臼齿碳酸盐岩中臼齿及围岩的δ¹³C值分布范围具有一致性,二者不具有系统性差别。中—新元古代广泛分布于浅海地区的硫化楔可能为臼齿碳酸盐岩的发育创造了条件,望山组叠层石碳酸盐岩与臼齿碳酸盐岩在地层中的交替出现可能指示二者形成时浅海水体不同的氧化还原状态。     

天然气水合物战略形势图服务组件设计与实现

为加强天然气水合物勘探开发相关数据的利用率和可视化共享,提出了功能模块组合的概念,结合GIS技术和全文检索,将功能单元构建了天然气水合物战略形势图服务组件系统集成框架。在阐述了数据类型和图层组合的基础上,提出了基于C/S架构、组件的开发模式,利用GIS技术,Skyline Globe软件和海量图形显示技术进行了系统设计。结合实例,验证了天然气水合物战略形势图服务组件系统方面的有效性。