橄榄石微量元素原位分析的现状及其应用

随着高精度EMPA和LA-ICP-MS分析技术的发展和矿物微量元素测试精度的提高,利用橄榄石中的微量元素示踪地幔部分熔融、地幔交代作用、岩浆早期结晶过程等地质问题成为近年来一个新兴的研究方向。一系列开拓性的研究发现也被陆续的发表,主要涉及橄榄石中Ni、Co、Al、Cr、Zn、Ti、Li、V、Sc、Mn、Ca和P等元素的示踪使用。一些卓有成效的示踪方法为:Ca、Al、Ti、Ni及Mn能够很好的用于区分橄榄石捕掳晶和斑晶;橄榄石-尖晶石地幔演化趋势线(OSMA:olivine-spinel mantle array)图解可以用于表征岩浆源区的亏损程度;玄武岩中橄榄石斑晶的Li同位素及Li含量可以很有效地指示岩浆源区是否存在地壳物质再循环及地幔交代作用;橄榄石斑晶中Ni、Ca、Mn、Cr和Al协变关系图解可以识别岩浆的辉石岩源区;利用橄榄石捕掳晶中Zr和Sc的含量差异特征可将橄榄岩中三种最主要的类型(尖晶石橄榄岩、石榴石橄榄岩以及尖晶石-石榴石橄榄岩)区分开来;一些元素的比值或组合(例如Ni/Co、Fe/Mn、V/Sc、Zr和Sc、Ca和Ti)可以指示源区交代作用、岩浆作用过程及氧化状态;基于橄榄石中Al、Cr及Ca的地质温度计可以为推算地幔热状态提供新方法;基于橄榄石分离结晶Fo-NiO演化线的原始岩浆计算模型可以较好的推算原始岩浆成分;利用橄榄石的环带及微量元素的扩散机制可以判别更多岩石成因信息,如识别交代介质、熔体类型以及地质构造背景等。基于上述最新研究的相关资料和已有成果,本文对橄榄石微量元素的地球化学示踪方法做系统性的归纳整理,并对橄榄石微量元素赋存状况、橄榄石微量元素测试方法、橄榄石微量元素的使用条件及需注意的问题等进行讨论,为读者在做相关研究时提供参考。     

Kriging法在区域滑坡危险性评价中的应用

区域滑坡危险性评价是进行区域滑坡风险性研究的基础.由于滑坡演变机制的复杂性,使得目前基于独立分析各因素对滑坡影响的“白箱”型评价模式具有一定风险性,同时这类评价方法要求对滑坡演变和研究区地质地理背景进行非常细致的监测和调查.为了克服这些问题,文章提出了一种基于Kriging插值理论的“黑箱”型评价方法.在利用该方法对历史滑坡点的规模进行评价的基础上,利用Kriging插值法获取研究区的滑坡危险性区划,并以四川省苍溪县为例,验证了运用该方法进行区域滑坡危险性评价的可行性.     

日照市土壤重金属来源解析及环境风险评价

选择日照市的东港区和岚山区为研究区,采集了445个0～20 cm表层土壤样品,并测定了10种重金属元素的含量;采用多元统计和地统计分析,揭示了研究区土壤重金属污染的主要来源以及与土地利用、成土母质之间的关系,绘制了重金属的环境风险概率的空间分布图.结果表明:①As、Co、Cr和Cu的平均值低于山东省东部地区土壤背景值,Cd、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn的平均值高于背景值,尤其是Cd、Hg的含量分别为背景值的1.85和1.38倍,土壤中重金属累积较为明显.②10种元素可被辩识出4个主成分(PCs),PC1 (Co、Cr、Mn、Ni和Zn)和PC3 (As、Cu)为自然源因子,PC2 (Cd、Pb)为工农业及交通源因子,PC4(Hg)为工业源因子;其中Pb、Zn在PC1和PC3上均有较大载荷,受地质背景和人类活动的共同控制.③Cd、Hg含量在不同的覆被类型有显著差异,在城镇建设用地的含量最高;Co、Cr、Cu、Mn和Ni在花岗岩和变质岩母质的含量高,与冲积与海积物母质有较大差异.④来自于同一主成分的元素及元素组合的环境风险空间格局与相应主成分插值结果基本一致,所有重金属综合环境风险的高值区在西部和东部呈点状分布,主要是由西部的高地质背景和东部的强烈人为干扰的综合作用造成的.     

Kriging方法在区域土壤水分估值中的应用

土壤水分的观测对于地表参数化的发展以及气候变化的研究有着重要的作用。本文对大尺度区域土壤水分的估值进行了尝试:采用1987年中国102个气象站点1米土层四个季节的土壤水分值作为样本,运用KRIGING方法,通过对半变异函数的计算和分析,得出了所研究7个采集日的拟合函数,发现均符合球状模型,对模型有关的参数进行了拟合。并将插值结果与距离反比法进行了对比性检验,同时给出了KRIGING方法的估值精度。检验结果表明平均相对误差和标准偏差均以距离反比法较小,以样本量较大的f时段为例对检验结果进行了深入分析。由此得出了KRIGING方法内插估值的优势和不足,简要给出了提高估值精度的可能方案。最后对中国东半部f时段的土壤水分值进行内插成图。     

礼社江中上游微粒金矿矿田地质及控矿因素

礼社江中上游微粒型金矿田，以其特有的地质特生和成矿规律，于红河大断裂东侧、依皮堵复式破背斜上形成一系列不同规模、以金矿为主的矿床（点）；即将勘查或评价的一系列Au，As，Sb，Hg元素组合异常；不断发现的不同规模的金矿床（点）。使该矿田成为一个非常重要的黄金后备资源及生产基础。本文运用新的专业理论从矿田地质特征、控矿因素、找矿标志等方面给予论述，为在本区进一步发展提供思路。     

石家庄近地表降尘重金属的分布特征及来源分析

系统采集了石家庄市区范围近地表降尘并分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn重金属元素的含量,通过元素含量统计分析,发现它们存在较大的变异性,表明重金属含量的空间分布极不均匀。应用地统计模块中的Kriging空间插值分析方法和成图分析,可以看出市区内As、Cd、Cr、Cu呈大面积高值分布,Hg、Ni、Pb、Zn多呈点状污染分布。利用主成分因子分析和重金属元素源指示分析,认为石家庄市区近地表降尘重金属的主要贡献源以燃煤和交通为主。这为全面了解石家庄市区的空气质量状况并为该市大气环境污染治理、城市规划提供了重要依据。     

和静开门德廷铜多金属矿矿体原生晕特征

开门德廷铜多金属矿位于那拉提铜镍金铁成矿带内,发育于斜长花岗斑岩体外接触带上,围岩蚀变由矿体向外发育绢英岩化、青磐岩化、硅化,矿体发育于绢英岩化带内.通过对矿体原生晕特征研究,确立矿体原生晕分带序列.矿体原生晕R型因子模型分析显示为多期热液成矿作用,与典型斑岩矿床因子特征一致.由此建立了矿体指示元素组合评价指标,有利于预测深部盲矿体.     

基于地统计方法的气候要素空间插值研究

在回顾了地统计学的产生、发展及其基本原理的基础上,对于目前众多可以提供计算网格的气候要素的空间插值方法中,具体探讨了普通克里格法和协同克里格法。将甘肃省1961—1990年30年平均降水量和蒸发量作为区域化变量,根据不同的半变异函数理论模型,采用普通克里格法和双变量协同克里格法,通过对比分析得到：（1）不论是多年均降水量还是多年平均蒸发量在空间上都呈现明显的梯度变化,二者的空间变程都很大,而降水量变化幅度更大。降水量从东南部向西北部逐渐减少,蒸发量则相反,从东南向西北逐渐增加。（2）基于地统计的插值方法,根据半变异函数云图和试验方差最小的原理,选择合适的半变异函数理论模型进行变量的空间插值,能够较好地模拟区域化变量的空间连续分布格局,并取得较好的效果。对比普通克里格法和协同克里格法,后者增加了高度对降水量和蒸发量的影响,在空间分布上更为合理,插值的精度也要明显好于普通克里格法。（3）采用地统计方法虽然在总体上能够较好地反映气候要素的空间分布格局,但检验显示,两种方法空间插值的精度都还不是很高,插值的精度还有待进一步提高。     

A PCSWMM/GIS-based water balance model for the Reesor Creek watershed

This paper presents the results of a study of a watershed experiencing the pressures of land-use change resulting from urban development. The study was undertaken to facilitate an understanding of the water balance of the watershed by developing and implementing watershed procedures that are to be addressed in a watershed plan. There were three components to the research: firstly, observation of the effects of spatially distributed rainfall measurements and their effect on modelling were assessed. Secondly, the model was then calibrated by observing how differing techniques can discretize both the landscape (e.g. land-use and soil type) and incoming precipitation. Finally, a modelling methodology was developed to integrate a Geographic Information System and a hydrologic model (e.g. Storm Water Management Model) in a water balance analysis on a watershed basis. Results show that, under certain conditions, kriging spatially distributed rainfall values can help predict rainfall at ungauged (virtual) sites. Discretization of a watershed was found to affect the differences between measured and generated runoff volumes; however, this can be refined with calibration. It was seen that a strong correlation between measured and predicted rainfall values did not always guarantee a strong relationship between measured and generated runoff Recommendations include the use of a longer time series of rainfall, streamflow and predicted rainfall to observe temporal variations, and the need to assess the differences in modelled rainfall values generated by various surface interpolation methods (e.g. Inverse Distance Weighting and other kriging options) currently available in GIS packages.     

应用空间统计学理论解译遥感影像信息“缺失”区

借助图像处理软件ERDAS、地理信息系统软件ArcInfo以及空间统计分析软件ILWIS ,在对TM遥感影像进行分类的基础上 ,运用空间统计学理论以及Kriging插值技术 ,内插了影像真实信息“缺失”斑块的信息 ,插值结果通过了精度检验。为解译影像信息“缺失”区 ,提供了一种手段和方法。