南海北部台西南盆地973-4岩芯碳的地球化学特征

对南海北部台西南盆地天然气水合物潜在区(973-4岩芯)碳的形态、含量和稳定同位素组成进行了分析,并探讨了成岩环境因素和细菌种群与碳地球化学行为的关系。结果显示:(1)TOC含量为0.4%~1.3%,δ~(13)CTOC为–26.7‰~–23.9‰,说明973-4岩芯主要为陆源有机质,能够满足微生物产甲烷的需要;DIC和δ~(13)CIC的垂向变异及其显著负相关,指示:973-4岩芯560~890 cm深度段有SO42–驱动的AOM反应。(2)p H、Eh、沉积物粒径等成岩环境参数与TOC、IC、δ~(13)CTOC、δ~(13)CIC等碳地化参数显著相关。(3)细菌种群与DIC、δ~(13)CIC显著相关。结论认为:(1)973-4岩芯碳的地化行为与天然气水合物成藏存在明显响应关系。(2)成岩环境参数的垂向变异与碳的地球化学特征密切相关。(3)细菌种群对碳的地化参数变异有着显著影响。     

遥感反演和站点观测的地气温度分布特征差异

地表温度和近地表大气温度是地球系统、大气系统以及地—气相互作用物理过程的重要参量。在陆地—大气的相互作用过程中,水汽含量、NDVI指数、下垫面变化等因素会对地—气热量传输造成一定的影响。本文首先利用地表温度产品（MYD11A1）以及气温站点数据（GSOD）获得全国尺度下地表温度年最大值、近地面气温年最大值。在此基础上,使用趋势分析法分析2003年—2018年地、气温度年最大值时空分布特征及变化趋势,以及地—气温差气候倾向率变化趋势。最后,结合大气总水汽含量产品（MYD05）、NDVI指数（MYD13A3）、二氧化碳平均浓度增长率分析导致地表温度年最大值与近地面气温年最大值趋势发生变化的原因。研究结果表明：（1）在全国尺度下,2003年—2018年地表温度年最大值呈现北高南低的空间分布特征。近地面气温年最大值的空间分布与地表温度年最大值相反。大气总水汽含量年最大值在热带、亚热带季风气候区内总体较高。水汽含量既影响近地面气温的大小,同时也受到近地面气温的影响,因此,水汽含量年最大值与近地面气温年最大值表现出一定的空间分布一致性特征。（2）在2003年—2018年期间,地表温度年最大值的气候倾向率在空间上表现出北高南低的分布特征。近地面气温年最大值的气候倾向率在空间上也表现为北高南低,与地表温度年最大值的气候倾向率变化基本一致。但地表温度年最大值的变化幅度要大于近地面气温年最大值,并且在个别区域表现不一致。主要分布在天山地区、三江平原以及秦岭南侧地区,地—气年最大值变化趋势相反即地—气差减小。（3）大气总水汽含量年最大值的增加可造成近地面气温年最大值的增加,而植被覆盖度的上升可造成地表温度年最大值下降。但在天山地区大气总水汽含量与地—气差的响应不明显,但天山地区的近地面气温年最大值与CO₂平均浓度增长率的关系较为明显。（4）遥感数据反演的地表温度年最大值和站点观测的近地面气温年最大值空间分布表现出差异,但时间变化趋势基本一致。     

高光谱遥感技术在水环境监测中的应用研究

以黄土高原几类常见土壤为试验品,定量研究了不同泥土含量与水体光谱反射率的关系,探索了利用反射率反演水体深度的方法。文中还介绍了利用高光谱遥感技术分析水污染类型和强度的方法。最后以靖边县城的芦河为例,分析了高光谱遥感探测水污染程度的可行性。     

潍北平原地区全新世以来的海侵与海岸线变迁

末次冰期后,在全新世大暖期及区域沉降的影响下,渤海湾沿岸普遍发育海侵现象,位于莱州湾南岸的潍北平原区在经历全新世最大海泛面后,海水退却过程中留下了数条古海岸线,形成了多处贝壳堤、牡蛎礁等海岸带遗迹。研究区内新发现常家村、后柳家2处牡蛎礁,其14C年龄分别为（5130±30）a B.P.和（6030±30） a B.P.;通过对区内全新世海陆交互相沉积关系及海相地层分布规律的研究,结合已有测年数据与近现代遥感影像数据,对潍北平原区全新世以来的海陆变迁进行了总结,恢复了自6000 a B.P.至公元1989年间的6条海岸线。     

基于密集台阵地震背景噪声成像预测煤矿瓦斯分布

瓦斯突出是一种常见的煤矿动力灾害现象,随着煤矿矿井开采深度的增加,煤层瓦斯含量、压力都呈上升趋势,发生煤与瓦斯突出的危险性加大.传统的瓦斯测量方法只能测量局部离散点瓦斯含量,难以从矿井及采区尺度对瓦斯含量进行预测.因此需要寻求一种能够在采区及工作面布设前预测煤层瓦斯富集程度的高效地球物理方法.背景噪声成像方法已经在城市地下空间、矿产资源等近地表成像中得到广泛的运用.本文将该方法首次应用到阳泉寺家庄煤矿井田区域,采用96个台站记录的连续背景噪声数据,通过互相关方法获得了台站对之间的瑞利面波经验格林函数,并进一步提取了 5 Hz～1.4 s的基阶瑞利面波的群速度和相速度频散曲线.本研究首先通过区域的平均频散曲线获得该区域的平均一维横波速度结构作为三维反演的初始模型;其次,利用基于射线追踪的面波频散直接成像方法获得研究区1.0 km以浅的三维横波速度结构;最后,结合获得的三维速度结构,以及岩石物理实验获得的瓦斯含量与地震波速度的经验关系,预测了寺家庄井田15号煤的瓦斯含量,预测的瓦斯含量与实际巷道揭露的瓦斯含量具有较好的一致性.本研究成果表明,对于煤矿瓦斯分布预测来说,背景噪声成像方法是一种潜在有效的全新的技术形式.     

基于页岩线性岩石物理模型的TOC反演方法研究

总有机碳含量(TOC)是评价页岩有机质丰度和生烃能力的重要指标.常规TOC预测方法是通过对弹性参数体(例如密度反演体)进行线性拟合得到的,该方法具有地区经验性,并且缺乏有效的理论支撑.针对此问题,本文以岩石物理驱动的物性参数反演作为技术手段,首先对典型页岩的矿物组分以及孔隙流体特征进行分析,得出影响页岩弹性参数变化的四个主要因素分别是等效脆性矿物体积分数、黏土体积分数、TOC以及总孔隙度,进而可有效减少待反演参数个数,提高物性参数反演算法的可行性.在此基础上,将Grana提出的线性化岩石物理模型推广至页岩,建立线性化页岩岩石物理模型,并在贝叶斯理论框架下建立页岩物性参数反演,实现从弹性参数反演体直接提取TOC、总孔隙度以及等效脆性矿物体积分数等多个页岩物性参数,为后续的页岩气甜点(最佳的页岩气勘探与开发的区域或层位)评价提供可靠的数据支撑.模型数据和实际数据测试验证了该反演算法的有效性.     

基于InVEST模型的辽宁省海岸带碳储量时空变化研究

陆地生态系统碳储量与全球气候变化密切相关,研究海岸带地区土地利用变化对生态系统服务碳储量的影响,对于区域生态系统保护及社会经济可持续发展具有重要意义.以辽宁省海岸带地区为例,分析了1995—2018年海岸带地区的土地利用变化特征,运用InVEST模型碳储量模块估算了1995—2018年区域生态系统的碳储量,结果表明:(...     

俯冲带中大理岩与榴辉岩的Mg-Fe-C-O同位素迁移

碳酸盐岩和碳酸盐化岩石是俯冲带中碳的主要地质载体.俯冲-折返的超高压变质岩记录了俯冲隧道中流体-岩石的相互作用与元素迁移,是研究地球内部元素循环的重要媒介.本文采集了大别造山带罗家岭互层状产出的大理岩和榴辉岩,建立了横跨岩性界面的矿物组成、显微结构和Mg-Fe-C-O同位素剖面.大理岩中主要组成矿物为白云石,其次为方解...     

扬子地台西南缘早三叠世层序地层格架

扬子地台西南缘早三叠世地层被划分为4个沉积层序。通过综合研究已取得的牙形石生物地层资料,与Haq等人提出的三叠纪牙形石生物时带进行了对比,初步定出了各沉积层序及体系域的界面年龄(层序1底界年龄251Ma;层序2底界年龄245.2Ma;层序3底界年龄243Ma;层序4底界年龄240.5Ma,顶界年龄239.4Ma),从而建立了区内分辨率较高的早三叠世地层格架。格架中层序组合特征在碳酸盐岩台地边缘显示得非常清楚,其中,层序1-层序2高水位体系域的台地边缘依次向陆后退,呈退积或超覆(overlap)型组合关系;层序3-层序4高水位体系域的台地边缘则依次向海推进,呈进积或退覆(offlap)型组合关系。这种组合特征主要受沉积盆地的构造沉降及2级海平面升降亚旋回的海面变化的控制,构造沉降加速和海面上升期形成的层序呈退积型组合关系;构造沉降平缓及海面下降期形成的层序呈进积型组合关系。此外,还研究了斜坡地带(贵阳改毛)层序1-层序3底部的碳氧同位素组成变化规律:海侵体系域-高水位体系域碳、氧同位素组成变化不大,δ13C主要为正值,但在高水位体系域顶部明显负向偏移;低水位体系域碳、氧同位素组成变化剧烈,且均为负值。这为地层划分提供了地球化学方面的依据。     

广西上泥盆统F-F界线碳同位素的变化特征

发生在晚泥盆世弗拉期(Frasnian)-法门期(Famennian)之交的生物灭绝事件(简称F-F事件)是古生代以来五大生物集群灭绝事件之一,其原因仍含糊不清。碳同位素研究显示,伴随F-F事件全球碳循环发生了显著的变化。但对中国南方F-F事件地层碳同位素变化特征的认识不够,缺乏系统的研究。对广西桂林杨堤上泥盆统灰岩剖面的碳同位素的分析结果表明,在上泥盆统存在两次碳同位素正偏移,分别出现在下rhenana带和F-F的界线,其中,出现在F-F界线的碳同位素正偏移与广西垌村以及欧美和非洲等地的上泥盆统F-F界线附近的碳同位素记录一致,且具有相近的变化幅度。进一步对广西桂林附近的杨堤和垌村剖面F-F界线的碳同位素组成变化模式的分析发现,这次正偏移可能是由多次次级变化组成,与F-F事件中生物的灭绝步骤相似。