洞庭湖入汇对荆江河段水位的顶托程度与范围

洞庭湖入汇对长江干流水位的顶托作用影响着荆江河段的水文情势变化,分析其变化特征对研究长江中下游防洪安全问题具有重要意义。为揭示汇流顶托作用的程度与影响范围,本文基于1990—2020年荆江河段水位流量关系与洞庭湖汇流比,提出洞庭湖入汇顶托程度的量化方法,构建计算顶托程度的随机森林回归模型,分析顶托程度主要影响因素的重要性。结果表明：(1)洞庭湖入汇顶托程度与汇流比呈显著正相关关系;顶托程度随干流流量增大而增加,2003—2020年枯水、中水和洪水流量级监利站水位受顶托程度平均为0.59、1.33和1.60 m;顶托最大影响范围随干流流量与汇流比增大向上游延伸。(2)随汇流比增大,在2020年干流枯水、中水和洪水流量级下,顶托最大影响范围的延伸区间分别为石首—沙市、石首—陈家湾和陈家湾—枝城;汇流比、荆江段累计冲刷深度、螺山水位及干流流量对顶托程度变化的重要性占比分别为28%、27%、25%和20%。(3)构建的顶托程度计算模型在不同流量级都能够较好地计算荆江河段水位的顶托程度并确定顶托影响范围。     

常绿林“导度—光合”模型斜率参数优化与蒸腾估算改进

“导度—光合”模型广泛应用于植被蒸腾估算,其中气孔导度斜率是模型的核心参数,通常用一个特定于生物群系的固定值进行参数化。然而,有研究指出气孔导度斜率存在季节性变化,故常数化气孔导度斜率的方案将导致植被蒸腾估算产生较大的不确定性。因此,如何优化气孔导度斜率的参数方案是提升植被蒸腾估算精度的关键。已有研究表明,使用叶面积指数对气孔导度斜率进行动态参数化可以有效改进对落叶林植被蒸腾的估算,但目前尚不清楚该方法是否同样适用于林冠季节变化不明显的常绿林。此外,最优性原理进一步解释气孔导度斜率为温度的函数。因此,利用温度模拟气孔导度斜率的效果是否优于叶面积指数也有待研究。针对以上问题,选取6个FLUXNET常绿林站点研究气孔导度斜率与叶面积指数和气温的关系,并对比2种参数化方案的模拟结果。结果显示,气孔导度斜率在各站点都随叶面积指数和温度的变化而变化,二者均呈现显著的负相关关系,动态参数化方案结果均优于常量气孔导度斜率静态参数化方案。这表明在常绿林中利用叶面积指数对气孔导度斜率模拟仍然有效,但温度对气孔导度斜率的解释能力(R²=0.45±0.12)比叶面积指数的(R^...     

孙吴-结雅盆地沉降-隆升演化史分析

位于松辽盆地东北部的孙吴—结雅盆地是横跨黑龙江的中、新生代断坳叠置型陆相残留盆地,具有良好的油气前景,目前实际油气勘探程度较低。为揭示该地区中、新生代盆地的构造及演化特点,笔者在孙吴—结雅盆地3个主要断陷内,利用4口钻井资料进行了地层的精确划分与对比,恢复各时代地层的沉降--隆升史曲线。研究表明,自晚侏罗世晚期形成以来,盆地经历了3次沉降和2次隆升。盆地所经历的2次较大规模的隆升年代分别为103.4～93.9 Ma和42.3～23.0 Ma(北部为33.9 Ma),其后期隆升时间明显长于前期,隆升幅度也大于前期。盆地的主体沉积形成时间为109.8 Ma。孙吴—结雅盆地的形成与演化经历伸展断陷、构造反转、整体坳陷、晚期反转和差异升降等5个阶段,造就了现今盆地的下断上坳、隆坳相间的盆地基本构造结构和格局。     

白鹤滩库区蓄水前活动性滑坡InSAR早期识别研究——以葫芦口镇至象鼻岭段为例

白鹤滩水电站为我国仅次于三峡水电站的第二大水电站,库区葫芦口—象鼻岭库岸段居民点较多,库岸稳定问题是关注的重点。由于该库段受地形地貌、构造作用、复杂地层等影响,蓄水前可能存在现今正在发生微小变形且高位隐蔽的活动性滑坡,水库蓄水和运行期间,可能会进一步加剧此类滑坡变形,严重威胁周边居民生命财产安全,因此,蓄水前对该库段活动性滑坡进行有效识别与分析具有重要意义。本研究利用Sentinel-1A升降轨和ALOS-1升轨卫星,基于地形可视性的SBAS-InSAR(Small Baseline Subset-InSAR)技术对该重点库段的活动性滑坡进行了有效识别,共识别出27处活动性滑坡,野外验证最终确定23处,其中12处坡脚涉及蓄水位线。统计发现研究区活动性滑坡在10°～40°,坡向为东北、西北方向以及相对高差小于500 m条件下发育最多,大部分受断层控制,不受断层控制的滑坡灾害所处岩层强度较低。其研究成果有利于水库运行期间滑坡的预防与预警,整体技术流程与识别分析方法也可为今后复杂地形下的区域活动性滑坡识别与分析提供重要的参考依据。     

稀有金属花岗岩岩浆—热液的形成路径和成矿过程——以广西恭城栗木矿田为例

关于稀有金属花岗岩的成矿流体来源及与岩浆演化的成因关系长期存疑。现以华南稀有金属花岗岩的典型代表广西栗木花岗岩为例,通过对成矿地质体花岗岩垂向分带的岩相学特征及矿床地质特征的深入研究,分析岩浆—热液的形成演化路径与成矿过程。研究表明,岩浆演化除了结晶作用外,还有大规模的气—液分离,岩浆—热液的形成主要与其中的气—液分离有关,不是传统意义上的岩浆残液。不同成因类型矿床的成矿流体均来自第二次气—液分离形成的二级残余富气流体相构成的岩浆—热液,岩浆—热液系统由三个不同空间分布的分支系统组成,每个分支系统在不同环境下以交代、结晶等不同形式与上部地质体作用,演化形成成矿流体,最后形成岩体接触带及附近的不同成因类型的矿床和以细晶岩为底部边界的成分分带。研究成果还原了岩浆演化形成岩浆—热液的详细路径,构建了成矿模型,对深入认识花岗岩的岩浆演化与成岩成矿作用具有启示意义。     

新乡—商丘断裂延津段活动特征与晚第四纪地层沉积关系研究

正研究表明,活动断层是产生破坏性地震的主要根源,查明活动断层的空间位置、性质及活动性是科学开展地震危险性评价的重要基础之一(刘保金等,2002;邓起东等,2003)。新乡—商丘断裂是河南省中北部一条区域性的隐伏断裂,西起新乡市东,东南经延津塔铺、封丘、兰考、民权、商丘、夏邑延入安微省境内,     

班公湖—怒江缝合带西段物玛地区原“晚古生代”混杂岩块中发现中生代化石

在班公湖—怒江缝合带西段铁杂—日雍构造混杂岩带物玛地区,原划为上石炭统拉嘎组地层中新发现了中生代孢粉化石14种及未定种,这些化石的发现为将该地层修订为下白垩统多尼组提供了古生物学依据。上石炭统拉嘎组被修订后,研究区班公湖—怒江缝合带不再存在拉嘎组混杂在中生代地层中的现象。同时本次研究在铁杂—日雍构造混杂岩带以南的冈底斯—腾冲地层区物玛分区原划为上石炭统拉嘎组中,发现中生代孢粉化石10种及未定种,并在其灰岩夹层中发现晚侏罗世珊瑚化石6种及未定种,同时在原划分为中二叠统下拉组中也发现晚侏罗世珊瑚化石。根据化石时代和区域地层对比,拉嘎组和下拉组分别被修定为上侏罗统萨波直不勒组和吐卡日组。至此,物玛分区的上侏罗统以萨波直不勒组和吐卡日组为代表,与其北侧的班公湖—怒江地层区上侏罗统可进行对比。本文以班公湖—怒江缝合带西段铁杂—日雍构造混杂岩带为例,证实在混杂岩带开展古生物学研究非常必要。     

基于随机变异—Kennard—Stone和偏最小二乘法的土壤重金属镉含量反演——以雄安新区西南部为例

土壤重金属污染对人类身体健康造成了严重威胁,作为快捷、高效、无损监测分析土壤重金属含量的方法之一,高光谱遥感反演土壤重金属含量的方法正逐步得到发展。本文以雄安新区西南部作为研究区,针对潜在生态风险最大且活性最强并易被植物吸收的重金属镉,开展高光谱反演研究。将采集来的426件土壤样品除杂、风干、过筛在实验室测得重金属含量,并用SVC便携式地面光谱仪测量样品350~2500 nm范围光谱。采用Savitzky—Golay卷积平滑方法进行光谱降噪平滑处理。由于粒径大小而不是化学成分差异可能会导致基线效应和漂移现象,为了增强光谱差异和光谱曲线形状,将数据进行标准正态变量变换(SNV)、一阶微分(FD)、二阶微分(SD)、多元散射校正(MSC)等数学变换,并分析变换后光谱与Cd含量的相关性。本文提出一种集成随机变异法—Kennard—Stone法—偏最小二乘回归的方法。针对变换后的光谱集和Cd含量集,第一步采用随机变异法—Kennard—Stone法将样本集分为70%训练集和30%验证集,使样本数随性质分布均匀并覆盖整个样本空间;第二步用偏最小二乘回归法结合交叉验证建立回归模型,用确定系数R2、均方根误差RMSE、偏差比值RPD、误差范围比值RER等参数开展模型评价,如果没有达到预期效果,则回到第一步,迭代反复选择,直至达到最优效果。结果表明,适用的最优反演重金属镉含量的技术方法是采用FD变换后,不断迭代集成RM—KS样本选择和PLS偏最小二乘法回归建立的模型,其验证综合效果最好,建模主成分数为11个,确定系数R2达到0.909,RMSE为0.604,RPD为2.696,RER达为15.516。成果可为类似区域快速、无损的土壤重金属Cd含量反演提供技术支撑。     

扬子北缘奥陶纪—志留纪之交泥岩地球化学特征及其源区、构造背景

近年来,扬子地块北缘奥陶纪—志留纪之交沉积构造背景一直存在不同认识。本文对渝东北城口厚坪五峰组—龙马溪组砂、泥岩进行系统采样和主、微量元素测试分析,从地球化学特征角度,来探讨该时期砂、泥岩物源源区及其构造环境。地球化学特征显示,五峰组—龙马溪组砂、泥岩主量元素SiO2含量为39.57%～87.16%,多数高于北美页岩,Al2O3含量为3.41%～14.98%,均低于北美页岩,MgO、CaO、MnO2和P2O5含量明显低于北美页岩,相比于四川盆地川南长宁—双河五峰组—龙马溪组泥岩,渝东北城口具有高SiO2和低MgO、CaO的特点,表明城口五峰组—龙马溪组泥岩碎屑组分主要以粉砂质和硅质等陆缘碎屑为主;微量元素Sc、Sr、Co、Zr、Hf较北美页岩相对亏损,V、U、Sb、Ba相对富集,Cr、Ni、Nb、Ta含量相近。稀土元素北美页岩标准化均表现为略微向右倾斜的配分模式,多数具有δCe负异常,观音桥段和龙马溪组δEu正异常指示了该时期存在海底热液活动。砂、泥岩主、微量元素的物源和构造背景图解表明沉积物源区源岩具有多样的物质组分,以长英质岩为主,同时混入了花岗质和安山质岩石组分;源岩形成时的构造背景主要为被动陆缘环境,少数为活动陆缘和大陆岛弧环境,这一结果与扬子地块北缘新元古代—早古生代处于被动大陆边缘的区域地质背景一致。