Towards improved snow water equivalent retrieval algorithms for satellite passive microwave data over the mountainous basins of western USA

Space‐borne passive microwave snow water equivalent (SWE) retrieval algorithms are attractive for continuous SWE monitoring over large mountainous areas. The performance of three SWE retrieval algorithms, which were considered relevant for operational purposes, was examined for each month over the Colorado River Basin. In addition, statistical post‐processing was tested as a means of improving the SWE estimates from each algorithm. The evaluation started with the so‐called Chang equation, which was a pioneer algorithm and is still used in practice. Successive attempts were then made to improve the algorithm's performance through the calibration of the equation's coefficient and through the inclusion of brightness temperature data from various frequency channels. The Chang equation consistently underestimated SWE with average bias between 30 mm in November and more than 300 mm in April and root mean square error (RMSE) exceeding 500 mm at many locations in April. The statistical post‐processing effectively removed the bias and reduced the RMSE by half for all the months. When the Chang equation's coefficients were calibrated at each site, biases were reduced by approximately 85%, and RMSE was reduced by 40%–50%. Finally, the multiple channel equations produced unbiased SWE estimates with RMSEs 50%–60% of those from the Chang equation. However, the statistical post‐processing did not reduce RMSE for both calibrated algorithms. The last algorithm produced the most reliable estimates for at‐site analysis, but its skill deteriorated when analyses were performed over larger areal extents; therefore, it is only recommended for SWE monitoring over smaller areas. For larger areas, the calibrated Chang equation is desirable because it only requires interpolations of a calibrated coefficient, which was spatially coherent. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

四川汶川地震断裂带科学钻探2号孔(WFSD-2)岩性特征和断裂带的结构

以WFSD-2钻孔岩心为研究对象,通过详细的岩心编录和岩石学、构造地质学等研究,识别出该钻孔岩心具有6段岩性,从上向下依次为彭灌杂岩(0~599.31m)、三叠系须家河组二段(599.31~1211.49m)、彭灌杂岩(1211.49~1679.51m)、三叠系须家河组三段(1679.51~1715.48m)、彭灌杂岩(1715.48~2081.47m)、三叠系须家河组四段(2081.47~2283.56m)。彭灌杂岩主要以花岗岩和火山岩为主,三叠系须家河组沉积岩以砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、煤层(线)和砾岩为主。3套彭灌杂岩与三叠系须家河组沉积岩重复出现,时代较老的岩性段逆冲覆盖在新的地层之上,表明龙门山构造带由一系列逆冲岩片叠置而成。岩心中断裂岩较为发育,主要为断层角砾岩、碎裂岩和断层泥,反映出脆性变形作用的特点。通过对断裂岩的统计分析,厘定了20余条产状不同、规模不等的次级断裂带,断裂带宽度和断裂密度峰值显示FZ600、FZ720、FZ782、FZ817、FZ922、FZ951、FZ1449、FZ1681、FZ2082为主要断裂带,其中FZ1681系规模最大的一条断裂。依据断裂岩的组合特征可以将岩心中断裂带的结构以断层泥为核部划分为两大类:对称型断裂带和不对称型断裂带。根据地表破裂带、WFSD-1钻孔岩心中主滑移带位置的几何关系、岩性分层等因素,可推断汶川地震主滑移带应位于FZ1134、FZ1449或FZ1681之中,同时也暗示该地区经常发生类似汶川地震的大地震活动。研究表明,龙门山地区经历了强烈的构造缩短和快速隆升作用,暗示龙门山地区构造活动非常强烈。     

华北克拉通大青山地区古元古代晚期钾长伟晶岩脉SHRIMP锆石U-Pb定年和Hf同位素组成

报道了华北克拉通大青山地区哈德门沟钾长伟晶岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成。钾长伟晶岩脉广泛分布,不定向切割早期地质体。部分钾长石具出溶结构,利用三元长石温度计获得其形成温度为750～800℃。锆石粒度粗大,大多呈等轴状,锆石的阴极发图像中部具板状环带或扇形结构,边部出现振荡环带。SHRIMP锆石U-Pb定年,数据点位于谐和线上,207Pb/206Pb年龄加权平均值为1841Ma±9Ma(MSWD=1.5)。锆石的εHf(t)和tDM1(Hf)分别为-10.4～-6.6和2498～2648Ma。结合其它资料,可得出如下结论:①大青山地区至少在1.84Ga已进入伸展体制;②钾长伟晶岩脉形成于高温条件;③钾长伟晶岩脉的物质来自该区早前寒武纪变质基底。     

雪峰山西侧重点白云岩储层成岩、储集特征 及质量影响因素

雪峰山西侧地区下古生界中—上寒武统和震旦系灯影组白云岩是潜在的重要油气储集层。作为主要目的层段,本区的白云岩类型主要包括结晶白云岩、残余颗粒白云岩、灰质白云岩和藻白云岩四大类。白云岩储层总体上均属于低—特低孔、低—特低渗储层。影响储层发育的成岩事件包括重结晶作用、白云岩化作用、溶蚀作用、破裂作用等。研究表明,白云岩结晶程度可以影响其初始孔隙的发育程度,具粉晶—细晶结晶程度的白云岩具有最好的孔渗性。白云岩化作用的强弱对储层物性具有较为直接的影响。最佳白云岩储层中主要储集空间包括晶间孔隙(包括剩余晶间孔和晶间溶蚀孔)、次生溶孔、洞和裂缝。总体上,较强的白云岩化作用、一定程度的重结晶、较发育的微裂缝、较好的区域渗透性、晚期压溶缝合线发育和晚期较大构造缝不发育等因素有利于白云岩储层的发育。     

雪峰山西侧地区震旦系灯影组碳酸盐岩 储集特征及分布

在对雪峰山西侧地区震旦系灯影组海相地层剖面测量、路线调查及钻井资料分析的基础上,结合灯影组储集岩物性分析数据,阐述了震旦系灯影组的储集岩岩石类型、储集空间、储集性能、储集岩的分布特征及其与沉积环境的关系。认为震旦系灯影组碳酸盐岩储集岩类型主要为鲕粒滩型与白云岩型2类。储集空间类型为溶蚀孔隙、晶间孔隙和裂缝,孔隙连通性较好。灯影组储集层主要分布于慈利-保靖断裂以北的潮坪相区和台缘相区;湖北秭归一带灯影组一段的高能浅滩相鲕粒、砂砾屑白云岩物性最好,孔隙度最大值为11.00％,平均值为8.26％,渗透率最大值为7.72×10-3μm2,平均值为3.66×10-3μm2,属于Ⅱ型储集层。灯影组白云岩储层在中扬子地区多深埋地腹,盖层及保存条件相对较好,是一套分布广泛的储集岩。深入研究震旦系储层对南方海相油气勘探有重要的意义。     

改造型盆地含油气系统分析 ——以雪峰山西侧盆山过渡带为例

南方是中国海相碳酸盐岩的主要分布地区之一,发育厚8000~10000m的震旦系—下三叠统海相沉积,形成了以震旦系、寒武系、奥陶系、志留系为主体的海相含油气系统下组合和以泥盆系、石炭系、二叠系、中下三叠统为主体的海相含油气系统上组合。上述含油气层系和油气组合在雪峰山西侧地区也有不同程度的发育,并具有复杂的圈闭条件、保存条件和成藏演化过程,蕴藏着丰富的油气资源。笔者着重讨论了改造型含油气盆地的研究思路、方法及研究区油气系统的地质作用过程,并在此基础上对4个重点区的含油气系统进行了分析,以期为深入开展雪峰山西侧地区油气地质调查和勘探目标区优选提供依据。     

雪峰山西侧深部构造的特征 ——来自大地电磁测深(MT)的新证据

为了解雪峰山西侧地区的深部构造特征,促进油气勘探战略选区,使用大地电磁(MT)测深技术,结合测区的地质和物性特征,通过定性分析和定量计算,对研究区的断裂、褶皱、地层展布进行地面-地覆对比分析。结果表明,雪峰山西侧地覆的构造单元划分与地面基本一致,MT剖面东段反映的雪峰山隆起区深部巨厚低阻层的属性可能为多次挤压形成的破碎层。西段显示秀山以西低阻标志层清晰,震旦系—寒武系地层发育厚度较大,构造变形相对较弱,侧向延伸稳定,是油气勘探的有利区,为研究区海相下组合油气勘探战略选区提供了重要依据。     

江西冷水坑矿田火山-岩浆活动时限:SHRIMP锆石U-Pb年龄证据

冷水坑铅锌银矿是武夷山北缘中生代火山岩带中独具特色的斑岩型矿床,含矿花岗斑岩侵位于打鼓顶组和鹅湖岭组火山岩地层中.笔者采用SHRIMP锆石U-Pb测年技术,对冷水坑矿田含矿花岗斑岩与鹅湖岭组晶屑凝灰岩进行了年代学研究.3个晶屑凝灰岩的锆石U Pb年龄分别为(157.8±1.6) Ma、(157.2±1.5)Ma和(158.2±1.8) Ma,花岗斑岩形成于(157.6±1.3) Ma.含矿斑岩与其赋存的火山岩活动时间高度一致,是同一构造岩浆活动的产物.与区域上其他火山盆地不同,冷水坑矿田鹅湖岭组与打鼓顶组火山岩属于侏罗系.广泛发育于武夷山北坡中生代火山岩盆地的打鼓顶组与鹅湖岭组火山岩,其活动时间在不同火山盆地也各不相同,不能简单地统一划归为侏罗纪或白垩纪,这套地层的时代应予以重新厘定.区域上该套火山岩活动时间的差异,指示武夷山北缘火山岩浆活动具有阶段性或间隙性的演化过程,且构造背景也有很大不同.玲水坑矿田火山岩与含矿斑岩形成于中国东部陆内挤压构造环境.     

新疆阿吾拉勒成矿带西段铜矿床碳、氧、硫、铅同位素研究——成矿物质来源及成矿环境探讨

新疆阿吾拉勒成矿带西段的众多铜矿床可分为2种类型,即中、南部的次火山岩型和北部的中-低温热液脉型。文章对从南到北的2种类型的5个铜矿床(穷布拉克、奴拉赛、群吉、群吉萨依、109)进行了系统的碳、氧、硫、铅同位素研究,探讨了成矿物质来源及成矿环境。测试结果表明:次火山岩型矿床内硫化物的δ34S值变化很小,南部和中部的矿床分别为3.4‰~4.4‰和-1.6‰~0.2‰,反映出其来源单一,以岩浆源或地幔源为主;中-低温热液脉型矿床内硫化物的δ34S值变化较大,为-18‰~8.9‰,具有多源性。次火山岩型矿床内方解石的δ13C值为-1.44‰~0.8‰,δ18O值为11.87‰~16.99‰,可能为深源流体与碳酸盐岩地层发生一定反应的结果;中-低温热液脉型矿床内方解石的δ13C值为-10.1‰~-3.2‰,δ18O值为9.63‰~16.27‰,整体以幔源为主。中-低温热液脉型铜矿床内矿石铅为正常铅,以地幔铅占主导地位;赋存于酸性次火山岩中的次火山岩型铜矿床的矿石铅为富含放射性成因铅的异常铅,来源于前寒武系基底岩石;赋存于基性次火山岩中的次火山岩型铜矿床的矿石铅为壳幔混合铅,受到了地壳物质的强烈混染。这2种类型铜矿床的成矿物质来源表现出从南到北的明显差异,这种差异与各矿床赋矿地层和岩性组合的不同有很好的对应关系,反映了铜矿带南北成矿环境的不同。由于该区与铜矿有关的陆相(次)火山岩为晚石炭世-二叠纪伊犁古裂谷演化的产物,这可能揭示了区域成矿与二叠纪的裂谷演化紧密相关。在裂谷演化的不同阶段,该铜矿带南部和北部的构造体系具有不同的开放程度,从而形成了不同的火山岩组合和沉积地层,即矿源层。矿源层的差异和火山活动的强弱决定了在裂谷带南北不同部位形成了不同类型特征的铜矿床。