Soil erosion susceptibility assessment and validation using a geostatistical multivariate approach: a test in Southern Sicily

A certain number of studies have been carried out in recent years that aim at developing and applying a model capable of assessing water erosion of soil. Some of these have tried to quantitatively evaluate the volumes of soil loss, while others have focused their efforts on the recognition of the areas most prone to water erosion processes. This article presents the results of a research whose objective was that of evaluating water erosion susceptibility in a Sicilian watershed: the Naro river basin. A geomorphological study was carried out to recognize the water erosion landforms and define a set of parameters expressing both the intensity of hydraulic forces and the resistance of rocks/soils. The landforms were mapped and classified according to the dominant process in landsurfaces affected by diffuse or linear water erosion. A GIS layer was obtained by combining six determining factors (bedrock lithology, land use, soil texture, plan curvature, stream power index and slope-length factor) in unique conditions units. A geostatistical multivariate approach was applied by analysing the relationships between the spatial distributions of the erosion landforms and the unique condition units. Particularly, the density of eroded area for each combination of determining factors has been calculated: such function corresponds, in fact, to the conditional probability of erosion landforms to develop, under the same geoenvironmental conditions. In light of the obtained results, a general geomorphologic model for water erosion in the Naro river basin can be depicted: cultivated areas in clayey slopes, having fine-medium soil texture, are the most prone to be eroded; linear or diffuse water erosion processes dominate where the topography is favourable to a convergent or divergent runoff, respectively. For each of the two erosion process types, a susceptibility map was produced and submitted to a validation procedure based on a spatial random partition strategy. Both the success of the validation procedure of the susceptibility models and the geomorphological coherence of the relationships between factors and process that such models suggest, confirm the reliability of the method and the goodness of the predictions.     

川中—川南地区上三叠统沉积相研究

综合分析岩心、露头剖面和测井资料,认为川中—川南地区上三叠统发育三角洲相和湖泊相,其中,三角洲相可进一步划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相,湖泊相则可细分为滨湖和浅湖两个亚相。不同时期三角洲相和湖泊相发育程度不同。须一段、须三段、须五段和须六段以湖泊沉积为主,由东向西,水体逐渐加深。须二段和须四段以三角洲沉积为主,湖泊沉积分布范围较小。须二段发育时期,研究区北部构造活动强烈,沉积物供给充分,三角洲相主要由北向南延伸;须四段沉积时期,由于北部构造活动逐渐减弱,东南部沉积物供给增加,三角洲相主要由东南向西北方向延伸。随着周缘构造活动的变化,研究区沉积范围逐渐扩大。早期沉积范围仅局限于宜宾—泸州以北地区,中晚期沉积范围扩大,宜宾—泸州以南地区开始接收沉积。     

新疆北部库尔提蛇绿岩中角闪片岩的原岩恢复及其成因

库尔提角闪片岩产于库尔提蛇绿岩南部岩片中,与斜长花岗岩呈互层产出。这套角闪片岩的不相容微量元素组分显示了大洋中脊和岛弧玄武岩的双重特征,主要表现为大离子亲石元素(LILE)富集,高场强元素(HFSE)亏损以及平坦到亏损的轻稀土(LREE)配分模式。原岩恢复的结果表明,该角闪片岩的原岩为亚碱性的拉斑玄武岩类。库尔提角闪片岩亏损的LREE、高ε_(Nd)(t),以及关键元素比值(Th/Nb,La/Yb和Th/Yb)呈正相关都表明,其源区可能以MORB地幔为主,同时还伴有少量弧组分。因此,我们认为其形成于弧后盆地环境,同时推断该区弧后盆地存在一个二阶段的熔融演化模式:第一阶段,大约在晚古生代早期,古亚洲洋向西伯利亚板块发生北向俯冲,在会聚板块边界,弧火山岩被从含水的地幔楔中提取出来,留下一个亏损地幔;第二阶段,随着古亚洲洋板块持续消减,在中-晚泥盆世形成了库尔提弧后盆地,下部的亏损地幔发生了小比例的部分熔融形成了这套角闪片岩的原岩。     

准噶尔盆地周缘山脉抬升-剥露过程的FT证据

本文主要通过磷灰石裂变径迹测年结果结合温度.时间热模拟反演的研究,探讨准噶尔盆地周缘造山带的抬升.剥露作用过程及其差异性特征.研究结果表明,准噶尔周缘造山带自晚三叠世至新近纪至少经历三次大的抬升-剥露事件,结合样品位置分析,推测准噶尔盆地周缘造山带的抬升-剥露作用具有明显不均一特征.始于晚三叠-早侏罗世的山脉抬升作用范围有限,仅局限于准噶尔东北缘;但是,发生在中-晚白垩世(～115～95Ma)的这期构造抬升作用在盆地周缘的所有山系都有记录;古近纪早期(～60～50Ma)在准噶尔盆地北缘有一期隆升事件,但该事件也仅仅局限于盆地北缘;新近纪～25Ma以来发生在巴里坤(博格达山)的局部抬升冷却事件,仅仅局限于天山北缘,而此时准噶尔盆地的东西两侧山脉可能相对稳定.推测该期抬升事件应是印-亚碰撞的远程效应在天山地区的构造表现.     

四川大陆槽稀土矿床碳酸岩-英碱正长岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

川西冕宁-德昌稀土成矿带是中国最重要的稀土成矿带之一,所有稀土矿床均与碳酸岩-正长岩杂岩体有关.前人研究表明,牦牛坪、木落寨和里庄碳酸岩-碱性杂岩体成岩年龄与其相应矿床的成矿年龄基本一致,而大陆槽正长岩年龄与REE矿床的成矿年龄相差甚远.本文对大陆槽碳酸岩、英碱正长岩进行了SHRIMP U-Pb锆石年代学和LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素原位测量,它们的形成年龄分别为12.99±0.94Ma、14.53±0.31Ma,表明两者是同时形成的,且与其成矿年龄基本一致.碳酸岩和正长岩的εHf(t)值、Hf模式年龄与它们的εNd(t)值、Nd模式年龄所展现出来的特征一致,说明在其形成过程中有地壳物质的加入.     

伊通盆地梁家地区奢岭组混源扇三角洲内幕结构

伊通盆地梁家地区(二号断层上盘)钻井揭示奢岭组是该区主要的油气富集层,目前研究结果认为奢岭组储集层是由两个方向的扇三角洲混合沉积形成,但由于资料有限,应用常规方法无法清楚地认识两个不同方向的物源混合沉积的扇三角洲的内幕特征以及这两个物源如何动态地控制着砂体的分布,影响了对该区油气储集层的深入认识.应用地震和地质资料,在波阻抗反演结果二次解释的基础,解析了这两个混合物源扇三角洲的内幕特征和演化特征,得出3个结论:(1)伊通盆地梁家地区奢岭组至少有4期扇三角洲沉积,每期扇三角洲的沉积范围由下向上逐渐扩大,反映了基准面逐渐下降的过程;(2)奢岭组的4期扇三角洲是由两个物源混合沉积形成,这4期扇三角洲逐渐由受从二号断层来的物源控制为主,变为由受从北东方向来的物源控制为主;(3)基于波阻抗体进行的砂层组解释和分析,能够清楚地分析扇三角洲沉积体的内幕结构,是应用波阻抗进行高分辨率地震分析和应用的一种新的分析方法.     

新疆准噶尔盆地西北缘吐谷鲁群沉积体系分析

根据在新疆准噶尔盆地西北缘乌尔禾-夏子街地区的野外地层露头观察、追索及钻孔资料分析研究,笔者认为,该区下白垩统吐谷鲁群是一套以灰绿色砂岩和红色、棕红色泥岩组成的干燥气候条件下形成的内陆湖相碎屑沉积,发育浅水三角洲体系,主要由三角洲平原和三角洲前缘相组成.吐谷鲁群碎屑岩的碎屑粒度由下而上可分为两个大的韵律旋回,即粗-细-粗-细,反映了水体扩展到萎缩再扩展的过程.有利铀成矿的砂岩层主要集中在两个韵律旋回的底部,形成于三角洲平原分流河道、决口扇、三角洲前缘水下分流河道和水下堤环境.     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩结构构造类型及其形成机理

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩度大、分布广,是重要的油气储集层.根据岩石学研究并结合地球化学特征将其分为4类,其特点如下:(1)泥晶-粉晶白云岩,白云石晶体小、晶形差,有序度在4类中最低(0.73);Na、K、Sr含量在4类中最高;δ13C值及Z值较高,分别为-0.94‰、122.3;Fe、Mn含量较低;阴极发光为亮桔红色;常呈纹层状,具暴露及成化标志.这些特征表明其结晶较快,形成环境蒸发强烈、盐度较高、氧化性较强,是在萨布哈环境中由浓缩海水发生白云石化所形成.(2)藻纹层白云岩,白云石晶体小,晶形较好,有序度较高(0.85);藻纹层基本保留了其原始微细结构;Na、K、Sr含量较低:δC值在4类中最高,平均为-0.50‰;含有较多黄铁矿.这些特征说明其可能形成于成岩作用的稍早期阶段且其成因与藻类活动密切相关,成岩环境盐度较低,可能是在藻类作用下,由富藻层浓集的镁与残留海水在浅埋藏环境中共同作用所形成.(3)雾心亮边白云岩,白云石普遍具雾心亮边结构,雾心含少量包裹体及灰质残余,亮边则少见或无;阴极发光下,雾心发亮桔黄色光,亮边发光暗或不发光;局部见此类白云石;呈星散状分布于亮晶颗粒灰岩或泥晶灰岩中;白云石晶体较大,晶形较好.此类白云岩的δ13C及Z值在4类中最低,K、Na、Sr、Fe含量相对较低,Mn含量最高;有序度较高,均值为0.83.这些特征表明此类白云岩中白云石的雾心可能是在早期浅埋藏环境中,由富镁孔隙水交代周围灰质所形成;亮边则形成于埋藏较深的环境,其所需镁可能来源于粘土矿物的转化.(4)重结晶白云岩:白云石晶体粗大且污浊,接触紧密;局部见白云石晶体具环带结构,局部见颗粒幻影结构;阴极发光较暗;Fe含量在4类中最高,Mn含量较高;有序度最高,平均为0.95;包裹体均一温度平均为110.2℃.这些特征表明其可能是在还原性较强的深埋藏环境中,由早期形成的白云岩经较强的重结晶作用所形成.     

印支运动的沉积学响应——以湖北秭归盆地中、上三叠统为例

通过对秭归盆地南缘中、上三叠统巴东组和沙镇溪组地层剖面的实测及1∶10万秭归幅地质填图发现,中三叠统巴东组在秭归盆地东南缘存在不同程度的缺失,秭归郭家坝一带,只沉积巴东组一段、二段地层。秭归楠家湾一带,整个巴东组全部缺失,上三叠统沙镇溪组直接覆盖于早三叠世嘉陵江组之上。而秭归盆地西缘沙镇溪、巴东麂子岩一带,巴东组发育齐全。上述现象表明,在早三叠世末期,由于印支运动的影响,巴东组地层出现了较大差异。沙镇溪组在沉积上继承了巴东组高低不平的古地貌特征,沉积厚度变化较大。上三叠统沙镇溪组与中统巴东组之间,在盆地不同的部位可呈现出整合或平行不整合的接触关系,而不存在断层接触关系。     

新疆可可托海—四川简阳地学断面岩石圈与软流圈结构

运用现代构造解析理论和方法,对新疆可可托海—四川简阳人工地震测深剖面与天然地震面波层析成像进行构造解析基础上,综合地质学、深源岩石包体构造岩石学和地球化学以及其他地球物理学标志等多学科综合研究显示,高速块体或幔块构造的几何结构型式是控制该区岩石圈构造格局和岩石圈表层构造变形基本条件之一。本文建立起该地学断面地壳及岩石圈与软流圈速度结构模型和物质组成结构模型,划分出岩石圈3种几何结构模式:克拉通陆根状结构、造山带楔状结构和高原陆根状结构,以及岩石圈二类构造演化类型:克拉通型岩石圈和增厚型岩石圈。在系统论述断面地壳及岩石圈结构构造类型特征基础上,探讨了该断面软流圈结构特征,岩石圈与软流圈相互作用及其地幔动力学模式。