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。     

藏南地区中生代硅质岩的地球化学特征及其成因意义

藏南地区中生代硅质岩包括蛇绿岩套硅质岩(与蛇绿岩共生)和非蛇绿岩套硅质岩两大类.本文重点分析日喀则地区彭错林、夏鲁以及泽当地区的罗布莎、江孜盆地宗卓组及四个剖面的硅质岩.其中,彭错林、夏鲁和罗布莎硅质岩与蛇绿岩共生,江孜盆地宗卓组为非蛇绿岩套硅质岩.分析表明:(1)藏南地区硅质岩剖面地球化学特征鲜明,具有一致性和多样性特点;(2)与蛇绿岩共生的彭错林、夏鲁、罗布莎硅质岩普遍具有高Si、高Fe、低Al特征,大部分微量元素相对于克拉克值亏损,稀土元素总量低,经北美页岩标准化后,Ce异常明显或不明显,重稀土相对轻稀土富集.硅质泥岩的∑REE要明显高于硅质岩;(3)非蛇绿岩套宗卓组硅质岩SiO2含量稍低,Al2O3、TiO2则相反.V、Th、Hf、Ta等不相容元素上亏损程度较小,部分样品含量可接近克拉克值.稀土总量相对较高,页岩标准化配分模式上体现为弱Ce正异常,负Eu异常,轻重稀土分异不明显的平坦型曲线图;(4)地球化学特征指示了,藏南地区硅质岩多数具有明显的热水沉积成因属性,同时有正常陆源组分的加入.其中,夏鲁硅质岩的热水沉积地球化学特征较为典型,而宗卓组硅质岩则表现出受陆源物质加入的影响显著的地球化学特点.     

新疆塔里木北缘色日牙克依拉克一带泥盆纪花岗质侵入体的确定及其地质意义

位于新疆南天山色日牙克依拉克一带发育较多的中酸性侵入岩,前人均划为石炭纪侵入岩,作者对其中花岗闪长岩锆石进行SHRIMP定年,获得侵入岩形成年龄387±8Ma,另有一组捕获锆石的年龄为418.4±6.5Ma,通过对这些侵入岩的岩石学研究,结果显示该区泥盆纪侵入岩均具较典型活动陆缘侵入岩的特征.结合区域岩浆活动资料及前人成果,初步确定在塔里木北缘木札尔特、色日牙克依拉克、虎拉山南缘野云沟至库尔勒一带在古生代为一活动陆缘.     

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.     

延边东部五道沟岩群的单颗粒锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义

通过对延边地区东部五道沟岩群黑云阳起石片岩的单颗粒锆石SHRIMP U-Pb年龄测定.获得21个单点年龄,其中包括7组谐和年龄和1组不谐和年龄.谐和年龄分别为1347.8 Ma、844.8 Ma、340.2～313.7 Ma(平均值为323±23 Ma,N=4,MSWD=0.23,置信度=0.88)、292.9～288.3 Ma(平均值=291±25 Ma,N=3,MSWD=0.031.置信度=0.86)、279.2～266.2 Ma(平均值为279±28 Ma,N=4,MSWD=0.031,置信度=0.86)、127.4～124.2 Ma(206Pb/208U年龄平均值为126.5±3.7 Ma,N=5,MSWD=0.12;置信度=O.97)、116.1～106.3 Ma(平均值为115±39 Ma,N=2,MSWD=1.2置信度=0.27),不谐和年龄的下交点年龄为(451±120)Ma、上交点年龄为(1811±400)Ma(MSWD=7.2);这一结果表明:阳起石片岩的原岩主要是来自中元古代、新元古代和早古生代的碎屑物,指示五道沟群的沉积成岩作用发生在石炭世(323±23 Ma),变质作用发生在晚二叠世(291±25 Ma),之后在279.2～266.2 Ma、126.5～106.3 Ma先后受两次岩浆用和蚀变作用的改造.     

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.     

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。     

川西前陆盆地中—新生代沉积迁移与构造转换

川西前陆盆地中—新生代各构造层的残余厚度展布和沉积特征分析发现,四川克拉通周缘的前陆盆地在晚三叠世时期发育于龙门山山前,明显属于龙门山褶皱逆冲构造载荷所形成的前渊凹陷;侏罗纪早期的沉积地层呈面状分布,没有表现出显著的挠曲沉降,指示了一个构造相对平静的阶段;中侏罗世早期前渊凹陷迁移至龙门山北段和米仓山山前,前渊沉积从晚三叠世的北东向转换为近东西向,广泛的湖泊相沉积预示了前陆盆地的欠充填状态;中侏罗世中晚期,川西盆地沉降中心又迁移到大巴山山前,相应的挠曲变形又从近东西向转化为北西向,构成了大巴山的前渊凹陷;晚侏罗世—早白垩世时期,沉降中心再次回到米仓山山前,巨厚的前渊凹陷沉积指示了米仓山冲断带的主要活动时期;白垩纪末—古近纪的前渊凹陷则跃迁至雅安—名山地区。川西前陆盆地的同造山沉降中心以四川盆地中心为核心在西部和北部呈弧形迁移,沉积序列不断更替和叠加。中生界各构造层底界构造图显示现今的构造低部位位于川西北地区和川西南地区,在川西北地区均有东西走向的等值线分布,而川西南地区等值线走向则为北东-南西向。因此分析认为,晚侏罗世至早白垩世的构造变形可能控制了川西盆地现今的地层变形,形成了川西北地区的南北向构造挤压结构,而晚期的新生代构造变形则主要体现在川西盆地的西南部,形成北东-南西向的地层展布特征。     

川东华蓥山二叠系／三叠系界线附近粘土层中粘土矿物的类型及成因

对川东华蓥山二叠系／三叠系界线附近粘土层中的粘土矿物进行野外采样和室内X射线衍射分析,结果表明,这些粘土矿物主要由规则混层伊利石-蒙脱石组成,其中1个样品可能舍有少量不规则混层绿泥石-蒙脱石等粘土矿物。总地看来．该界线粘土层中的规则混层伊利石-蒙脱石中伊利石层的含量自下而上呈现减少的趋势,平均含量约83％,所经历的最大古地温在125-150℃之间。这些粘土矿物的构成和特征与前人在华南其他地区相同层位取得的成果总体上具有较好的一致性．显示了该粘土层成因的相同性及所具有的等时意义。不同地区粘土矿物构成的差异性（如高岭石的存在与含量）可能与二叠系／三叠系界线不整合的存在与否或间断时间有关,规则混层伊利石-蒙脱石的混层比则与埋藏历史和沉积-沉积期后的流体介质有关。