新疆近50a来降水量时空变化及其突变分析

基于新疆53个气象台站1960—2005年逐月降水资料,通过Mann-Kendall非参数趋势检验方法,对新疆近50 a来年降水量和12个月降水量的趋势进行了分析,并计算12个月对年降水量的贡献率,同时通过SequentialMann-Kendall方法分析了27个台站年降水量显著增加趋势发生的时间突变点。结果表明,新疆近50 a来年降水量显著增加,北疆和南疆趋势最为明显;其中冬半年(1、2、11月和12月)这4个月的降水量增加趋势显著,对新疆年降水量的贡献较大;新疆大部分台站年降水量趋势发生突变的时间点在20世纪80年代以后。     

湖南金船塘锡铋矿床石榴子石原位LA-ICP-MS稀土元素分析及其意义

金船塘锡铋矿床是东坡矿田内一以锡铋为主的大型矽卡岩型多金属矿床。本文在详细野外地质考察、镜下观察以及电子探针分析的基础上,利用高精度LA-ICP-MS对该矿床的矽卡岩内石榴子石原位的微量元素进行了系统的分析。结果表明,金船塘锡铋矿床的钙铝榴石(Gro)大体上具重稀土(HREE)富集、轻稀土(LREE)亏损,负Eu异常的特征;而钙铁榴石(And)不同样品之间存在一定差异性,有的样品显示HREE富集、LREE亏损的特征,有的则轻重稀土分异不明显,除了多数呈Eu负异常外,还有部分表现为弱的正Eu异常,这可能是受钙铝-钙铁榴石混合物中的静电作用所导致。并且,上述不同石榴子石REE分配的差异还进一步指示,钙铝榴石(Gro)矿物生长速率较低,与孔隙流体之间基本保持动态平衡,水/岩(W/R)比值较低,其REE的化学行为主要受到晶体化学等机制的影响;钙铁榴石(And)矿物生长速率较高,具有较高的水/岩(W/R)比值,吸附作用在REE配分模式中起到重要作用。总体上,矽卡岩内的石榴子石的REE的分配呈HREE富集、LREE亏损,负Eu异常的特征,与千里山花岗岩REE分配模式一致,指示了金船塘锡铋矿床的成矿作用可能与千里山花岗岩体具有密切的成因联系。     

基于MODIS数据中国天山积雪面积时空变化特征分析

基于2011-2015年MOD10A2积雪产品和气象数据,通过几何校正、去云预处理,应用归一化差分积雪指数算法等获取中国境内天山山区积雪覆盖面积数据,分析了积雪面积的时空变化特征及与气温降水的关系。结果表明：（1）年内积雪面积呈单峰变化,9月开始积累,次年1月达峰值,3月气温回暖消融加速,至7月最小。春秋季波动较大但没有明显的增减趋势,夏季积雪面积最小,冬季最大且呈减小趋势。（2）2001-2015年积雪覆盖面积整体上呈减少趋势,积雪覆盖率最大值的波动比最小值的波动更加剧烈。（3）积雪覆盖率随着海拔升高而增大,海拔<1 500 m区域积雪覆盖率低于10%,海拔>4 500 m以上区域平均可达70%,为常年稳定积雪区。积雪覆盖率在西北坡最高,南坡最低。（4）年均气温升高是积雪覆盖面积减小的主因,年积雪覆盖面积变化与年降水量变化保持一致的下降趋势。     

地球内核顶部300 km速度和衰减各向异性的区域变化

衰减结构是地球内核的重要性质,它可以与地球内核的速度结构结合,对内核的形成和演化机制提供更全面的信息.本文系统收集了1991年到2014年全球、区域和临时地震台网的PKPDF和PKPBC数据,研究了澳大利亚、非洲和太平洋中部下方内核顶部300 km的速度和衰减各向异性结构.速度结果表明,澳大利亚下方内核的速度没有明显的各向异性,但是非洲和太平洋中部下方的内核具有明显的各向异性,且非洲的速度各向异性强于太平洋中部.同时,相对于AK135模型,澳大利亚的平均速度快0.5%,而非洲和太平洋中部的平均速度与参考模型没有明显差异.对于内核的衰减结构,我们得到以下结果：1）在东西方向,内核顶部200 km左右的区域,澳大利亚的衰减最强（Q值在400左右）,非洲和太平洋中部的Q值分别在600和500左右.2）澳大利亚下方的内核衰减没有明显的各向异性,非洲和太平洋中部下方的内核衰减存在明显的各向异性.此外,内核在非洲地区的衰减各向异性强于太平洋中部的各向异性.3）最后,内核中三个区域的速度和衰减具有良好的相关性,即高/低速对应于高/低衰减.考虑到以上结果以及三个区域的位置,我们认为内核顶部的速度和衰减结构都存在区域变化,而不是简单的半球变化.这种区域变化很可能是由于核幔边界热结构的不均一性和内核耦合,使得内核顶部的不同区域在形成过程中受不同的变形影响,从而形成铁晶体不同的生长和排列,引发了不同的各向异性特征.

     

利用盐湖常见元素的助烧结作用绿色制备氧化镁及磷酸镁水泥

低活性氧化镁是制备磷酸镁水泥(MPC)的关键原材料。现行低活性氧化镁的生产方式导致了制备MPC具有能耗高和成本高的缺点,不利于其推广应用。利用盐湖中常见元素如B,Na、K和Cl的助烧结作用,在≤1 200℃煅烧盐湖提锂镁渣、外掺B的轻烧镁粉和水氯镁石的热解产物制备低活性氧化镁。介绍了低活性氧化镁的粒径、比表面积、孔隙率、化学组成、矿物组成和形貌等物理特征,以及低活性氧化镁制备MPC的凝结时间、水化产物、微观结构、抗压强度、体积稳定性等凝结硬化性能,并分析了烧结温度对低活性氧化镁的理化性能及MPC的凝结硬化性能的影响。相比现有技术,利用盐湖共存元素的助烧结作用可将氧化镁的烧结温度由1 500～1 800℃降低到1 200℃以下,有利于实现低活性氧化镁及MPC的低能耗、低成本绿色制备,促进MPC的推广应用。     

塔里木河流域绿洲城镇发展与水土资源效益分析

通过Global Moran'sⅠ指数和Getis-Ord Gi*指数并构建协调发展度模型对塔里木河流域绿洲城镇1995、2000、2005和2008年4个时间点的城镇化水平、土地资源效益和水资源效益的集聚扩散状态及其冷热点空间格局演化与空间联动效应进行分析,得出结论:受塔河流域绿洲分布、气候条件及城镇发展基础等多种因素影响,城镇化和水土资源效益空间格局表现出不尽相同的状态.①塔河流域城镇化与水土资源效益的集聚扩散状态不一致,城镇发展与自然条件相互作用的时间和力度不同决定了三者空间差异的必然性.②受城镇化所处阶段、城镇职能与主导产业的影响,各县市水土资源开发的时序不同,城镇化和水土资源效益各自的热点演化格局明显不同,区域联动效应差异显著.③城镇化与水土资源效益冷热点区域的数量结构迥异.城镇不平衡发展仍然是主导趋势,土地资源效益滞后于城镇发展,水资源效益敏感性较强.④塔河流域范围广,自然条件复杂,各二级流域城镇化与水土资源效益的差异性显著.⑤城镇化与水土资源效益协调发展度的类型主要为发展水平低和较低两种,协调发展度的空间格局相比其冷热点区域的空间格局更具稳定性,三者差异显著是协调发展度低的重要原因.     

Terrestrial surface-area increment: the effects of topography,DEM resolution,and algorithm

The area increment of land surface compared with its projected area is an effect of topographic relief and is also a source of environmental variations. To examine the effects of topography and data resolution on surface area calculation, we calculated incremental area coefficients (IACs), based on two different algorithms, for a DEM of China at a series of spatial resolutions. Sampling the DEM with a regional network of 50?km?×?50?km cell size, we explored the relationships among the two IACs and topographic features. Both IACs studied were exponential functions of resolution. At 30-m resolution, the IACs were 4.31 and 4.89% over China, respectively. The largest increment for a 50?km?×?50?km cell was >45%. Between the IACs there was a linear relationship that varied with DEM resolution. Hierarchical variation partitioning revealed that the factors included contributed in a very similar percentage composition to the two IACs, mean slope (37.5 or 38.7%) and standard deviation of slope (22.3 or 19.6%) at local scale dominated the area increment, followed by regional elevation range. Data resolution contributed about 10%, while the deviation of slope exposure only had minimal (1.4 or 1.7%) impact on surface-area increment. For a specific type of geomorphology, a threshold resolution of DEM can be determined, below which the surface-area increment (i.e., IAC) is negligible. Our results provided the first comprehensive estimate of the contributions of the topographic features, DEM resolution, and algorithms for the surface-area increment, and indicated the scale-related properties and potential environmental consequences of topographic heterogeneity in various estimates of natural resources and ecosystem functions when area needs to be taken into account.     

基于要素叠加的旅游景区经济影响域空间分异——以八达岭长城景区为例

本文在旅游景区的层次上,以旅游经济影响的空间范围——旅游经济影响域为视角进行研究和空间尺度推绎,探索在空间尺度上评估旅游景区对周边地区经济影响的程度和范围的定量分析方法,提出了旅游景区经济影响域的概念和关键指标界定,并分析了典型案例北京郊区经济辐射特点显著的景区——八达岭长城旅游区的辐射影响范围。在对八达岭周边的岔道、石佛寺等案例区域实施现场调研的基础上,获取了旅游就业、旅游收入和居民感知要素的旅游经济指标的实测值。然后运用旅游区位商模型、聚类分析等方法对样本数据进行总体趋势分析,从而分别测算出基于就业、收入和感知的八达岭景区旅游经济影响域的空间结构,最终通过要素叠加法刻画出旅游经济影响域的空间结构。     

利用泥芯中稀土元素示踪青铜器的产地

从青铜器上所残留的陶范或泥芯出发，探讨利用泥芯示踪青铜器产地的可行性。采用等离子体发射光谱法测试了湖北、陕西、内蒙古和辽宁等地古代遗址出土陶范、泥芯等冶铸遗物的稀土元素，并分析比较了各自特征。在此基础上，对湖北枣阳九连墩和荆门左冢楚墓群出土青铜器上的泥芯进行稀土元素分析，为这些青铜器的铸造地提供信息。研究结果显示，各地陶范和泥芯的稀土元素特征有一定差异，通过分析青铜器上所残留的泥芯或陶范中稀土元素的地球化学特征，可以示踪古代青铜器的产地，即铸造地。     

Trace elements and stable isotopic geochemistry of an Early Cambrian chert-phosphorite unit from the lower Yurtus Formation of the Sugetbrak section in the Tarim Basin

A chert-phosphorite unit from the Sugetbrak section in the Tarim Basin was analyzed for rare earth elements (Ce, Eu), redox sensitive proxies, and carbon isotopic compositions (δ¹³C_carb and δ ¹³C_org) in the lower Yurtus Formation of the Early Cambrian period. Redox sensitive element ratios (Th/U, V/Cr, Ni/Co, and V/Sc) were employed to determine the palaeoenvironmental conditions during this period. The ratios indicated that the depositional environment of the chert-phosphorite-black shale unit ranged from suboxic to anoxic. Negative Ce and positive Eu anomalies in the chert-phosphorite assemblages of the studied Yurtus Formation indicated the existence of a redox-stratified ocean, similar to that of South China. Overturn or upward expansion of the deep water-mass probably reached the shallow marine zone after the formation of the Yurtus phosphorites. The characteristics of the negative Ce anomaly may be due to phosphoritic inheritance from the Ce-depleted signature of the overlying water column. Subsequent hydrothermal inputs and reduced detrital supplies of the deep water caused by the upwelling affected certain redox sensitive elements in the sedimentary basin. δ ¹³C_carb and δ¹³C_org negative excursions in the Yurtus chert-phosphorite unit may be related to a transgression phase when episodic basinal upwelling moved ¹²C- and P-rich waters from the pelagic basin floor to the continental shelf. Although carbon isotopic compositions in the Yurtus chert-phosphorite assemblages may have suffered from diagenetic alteration, they can be used to probe diagenetic conditions. Multi-proxy geochemical studies indicated that the δ ¹³C_carb values of the Yurtus chert-phosphorite assemblages might be considered reflections of a predominantly suboxic environment that was subsequently affected by hydrothermal inputs due to the upwelling.