Fast modeling of cross-covariances in the LMC: A tool for data integration

Although modeling of cross-covariances by fitting the linear model of coregionalization (LMC) is considered a cumbersome task, cross-covariances are the key for integration of data for multiple attributes in environmental hydrology, aquifer and reservoir characterizations using multivariate geostatistics. This paper proposes a novel method of modeling cross-covariances in the linear model of coregionalization (LMC). The classic minimum/maximum autocorrelation factors (MAF) method is analyzed and found to be a good tool to discriminate the elementary nested structures of directional sample covariance matrices. Thus, separate modeling of the scalar sample covariance for each MAF factor may allow to obtain the complete LMC model for the original attributes after a back rotation of the diagonal model covariance matrix of directional factors. However, such a back rotation is not computable following the classic MAF formulation. This paper introduces an ambi-rotational minimum/maximum autocorrelation factors (AMAF) method that allows a back and forth double rotation of the directional diagonal model covariance matrix for factors. This approach provides a device for modeling of the full matrix of directional covariance and cross-covariance for the original attributes in the LMC without recurring to iterations. In this way, the use of multivariate geostatistics for data integration is allowed avoiding collocated approaches or rotation and modeling of data factor scores. The method is illustrated with an example for covariances for three attributes.     

Geochemical simulation of the formation of brine and salt minerals based on Pitzer model in Caka Salt Lake

Copyright by Science in China Press 2004 Interactions between ions in natural waters have a great effect on the rates of redox processes[1], mineral solubility[2] and biochemical availability[3,4]. A model describing the variation of activity coefficients with ionic strength, temperature and composition of the solution is required to quantify those effects,thereby it can be used to make many geochemical calculations such as the aqueous speciation of elements, the min-eral sequence, mixing of …     

Sustainable development and management of an aquifer system in western Turkey

This study presents the establishment of sustainable development and management policies for the Küçük Menderes River Basin aquifer system in western Turkey. Geological, hydrogeological, and geophysical data are used conjunctively to define various hydrogeological units and their geometry. Distributions of hydraulic-parameter values and recharge are estimated by geostatistical methods and hydrologic simulations, respectively. A finite-difference groundwater flow model is used to represent the unconfined flow in the aquifer system. The model has been calibrated under steady state and transient conditions. The resulting model was used to test seven management scenarios for a planning period of 21 years to determine the so-called safe yield and sustainable yield of the aquifer system and to investigate the potential impacts of four planned surface water reservoirs on groundwater resources in the basin. The results demonstrate that the continuation of the present pumping rates exceeds both the safe yield and the sustainable yield of the aquifer system. Consequently, the growing need for irrigation water should be met by the construction of the planned surface water reservoirs and the implementation of efficient water management policies and plans.

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Resumen Este estudio presenta el establecimiento de políticas sustentables de desarrollo y gestión en el sistema acuífero de la cuenca del río Küçük Menderes, al Oeste de Turquía, para lo que se ha utilizado datos geológicos, hidrogeológicos y geofísicos de forma conjunta de cara a definir diversas unidades hidrogeológicas y su geometría. La distribución de los parámetros hidráulicos y de la recarga ha sido estimada mediante métodos geoestadísticos y simulaciones hidrológicas, respectivamente. Se ha empleado un modelo de las aguas subterráneas en diferencias finitas para representar el flujo no confinado en el sistema acuífero, el cual se ha calibrado bajo condiciones estacionarias y transitorias. El modelo resultante ha sido usado para contrastar siete escenarios de gestión durante un período de planificación de 21 años con el fin de determinar el punto de explotación segura y sustentable del sistema acuífero, así como para investigar los impactos potenciales sobre los recursos subterráneos de los cuatro embalses superficiales que se hallan en proyecto. Los resultados demuestran que el mantenimiento de las tasas actuales de extracción del acuífero supera tanto el régimen de bombeo seguro como el sustentable del sistema. Por consiguiente, se debería compensar la necesidad creciente de agua para riego con la construcción de los reservorios superficiales previstos y con la implementación de políticas y planes de gestión eficiente del agua.

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Résumé Cette étude présente la proposition dune politique de développement et de gestion durables du système aquifère du bassin du Petit Mendérès dans louest de la Turquie. Des données géologiques, hydrogéologiques et géophysiques ont été utilisées conjointement pour définir les différentes unités hydrogéologiques et leur géométrie. Les distributions des paramètres hydrauliques et de la recharge ont été estimées respectivement par des méthodes géostatistiques et des simulations hydrologiques. Un modèle découlement souterrain aux éléments finis a été utilisé pour représenter lécoulement non captif dans le système aquifère. Le modèle a été calibré dans des conditions de régimes permanent et transitoire. Le modèle résultant a servi à tester sept scénarios de gestion pour une période de programmation de 21 ans, afin de déterminer les débits de prélèvement sûr et durable dans le système aquifère et détudier les impacts potentiels de quatre réservoirs deau de surface en projet sur les eaux souterraines du bassin. Les résultats montrent que la poursuite des prélèvements au débit actuel excède aussi bien le débit dexploitation de sécurité que celui durable pour le système aquifère. Par conséquent, les besoins croissants deau pour lirrigation doivent être satisfaits par la construction des réservoirs projetés et par la mise en place de politiques et de plans de gestion de leau efficace.

     

从勘查地球化学到应用地球化学

勘查地球化学是在20世纪从一门探矿技术发展成一门年轻的地学分支科学.进入21世纪,它可能为解决资源与环境关键问题做出许多从事勘查地球化学工作的人都未预料到的重大贡献.由于它的发展今后可能超越它原有的局限,因而称之为应用地球化学更符合它的发展方向.应用地球化学是尚未成形的一门科学.它是许多化学家、地球化学家、地质学家、物理学家、数学家、农学家与环境学家的多学科学术活动.由此产生了一种国际学术杂志“应用地球化学(appliedgeochemistry)”,但应用地球化学的研究成果散见于许多杂志,还没有一个学术团体以此命名.因而,国际勘查地球化学家协会大可借此机会改名为应用地球化学家协会,以便吸收多学科的人才,为解决人类资源与环境中关键问题共同努力.周期表上所有元素不同尺度不同性质的地球化学图已成为解决资源与环境关键问题的最重要的基础图件.勘查地球化学家多年研究地球化学填图的思路与方法可以帮助其它学科扩大视野,而多学科的融合将使改名为应用地球化学的勘查地球化学的研究得以更深入的发展.     

Determination of Chlorine Contents in Geological Survey of Japan Reference Materials by Prompt Gamma Neutron Activation Analysis

We determined chlorine contents in nine GSJ (Geological Survey of Japan) reference materials (JB-1, 1a, 2, 3; JA-1, 2, 3; JR-1, 2) by prompt gamma neutron activation analysis, employing the standard addition method. Pressed powder disks of each reference material were used for neutron irradiation and gammaray measurement, after known quantities (25-200 μl) of sodium chloride solution were added. The influence of the nearby sodium peak overlap was checked, and fluctuations in the chlorine count rate were corrected using silicon as an internal standard. The slopes of calibration lines for seven reference materials (JB-1, 2, 3; JA-1, 2, 3; JR-2) and SiO₂ powders fall within 5% error, and their chlorine values were obtained from the intercepts. Chlorine contents in JB-1 a and JR-1 were also determined by using the calibration lines. Our chlorine values ranged from 26.1 to 934 μg g-¹, which agrees well with the previously reported values.     

区域化探异常评价方法研究进展(Ⅱ)

重点介绍国外近年来尝试的新的地球化学评价方法及其应用效果，分析成矿地球化学环境、控矿因素及元素运移机制，建立普查地球化学模式，使预测、筛选异常更具科学性。     

TIN模型在地球化学勘查的计算机辅助制图中的研究和应用

以济源西北部 1∶ 5 0 0 0 0水系沉积物测量和嵩县小南沟金矿区地球化学勘查两个项目为实例 ,总结了 TIN模型在区域化探扫面和矿区化探剖面的辅助制图中的应用特点及需注意的问题 ,着重介绍了数据布局方法和调整 Delaunay三角剖分网技术 ,对在不规则采样区域边界带圈等值线的形状问题 ,首次采用虚设采样点的方法进行处理 ,取得了很好效果     

轮南油田原油中三甲基苯基类异戊二烯化合物的检出及其意义

轮南油田不同时代储层原油中检出了丰富的三甲基苯基类异戊二烯化合物。该类化合物被普遍认为是来自于高盐度和强还原水体沉积环境中绿硫菌体内的类胡萝卜素的特征性生物标志化合物。该类化合物的检出对轮南油田烃源岩研究具有重要的指示意义，暗示了具有分层水体或高盐度的强还原环境下发育的优势烃源岩，对该区烃类的主力生烃贡献不容忽视。基于C15-3，4，5-三甲基苯基类异戊二烯异构体在轮南油田原油中的分布规律，及C15-3，4，5／C13-2，3，6-比值与Pr／Ph，Ga／C31H和Ts／Tm等常规地球化学参数的对比，说明具有生源意义、能够指示沉积相特征的三甲基苯基类异戊二烯化合物分布，在一定程度上也受烃类热演化程度的影响。     

内蒙古北山东段珠斯楞铜金矿床的基本特征

珠斯楞铜金矿位于晚古生代板块缝合部位,产于华力西晚期花岗斑岩和闪长玢岩岩脉中,通过矿区基础地质、物化探等的研究,确定有2个矿体、1个矿化体。主要矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂等,呈浸染状、细脉状分布。化探垂直分带性表明,Au和前缘晕元素在浅部富集,Cu在中深部富集。矿床为斑岩型,主要发育青磐岩化带,其可作为区域上大型斑岩铜矿的找矿标志。     

覆盖区多目标地球化学调查数据应用前景浅析--以江苏省国土生态地球化学调查有关成果为例

多目标地球化学调查是一项基础性、公益性地质调查工作，江苏省的多目标地球化学调查是全国实施此项工程的重要组成部分，可作为覆盖区开展此项工作的一个代表。本文简介了江苏省开展多目标地球化学调查工作的基本情况，用具体实例说明了多目标地球化学调查数据在示踪人类活动对自然土壤环境的影响、研究区域地质背景对土壤环境的制约作用、开展局部土壤生态环境安全预警、指导开发利用局部富Se土壤资源等方面的初步应用效果，对江苏省多目标地球化学调查资料的应用前景及如何进一步利用好多目标地球化学调查数据的相关问题进行了专门探讨，并提出了有关建议。