A New Progress of the Proterozoic Chronostratigraphical Division

The Precambrian, an informal chronostratigraphical unit, represents the period of Earth history from the start of the Cambrian at ca. 541 Ma back to the formation of the planet at 4567 Ma. It was originally conceptualized as a "Cryptozoic Eon" that was contrasted with the Phanerozoic Eon from the Cambrian to the Quaternary, which is now known as the Precambrian and can be subdivided into three eons, i.e., the Hadean, the Archean and the Proterozoic. The Precambrian is currently divided chronometrically into convenient boundaries, including for the establishment of the Proterozoic periods that were chosen to reflect large-scale tectonic or sedimentary features(except for the Ediacaran Period). This chronometric arrangement might represent the second progress on the study of chronostratigraphy of the Precambrian after its separation from the Phanerozoic. Upon further study of the evolutionary history of the Precambrian Earth, applying new geodynamic and geobiological knowledge and information, a revised division of Precambrian time has led to the third conceptual progress on the study of Precambrian chronostratigraphy. In the current scheme, the Proterozoic Eon began at 2500 Ma, which is the approximate time by which most granite-greenstone crust had formed, and can be subdivided into ten periods of typically 200 Ma duration grouped into three eras(except for the Ediacaran Period). Within this current scheme, the Ediacaran Period was ratified in 2004, the first period-level addition to the geologic time scale in more than a century, an important advancement in stratigraphy. There are two main problems in the current scheme of Proterozoic chronostratigraphical division:(1) the definition of the Archean–Proterozoic boundary at 2500 Ma, which does not reflect a unique time of synchronous global change in tectonic style and does not correspond with a major change in lithology;(2) the round number subdivision of the Proterozoic into several periods based on broad orogenic characteristics, which has not met with requests on the concept of modern stratigraphy, except for the Ediacaran Period. In the revised chronostratigraphic scheme for the Proterozoic, the Archean–Proterozoic boundary is placed at the major change from a reducing early Earth to a cooler, more modern Earth characterized by the supercontinent cycle, a major change that occurred at ca. 2420 Ma. Thus, a revised Proterozoic Eon(2420–542 Ma) is envisaged to extend from the Archean–Proterozoic boundary at ca. 2420 Ma to the end of the Ediacaran Period, i.e., a period marked by the progressive rise in atmospheric oxygen, supercontinent cyclicity, and the evolution of more complex(eukaryotic) life. As with the current Proterozoic Eon, a revised Proterozoic Eon based on chronostratigraphy is envisaged to consist of three eras(Paleoproterozoic, Mesoproterozoic, and Neoproterozoic), but the boundary ages for these divisions differ from their current ages and their subdivisions into periods would also differ from current practice. A scheme is proposed for the chronostratigraphic division of the Proterozoic, based principally on geodynamic and geobiological events and their expressions in the stratigraphic record. Importantly, this revision of the Proterozoic time scale will be of significant benefit to the community as a whole and will help to drive new research that will unveil new information about the history of our planet, since the Proterozoic is a significant connecting link between the preceding Precambrian and the following Phanerozoic.     

南岭钨矿床研究进展

南岭钨矿床研究一直是重要的前沿课题,近十余年来测试方法和技术的革新为南岭钨矿床研究注入了新活力,也取得了众多新进展.本文在系统查阅前人研究基础上对其进行总结,概括如下:①该区的岩浆-钨成矿活动不仅有燕山期,也有加里东期和印支期,但以燕山期最为强烈;②花岗岩浆是南岭钨矿床主要的直接物质来源,即使有少部分成矿物质是热液直接对含矿地层淋滤、萃取而来,但却被认为是次要的;③与花岗岩有关钨矿床的成矿流体主要来自花岗岩浆,在成矿作用晚期有不同程度的大气降水混入;④与钨有关的花岗岩主要由下地壳的早—中元古代岩石重熔形成,但地幔岩浆一定程度上参与了花岗岩的形成作用;⑤碱质交代在花岗岩浆演化形成钨矿床的过程中发挥了关键性作用;⑥不同学者对燕山期钨成矿作用动力学背景尚有不同看法,但该时期确定为板内伸展和裂谷环境已达成共识.     

南水北调中线突发水污染事件的快速预测

依据南水北调中线干渠资料,开展了正常输水情况下串联明渠内可溶污染物浓度分布规律数值模拟研究。采用数值模拟、数学归纳和统计分析方法,提出表征污染物输移扩散特征的峰值输移距离、污染带长度和峰值浓度的快速预测公式;通过示范工程验证了快速预测公式的可行性。结果表明:①串联明渠内,峰值输移距离随渠道流速减小而减小,并且污染带长度增加值随明渠内流速减小而减小,但是峰值浓度随明渠流速减小而增加;②快速预测公式计算结果与现场试验实测结果的误差均不到15%,证明了快速预测公式的合理性和可行性。这些研究结果为南水北调中线工程突发可溶性水污染事件应急预警方案的制定提供了科学依据。     

流域坡面汇流研究现状述评

对当前坡面汇流计算方法的研究进展进行了较为系统的总结与分析,并对坡面汇流的非线性效应以及城市低影响开发中的雨水入渗与蓄集对坡面汇流的控制作用进行了简要分析。从模型简单实用的角度出发,认为以流域时间-面积关系与线性水库相串联的ModClark法等为代表的概念性分布式坡面汇流模型具有良好的发展前景;考虑到基于等流时单元的变动等流时线法在反映雨强非线性影响中存在的问题,认为根据水文响应单元在不同雨强条件下汇流时间的变化,调整其汇流参数以反映坡面汇流的非线性效应,对于流域坡面汇流的分布式模拟更具有实际意义;针对目前低影响开发设施长时间序列大空间尺度的室外降雨径流监测资料普遍较为缺乏的现状,给出了后期应积极选择合适的技术以加强低影响开发性能监测工作的建议。     

国家地下水监测井建设关键问题研究

国家地下水监测工程建设由国土资源部和水利部联合立项申报,历经10余年的可行性研究和评估论证,最终由国家发展和改革委员会批准实施。项目财政投资20多亿元,覆盖全国31个省、区、市及新疆建设兵团,涵盖了全国7大流域和16个重要水文地质单元,共布设20401个地下水监测站点。项目的组织实施意义重大,事关地质环境、饮水安全和经济社会的可持续发展等民生问题。其中,钻探工程决定着国家地下水监测工程建设的质量、运行效果及使用寿命。本文针对项目“地域分布广、施工战线长、地质条件复杂”等特点,从组织管理、钻井结构设计、成井管材和钻进工艺选择等方面的关键问题进行了分析研究,并提出了具体建议。     

钻孔压水试验水压式栓塞排水泄压问题研究

压水试验水压式栓塞较其他类型栓塞可靠、灵活,但一直存在试验结束后排水泄压难题,使该类型栓塞使用局限于浅孔及地下水位高的钻孔。本文对该问题进行了研究,提出了解决方案,设计了新型水压式栓塞结构。解决了一直以来水压式栓塞的排水泄压难题,突破了试验孔深限制,使水压式栓塞能得到广泛应用。介绍了该新型水压式栓塞的结构和工作原理以及工程应用效果。     

珊瑚礁连通性研究进展

综述了国外近20 a珊瑚礁连通性的研究简史,总结了珊瑚礁连通性研究的方法,阐述了"珊瑚礁连通性"的研究对珊瑚礁生态系统管理的重要意义。中国的珊瑚礁连通性研究刚起步,离国外还有很大差距,今后应加强珊瑚幼虫扩散路径、珊瑚群体内(群体间)遗传分化、遗传距离、基因流的研究,对我国海域珊瑚幼虫扩散的走廊加以保护。     

基于LabView的松科2井项目管理系统

松科二井2013年正式启动,2018年5月完井,历时6年,最终井深7018 m。项目执行过程中,形成合同700多个、文件200多个、汇款流水1000多笔、报账流水1600多笔。针对松科二井合同、文件繁多,财务流程繁杂,涉及项目多的特点,基于LabVIEW平台设计了一套项目管理系统。该系统可全程记录松科二井上述合同、文件、汇款和报账信息,建立合同及对应批次汇款和报销的勾稽关系,具有模糊查询、修改、超链接等功能。     

5 000 m深部干热岩钻井方案的技术经济评价

介绍了美国芬顿山和法国苏茨深部干热岩的典型钻井技术方案,并根据我国干热岩钻井基础和地质成藏条件,从钻井深度、井身结构、钻进工艺和钻机设备等方面制定了3种不同的干热岩钻井技术方案,给出了具体技术指标数值。通过计算,对每种方案进行了技术经济评价,结果认为: 大直径钻井方案是技术可靠、经济可行的5 000 m干热岩钻探施工方案。     

全球数据库数据研究的初步进展

人类已进入大数据和人工智能时代,其成果已惠及千家万户。然而,大数据和人工智能技术在科学研究领域的应用却相形见绌,还未真正得到重视。大数据和人工智能是一种方法,一种思路,它不同于传统的科学研究方法和思路。在科学研究中,什么是大数据研究呢?符合大数据3个技术取向的是大数据研究,采用全数据模式的是大数据研究,从数据出发的是大数据研究。文中介绍了我们利用全球数据库数据厘定的玄武岩、安山岩、大陆边缘弧玄武岩(CAB)构造环境判别图,其中安山岩判别图填补了学术界的空白。玄武岩(MORB、OIB、IAB)判别图也不同于学术界早先熟知的判别图,是根据元素之间的相关关系厘定的。文中还讨论了大数据研究带来的一些可能很有意义的科学问题。如:1.在判别图研究中发现了许多效果较好的图解,主要依赖的是主元素、过渡元素和金属元素之间的关系,上述关系有什么意义,为什么会起到判别的作用?2.数据挖掘发现,全球大洋中脊中酸性岩极度匮乏,是否说明上地幔严重缺水?3.研究发现,中新世是全球岩浆活动最发育的时期,这一时期全球还出现了许多重大地质事件,二者之间是否存在关联?4.中新世全球埃达克岩最发育,按照埃达克岩的出露,发现从青藏高原到喀尔巴阡可能存在一个巨型的欧亚高原;5.根据对新生代苦橄岩全球时空分布研究,提出了一个如何认识全球热点问题等。文中还提出了下一步研究的建议并强调指出,科学已经进入大数据和人工智能时代,在大数据和人工智能时代,科学划分的标准发生了变化:凡是能够用数据化表述的学科才称之为科学,而不能用数据化表述的学科就不是科学,看来,能否被数据化是科学与非科学的分水岭。在大数据和人工智能时代,地质学和矿床学遭遇了空前的危机。按照我们的预测,在可以预见的未来,地球物理学将远超地质学,空间科学将异军突起,而在地质学领域内地球化学一花独放的局面还将维系很长一段时间。文中最后还探讨了今后找矿靠什么的问题,认为物化探和钻探测试技术的进步非常重要,同时,发展人工智能技术也已迫在眉睫。