Pervasive wetland flooding in the glacial drift prairie of North Dakota (USA)

This article describes a unique flood hazard, produced by the dramatic expansion of wetlands in Nelson County, located within the North American Prairie Pothole Region of North Dakota, USA. There has been an unprecedented increase in the number, average size, and permanence of prairie wetlands, and a significant increase in the size of a closed lake (Stump Lake) due to a decade-long wet spell that began in 1993 following a prolonged drying trend. Base-line land cover information from the 1992 USGS National Land Cover Characterization dataset, and a Landsat TM scene acquired 9 July 2001 are used to assess the growth of the closed lake and wetland pond surface areas, and to analyze the type and area of various land cover classes inundated between 1992 and 2001. The open water profile in Nelson County changed from one marked by relatively comparable coverage of closed lake and wetland pond areas in 1992, to one in which wetland open water accounted for the vast majority of total open water in 2001. The bulk of the wetland pond area expansion occurred by displacing existing wetland vegetation and agricultural cropland. Producers responded to the flood hazard by filing Federal Crop Insurance Corporation (FCIC) claims and enrolling cropland in the Conservation Reserve Program (CRP), a federal land retirement program. Land taken out of agricultural production has had an enormous impact upon the agricultural sector that forms the economic base of the rural economy. In 2001 the land taken out of production due to CRP enrollment and preventive planting claims represented nearly 42% of Nelson County’s 205.2 K ha base agricultural land. The patterns obtained from this detailed study of Nelson County are likely to be the representative of the more publicized flood disaster occurring within the Devils Lake Basin of North Dakota.     

干旱生态环境及水资源对全球气候变暖响应的研究进展

西北地区现代气候变化基本特征是冬暖夏干,采用脆弱度和影响指数方法定量评价了生态环境对全球气候变暖响应,重点阐述了西北现代气候变化对干旱生态环境和水资源这两个领域的影响.结果表明: 由于现代气候变干变暖的自然和人为因素的共同作用,导致我国西北地区的黄土高原、黑河流域、石羊河流域、甘南高原和黄河首曲的地域生态环境有不断退化的趋势.气候变干使渭河上游、黄河上游(洮河和大夏河)以及黄土高原中部7条主要河流的径流量呈明显下降趋势,引起水资源短缺.     

气候变化对塔里木河来自天山的地表径流影响

塔里木河水资源主要来自天山南坡两条源流,选择西段阿克苏河和中段开都河-孔雀河作为研究区.1956-2003年研究河源山区气温呈持续升温且降水波动增加的趋势,其中1995-2003年升温强劲,升温速率高出48 a期间平均的3倍以上;降水自1986年后持续增加,20世纪90年代较80年代增幅达18%,并显示出河源山区湿岛向塔里木盆地扩展.因高山缺少气象观测,出山径流过程变化可以综合反映中高山带的气候变化.塔里木河来自天山的地表径流在1986-2003年间持续增长,以冰川融水补给为主的库玛拉克河,1994年以来年径流量增加已在前期平均值基础上提升了一个台阶;开都河以降水径流补给为主,1986-2002年出现了观测记录以来的丰水期,并使1986年后博斯腾湖水位快速上升,恢复到1958年记录的最高水位以上.两河年径流变化趋势基本相似,但也显示有西、中段的气候变化局部差异,出现丰枯水期的不一致;然而,在近16 a升温过程中,年径流增长幅度和快慢相近.     

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。     

杭州泗岭铝质A型花岗岩的发现及其构造意义

初步研究表明,以往被认为是典型的S型花岗岩或改造-重熔型花岗岩的泗岭岩体应为铝质A型花岗岩。该岩体高硅、碱、钾而明显贫钙、镁;高(K2O Na2O)/CaO值(平均16.79)和AKI指数(平均0.92);FeO*/MgO比值大(平均13.95),高于M型、S型和I型花岗岩,而与世界A型花岗岩平均值(13.4)相近;岩石为弱碱性、准铝-弱过铝质,富含稀土元素、HFSE元素,高Rb、F和Nb,反映其具A型花岗岩的成分特征。泗岭岩体氧同位素δ18O为 8‰～ 9‰,反映岩浆主要起源于下地壳。该岩体侵位于拉张的构造环境,是晚白垩世早期一次重要的构造-岩浆热事件,同时也反映了区域性孝丰—三门湾大断裂与学川—湖州大断裂在晚白垩世早期处于拉伸阶段。     

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。     

西秦岭熊山沟岩体地球化学及构造环境分析

在区域地质调查及综合研究的基础上,对位于西秦岭天水东南部地区的原百花岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学、岩体接触关系、同位素年龄研究,从中解体出熊山沟岩体,并初步了解了该岩体的岩浆活动规律。熊山沟岩体早期岩石类型为斜长花岗岩,岩石化学成分K2O含量较低,K2O∕Na2O比值为0.33～0.42;晚期岩石类型为二长花岗岩,岩石相对富集K2O,K2O∕Na2O比值为1.01～1.43,岩石属拉斑-钙碱性系列;微量元素富集Th、Hf、Nb、Zr等元素;稀土元素以富集轻稀土,无铕负异常或铕负异常不明显为主要特征;氧同位素值较低（δ^18O为＋3.32‰）,岩石具Ⅰ型花岗岩的特征,岩浆来源于下地壳物质,形成于大陆弧构造环境。     

阿尔金南缘构造带西段辉绿岩墙群的地球化学特征及构造环境

对阿尔金南缘构造带西段辉绿岩墙群的岩石学和地球化学的详细研究表明,该区辉绿岩墙群为拉斑系列岩石,其主量元素以中等TiO2(1.19%～1.59%)、高MgO(5.51%～7.88%)、贫K2O(0.04%～0.84%)和P2O5(0.10%～0.20%)、Na2OK2O为特征;高场强元素(HFSE)丰度特征显示其为E-MORB型或过渡型玄武岩质岩石;稀土元素总量相对较高,轻重稀土元素分馏不显著[(La/Yb)N=1.93～3.61,LREE/HREE=3.01～4.10],在球粒陨石标准化配分模式图上呈略富集型.结合玄武岩构造环境判别图解综合分析推测,它们可能形成于一种裂谷向MORB环境过渡的构造环境,即初始小洋盆构造环境.     

滇西南澜沧江结合带北段云县花岗岩的地质特征及形成环境

滇西南澜沧江结合带云县花岗岩体的岩石类型主要为黑云二长花岗岩,SiO2含量平均为68.57%,K2O/Na2O值平均为1.67,相对富钾,岩石属高钾钙碱性系列,岩石酸、碱度低于同类岩石平均值,而镁铁组分高于平均 值,显示岩石偏中性,与同碰撞构造环境形成的花岗岩特征类似.Al2O3含量较高,平均为13.66%,A/CNK平均为1.1,呈铝过饱和,CIPw计算结果均出现标准矿物刚玉分子(105).岩石总体上相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素.稀土元素总量较高,平均为240.75×10-6,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,(La/Yb)N为8.88～9.41,分异不是很大,Eu为中等负异常,銭u为0.52～0.57.经多种相关图解判别,岩石属S型花岗岩,其构造环境相当于大陆碰撞花岗岩类(CCG).锆石颗粒U-Pb测年结果显示,源岩的形成年龄最晚是晋宁期(778 Ma),岩体主体形成于华力西晚期一印支期.其中岩浆成因锆石样品的206Pb.238U和207Pb/235U年龄分别为49 Ma和61 Ma,反映在云县岩体中可能存在喜马拉雅期岩浆活动.     

长江河口洪水造床作用

据多年实测资料统计 ,长江口年径流总量 92 4 0亿m3,年输沙量 4 .86亿t,洪季的径流量和输沙量分别占全年总量的71.7%和 87.2 %。如遇洪水年 ,当洪峰流量超过 6 0 0 0 0m3 s时 ,中、下游河道水位明显抬高而进入防汛警戒状态 ,河床有明显冲淤变化 ;洪峰流量超过 70 0 0 0m3 s时 ,新生汊道及切滩串沟频频出现 ,给河口治理及深水航道开发带来重要的影响。从长江河口河槽演变基本特征及南港、北槽底沙输移强度引证长江洪水在河口地区的造床作用