滇西保山地块金厂河矿集区铁铜金铅锌多金属矿床成矿系统

滇西保山地块是西南“三江”特提斯构造带的重要组成部分,其大地构造位置处于藏-滇-泰-马中间板块中段,是近年来科学研究和地质找矿的热点地区之一。受区域构造演化的影响,保山地块先后历经原、古、中、新特提斯演化,并发生了多期成岩成矿事件,在北部形成了以金厂河铁铜铅锌矿、核桃坪铅锌矿、陡崖铁铜多金属矿、黑牛凹金矿、黄家地金矿等为代表的金厂河铁铜金铅锌多金属矿集区。区内矿床在成矿空间上具有明显的分带性,单个矿床在垂向上、平面上均呈有规律地分布,其分带标志除了矿床类型外,还表现在有用矿物组合及元素分带。由下往上、由内向外均有Fe→Cu-Fe→Cu-Pb-Zn→Au矿种分带及“矽卡岩型→构造蚀变岩型→石英脉型”的矿床类型分带,成矿元素均从高温到中低温变化。成矿系统的分析表明,区内各代表性矿床中矿石的硫、铅同位素组成和变化范围较为一致性,矿床的形成具有相似的成矿流体,表明不同类型的矿化可能形成于早白垩世中特提斯洋的闭合过程。本文综合区内构造演化、典型矿床地质特征、各地质事件发生的先后关系,建立了金厂河矿集区铁铜金铅锌多金属矿床成矿模式,以期为该区深边部地质找矿提供科学依据。     

陕西地洞河高分辨率石笋记录的DO18季风增强事件

千年尺度事件的结构特征和区域响应是理解和认识冰期气候变化及动力机制的关键。本文基于陕西汉中宁强县地洞河一支长417 mm石笋DDH1的11个U-Th年代和417个氧同位素（δ¹⁸O）数据,重建了末次冰期（64.8~33.2 ka B.P.）亚洲季风演化历史。石笋δ¹⁸O记录在64.7±0.2 ka B.P.和59.3±0.1 ka B.P.快速负偏,分别指示了DO18事件的开始和H6事件的结束。在DO18事件结束过程,石笋δ¹⁸O记录在64.0~60.4 ka B.P.持续正偏,振幅达2.9 ‰,反应季风逐渐减弱,但未出现明显转型阶段。其总体形态与大西洋Cariaco盆地岩芯反射率、南极冰芯的记录较为一致,但是不同于格陵兰冰芯的记录。因地洞河所处青藏高原、秦岭叠加影响的区域,纬度和地形的双重影响使得其石笋δ¹⁸O记录较其他地区偏负,振荡幅度更大。因地形阻挡了高纬信号,使得低纬甚至南半球的信号突现出来,ITCZ的移动、南半球温度和水汽潜热的释放作用在这一区域尤为显著。

     

硫化物风化产酸对流域岩石风化和碳循环的影响——以黄河支流三川河流域为例

硫化物风化产酸可加速岩溶作用但抑制大气二氧化碳参与流域碳循环,其复杂的地球化学机制和过程待阐明。本文以黄河二级支流三川河流域为例,通过采集20个三川河及其支流地表水点样和30个柳林泉地下水点样,经实验测试获得了流域比较系统的水化学资料和δ¹³C、δ³⁴ S数据,运用碳、硫同位素分析与水化学平衡计量方法,量化了流域硫化物风化产酸对岩石风化作用的贡献以及对碳循环的影响。计算结果表明：煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降所形成的硫酸明显促进了流域碳酸盐岩的溶蚀,对碳酸盐岩溶蚀的贡献约占64.59%;柳林泉水石膏溶解来源的SO₄^2-占69%,河水中石膏溶解来源的SO₄^2-占30%,但这些部分SO₄^2-没有参与溶蚀作用,应当扣除;三川河流域平均岩石风化速率为10.02 mm/ka,其中碳酸盐岩、硅酸盐岩的风化速率分别为9.14 mm/ka和0.88 mm/ka,低于国内外很多流域;由于硫酸抵消了碳酸盐岩石风化作用对大气二氧化碳的吸收,流域岩石风化消耗大气/土壤CO₂通量为116.58 mmol/（km² ·a）,不足珠江流域的1/5,且硅酸盐岩风化的贡献占63.3%。

     

新湖农场雀儿沟河防洪堤设计分析

针对雀儿沟河河道防洪标准较低,多年来洪灾严重,给新湖农场、芳草湖农场和106团人民造成很大损失。为提高防洪标准,减少洪灾损失,在充分利用已建提防和根据实际情况采用不同形式防护的原则下,通过防洪计算,对雀儿沟河防洪堤进行设计,最终确定混凝土护坡迎水坡坡比1:1. 75,背水坡坡比1:1. 5;护坡厚度为0. 15 m;堤顶超高与护脚基础埋深均为1 m。此设计可满足雀儿沟河防洪标准,保障沿岸居民生命财产安全。     

华北克拉通南部太古宙大陆地壳的生长和演化

太古宙约占地球已有演化历史的三分之一强,这一时期涉及到大陆地壳起源、陆壳的巨量生长和稳定以及板块构造作用的启动、建立等诸多最根本的全球性重大地质事件。太古宙岩石在华北克拉通南部的涑水、登封、太华、霍邱和五河等杂岩中广泛出露,这为解析上述重大科学问题提供难得的素材。近十年来,在华北克拉通南部古生代-中生代火山岩或早前寒武纪变沉积岩中陆续发现冥古宙-古太古代的捕获/碎屑锆石,暗示南部地块依然尚存地球形成最初期的陆壳物质。根据华北克拉通南部太古宙岩石年龄统计结果显示有2850~2700Ma和2580~2480Ma两个突出年龄区间,对应的峰值年龄分别为~2.76Ga和~2.52Ga。其中~2.76Ga的岩石主要出露于南部的鲁山、霍邱、五河和中条山地区。此外,在华北克拉通诸多地区,诸如怀安、阜平、五台、中条等地区的花岗质片麻岩和变质沉积岩中也均发现年龄为~2.76Ga的碎屑锆石或者继承锆石,暗示华北克拉通2.85~2.70Ga岩石的分布似乎比现今出露范围更为广泛。与整个华北克拉通类似,2.58~2.48Ga岩石亦在克拉通南部广泛分布,尤其是嵩箕地区的登封杂岩几乎全部是由新太古代晚期的岩石组成。~2.52Ga是华北克拉通南部,乃至整个克拉通太古宙地壳演化最突出、最重要的岩浆-构造事件,明显有别于全球其它诸多典型克拉通。已有的同位素资料研究表明华北克拉通南部,乃至整个克拉通在太古宙经历了两期明显的地壳生长事件：一期发生在2.85~2.70Ga左右,以形成于此时期的涑水杂岩中花岗质岩石和鲁山太华片麻岩系中深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在2.58~2.48Ga,以登封杂岩、涑水杂岩以及小秦岭地区太华杂岩中~2.52Ga各类花岗质岩石和变基性岩为代表。华北克拉通正是经过这两期陆壳巨量生长事件之后完成初始的克拉通化。我们在登封杂岩中识别出形成于俯冲汇聚环境的TTG质片麻岩、类似于赞岐岩的变闪长岩和具有N-MORB地球化学特征的变基性火山岩,提出其构成"新太古代构造混杂岩",标志着新太古代末期具有现代体制的板块构造在华北克拉通南部已经开始启动。最近,在登封杂岩中识别出的新太古代双变质带也支持上述观点。     

晋陕峡谷北段晚新生代河流演化初步研究

晋陕峡谷黄河形成的时代是地学界十分关注的科学问题,长期存在比较大的意见分歧,至今没有得到比较好的解决。山西保德地区发育一套晚中新世-早上新世的河湖相沉积,年代为>8.3～3.7Ma, 地貌与地层分析表明,它们是唐县期夷平面的相关沉积。河湖相地层所含砾石层的组构和岩性统计揭示,当时汇入古湖的河流是发源于周围抬升区的短小河流,形成一个局地规模的湖泊水系。晋陕峡谷北段唐县期夷平面之上分布两期红粘土覆盖的河流砾石层,形成年代分别在4.9Ma前和3.7Ma前; 砾石组构和岩性统计揭示,它们所指示的河流流向向北,与黄河流向相反,是一个不同于现代黄河的古河流,它将保德古湖水系与河套盆地联系起来。3.7Ma前,强烈的地面上升导致河湖相沉积结束和唐县期夷平面抬升,风成红粘土堆积其上,地形起伏增大,河流溯源侵蚀加剧,水系进入重新组织阶段; 1.2Ma前,黄土高原南部的河流将原北流水系袭夺,黄河形成; 最近1.2Ma的强烈地面上升,导致黄河不断下切并发育多级阶地,逐渐形成现代壮观的深切峡谷地貌。     

华北平原西南部石垄地貌的成因机理与古环境意义

华北平原西南部的石垄地貌位于河北省邯郸市西北10km的黄土台地区,由沿北东方向延伸的1条大石垄和9条小石垄组成。野外调查、测量资料和室内分析数据表明,垄岗状地貌由钙质胶结的古洺河入宁晋泊的河口三角洲分流河道沉积沙体组成,形成于晚更新世晚期的玉木Ⅱ与玉木Ⅲ之间的间冰阶,距今约2.86万年。垄岗上的"V"型裂口是在玉木盛冰期期间,三角洲上的分流河道沙体暴露于气下,在脱水干缩过程中形成的横切裂隙,与泥裂的成因类似。沿分流河道沙体下泄的富含碳酸钙的地下水在此渗出或溢出,形成了裂隙两侧脊状突起和大石垄左侧的分支状钙板堆积体。伴随邯郸断裂在晚更新世末期以来的强烈活动,紫山断块快速隆升,由此阻断了南洺河向东的自然流路,使其在清化附近被迫改为向北流,在大油村汇入洺河干流。邯郸断裂的正向滑动所引起的地层旋转,使得局部地层倾向逆转,由此造成了垄状沙脊整体向北东方向以5°的仰角翘起。     

“21·7”河南特大暴雨气象和水文雨量观测对比

2021年“21·7”河南特大暴雨打破我国大陆小时气象观测纪录,该极端天气事件位列2021年中国十大天气气候事件第2位。已有研究使用气象地面站雨量观测资料对此次过程进行雨情分析和极值统计,但降水时空分布不均匀,单一来源资料存在不确定性。通过对比气象站和水文站雨量资料,分析两套业务观测系统记录“21·7”河南特大暴雨过程的异同,发现气象站和水文站雨量在时间和空间分布上具有很好的一致性,两者不同等级的累积降雨落区、逐日和逐时降雨演变趋势均一致性强,但累积雨量和雨强极值的空间分布和数值存在差异,两套资料在暴雨中心（过程雨量大于600 mm）的系统性偏差小于1%。气象站和水文站的融合资料呈现比单一资料更细致的降雨分布、更全面的演变特征。此外,基于融合资料发现累积雨量排名前3位的城市（郑州、鹤壁、新乡）均具有累积雨量大、小时雨强极强、强降雨集中、雨强突然增长的特征,鹤壁和新乡最强降雨时段分别比郑州晚26 h和28 h。     

用于湿地气候效应模拟的三江平原下垫面数据获取

三江平原是我国沼泽湿地的重要分布区。在20世纪的后50 a中,三江平原在经过几次大规模的开荒后,其下垫面发生了明显的阶段性变化,湿地大面积消失,农田面积不断增加。为了认识20世纪下半叶不同时期三江平原湿地的气候效应,拟采用第三代区域气候模式(RegCM3)来开展研究。而目前被广泛用于RegCM3的GL-CC数据,所反映的研究区下垫面几乎不存在沼泽湿地,这与事实严重不符,所以必须获取三江平原有沼泽湿地存在的真实的下垫面数据,才能得到可靠的湿地气候效应的模拟结果。分别选择了4期(1954年、1985年、1996年和2000年)有阶段代表性的航片、TM影像数据为主要数据源,利用ERDAS8.7和Arcview3.2等软件,首先得到4期研究区的土地利用数据,然后通过土地利用数据类型向模式数据类型的转换,从4期研究区土地利用数据中提取出了三江平原下垫面的模式数据。经过误差分析,认为获取的4期三江平原下垫面模式数据准确的反映出研究区几个时期的湿地下垫面实况,可以作为三江平原湿地气候效应模拟的基础数据。     

北京地区湿地高等植物区系分析

根据工作需要,在北京4个水系的主要河流的平原地段和山区的上、中游地段,选取不同生境的典型样地,以及城区的人工湖泊共设立了35个采集点,采用样方法和样带法相结合,共调查样方355个,采集样本4 152个。在该调查资料的基础上,运用区系学原理对北京地区湿地高等植物区系的种类组成、地理成分(科、属、种3个层次)等进行了系统的分析。结果表明,北京地区湿地高等植物共有108科311属552种(含山区湿地),占北京植物总数的近1/3。其中苔藓植物(B ryohyto)有9科15属18种;蕨类植物(Pteridophgta)5科5属8种;裸子植物(Gymnosperm ae)3科5属6种;被子植物(Angiosperm ae)91科286属520种。种子植物中含20种以上的有5科,共210种;含5种以上的属有14个属,共114种。北京地区湿地植物的分布(即地理成分)较复杂。北京湿地种子植物属的分布区类型有15个类型,9个变型,温带地区类型占主导,温带成分较丰富(属数、种类、比例均占首位)。本区植物区系的主要特征为:①草本植物发达;②温带成分占优势地位;③区系起源古老;④特有属、种匮乏;⑤分布区类型具多样性。