第四纪黄土物源的时空差异研究现状及展望*

黄土物源研究对揭示第四纪以来东亚大气环流格局的演化和构造—气候之间的相互作用具有重要意义。目前已应用多种物源示踪方法对黄土物源开展了大量研究,但对黄土物源时空差异规律及其动力学机制尚未取得较为一致的认识。在综合分析黄土物源研究现状的基础上,重点从影响⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值和 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值组成及单颗粒碎屑锆石U-Pb年龄谱构成的因素角度,分析了第四纪黄土的物源及可能变化,获得以下认识: (1)第四纪黄土沉积物的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化幅度可达0.002 580~0.004 949,远远超出实验室分析测试误差(<0.000 018)或由Sr同位素衰变带来的影响(2.6 Ma时段小于0.000 026,1个冰期旋回小于0.000 001); ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值亦发生了较显著变化(0.000 095~0.000 240),其变化幅度远大于实验室的分析测试误差(<0.000 010)及衰变导致的 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值(<0.000 013)变化。因此,在黄土中检测到的Sr-Nd同位素组成的变化应具有较明确的地质意义。(2)第四纪黄土沉积物中无论全岩还是主要粒径组分的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值和 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 值的变化都与气候代用指标变化不同步,难以从气候变化角度进行解释,可能更多地反映了源区的变化。(3)与Sr-Nd同位素示踪体系相比,单矿物或单颗粒的物源示踪体系对物源区变化的响应更为敏感,在追踪第四纪黄土沉积物源区时空差异方面具有较明显的优势。(4)基于碎屑锆石U-Pb年龄谱对黄土物源的有限研究揭示黄土高原的黄土在地质历史时期可能发生了原始物源区显著的时空分异,特别是不同剖面都反映出了1.2 Ma前后黄土主要源区的变化,表明通过锆石U-Pb年龄谱研究黄土物源时空差异规律具有揭示岩石圈、大气圈、水圈耦合作用过程及历史的巨大潜力。     

Stroke特征约束的树状河系层次关系构建及简化方法

树状河系作为地图骨干要素之一,其简化效果直接决定地图综合的质量。树状河系简化需要考虑其语义、几何、拓扑和结构等多种特征,而现有方法大多只注重了长度、角度和属性等约束性量化指标,致使简化后的空间分布特征容易被破坏。本文首先研究基于树状河系有向拓扑树（DTT）的特征智能识别方法,然后依据Paiva提出的"180°假设"和"锐角假设",从河口出发,自下游向上游建立顾及河流语义、长度、角度约束的树状河系stroke连接,并据此判断树状河系层次关系,最后提出河系整体选取数量确定方法和顾及密度差异的河系分层剔除选取算法,实现树状河系自动化简化。经样本数据测试,验证了该方法的可靠性,同时经实际数据测试,验证了该方法在树状河系简化中的合理性和有效性。     

湘南黄沙坪多金属矿床花岗质岩浆性质及演化对成矿差异的约束

黄沙坪矿床是湘南地区最大的铅锌矿床,除铅、锌外,可供开采利用的矿种还包括钨、锡、钼、铜、铁、硫等。矿区内岩浆作用复杂、成矿元素多样、矿化类型丰富,是研究湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩W-Sn多金属复合成矿作用的理想对象。为查明矿区Cu多金属与W多金属复合成矿机理,本文在已有研究的基础上,从岩石学、矿物学及元素地球化学等方面分别对区内石英斑岩和花岗斑岩这两类成矿岩体开展了系统研究。结果表明,两类岩体具有相似的源区特征,但在源区性质及其演化过程方面仍存在差异:石英斑岩侵位深度更浅,具有相对较高的氧逸度和较低的形成温度;而花岗斑岩则侵位相对更深,具有更高的形成温度和极高的分异演化程度、更低的氧逸度。这些地球化学特征差异可能是制约石英斑岩成铜矿而花岗斑岩成钨矿的重要原因。     

上扬子盆地新生代差异抬升剥蚀与分异过程

中-新生代上扬子陆相盆地不仅是华南大陆的核心构造单元,也是大陆构造和盆地成因演化研究的天然实验室.基于楚雄盆地和四川盆地晚白垩世地层剖面中6件样品LA-ICP-MS磷灰石FT-U/Pb双法定年和热演化史模拟等研究,揭示上扬子盆地新生代差异抬升剥蚀及其分异过程.楚雄盆地大姚宜就剖面江底河组磷灰石裂变径迹（apatite fission track,AFT）年龄和径迹长度分别为43.2~33.9 Ma、10.06~11.30 μm,中新世以来快速抬升冷却速率达到约3~5 ℃/Ma;四川盆地宜宾柳嘉剖面三合组-高坎坝组AFT年龄和径迹长度分别为128.0~95.2 Ma、10.2~11.7 μm,为部分埋深退火样品.宜就剖面和柳嘉剖面上白垩统磷灰石U-Pb年龄峰值特征总体相似,共同揭示物源区古元古代（2 100~1 700 Ma）、新元古代（820~700 Ma）、早古生代（500~400 Ma）和早中生代（250~170 Ma）中高级别变质-岩浆构造热事件,其晚白垩世物源区主要为扬子板块西缘和北缘地区（即松潘-甘孜褶皱带、义敦岛弧、康滇古陆和秦岭造山带）.尤其柳嘉剖面磷灰石FT-U/Pb对比年龄揭示三合组-高坎坝组中少量磷灰石矿物为物源区晚三叠世-晚白垩世快速岩浆侵位过程的初始旋回沉积产物.晚新生代上扬子盆地受控于青藏高原东南向扩展生长过程控制影响,最终发生肢解分异形成现今盆地格架.      

基于熵思想的民族区城市生态系统研究——以云南省16个市州为例

基于生态资源环境与社会协调发展的区域城镇化研究已成为我国现阶段地理学研究中的重要科学问题之一。应用熵思想对2010—2012年云南16个市州的支持型输入熵、压力型输出熵、还原代谢型熵和消费代谢型熵、熵流、熵产生及总熵变情况进行定量研究。结果表明:云南省各市州城市社会经济生态系统还处于发展阶段,主要以有序度下降为主;云南省各市州的支持型输入、压力型输出、还原代谢型和消费代谢型4种类型熵存在着显著的空间差异性与单一熵主导性并存现象;云南省各市州城市社会经济生态系统的熵流、熵产生、总熵变存在着显著的空间差异性;云南省各市州城市社会经济生态系统的综合发展得分总体上呈现出东部优于西部、南部优于北部的空间分异格局。     

地面沉降对京津城际铁路工程稳定性影响的数值分析

地面沉降的快速发展对京津城际铁路的安全运行构成潜在威胁,特别是差异沉降较大的地段,对铁路桥梁及轨道稳定性产生较大影响。利用ABAQUS有限元,分析了局部抽水引起的地下水位下降和地面沉降对铁路桥梁桩基承载力和轨道混凝土支承层的影响,探讨了作用方式和影响程度,从而为制定高速铁路地面沉降防治工程措施提供技术依据。     

山区公路拓宽中新旧路基病害机理分析及防治

在公路拓宽过程中,由于沉降、变形累积和稳定性的差异,在新旧路基之间产生差异沉降,进而会引起原有路基变形,新路基失稳,甚至出现路基拉裂和下沉坍塌病害。以某山区拓宽公路中一段病害路基为例,在调查其病害特征的基础上,分析其形成机理,提出防治方法。     

三种再分析资料的高空温度与中国探空温度资料的季节平均特征对比分析

利用中国105个测站的探空资料以及NCEP/NCAR、ERA和JRA三种再分析资料,采用线性趋势和EOF分析等多种统计分析方法,对再分析资料的季节平均高空温度在中国区域的可信度进行了分析.结果表明,在数值上,春、夏、秋季的分布形势较为相似,大多表现出NCEP资料在对流层上层与探空资料更为接近,ERA和JRA资料在对流层中下层与探空资料更为接近,而冬季与其他季节差别较大;在描述长期变化趋势方面,不同季节不同资料的情况不一致,特别是夏季我国南部地区的对流层中层存在较大范围的降温趋势;在不同区域上,相比于探空资料,三种再分析资料在我国北方的描述能力比南方好,东部比西部好;在时空变化特征方面,三种再分析资料第一模态的分布在不同季节差异较大,而第二模态的分布在各季节则较为一致,大多表现出整层温度南北反位相变化的特征.     

西安城区与郊区风向风速差异分析

利用西安国家一般气象站和泾河国家基本气象站2006—2013年同期风向风速地面观测资料,分析比较了西安城区与郊区风向及风速的差异。结果表明:西安城区的月平均风速均小于郊区,城区比郊区偏小50%左右;两地逐月月平均风速波动趋势基本一致,郊区波动较大,城区较平缓;两地年平均风速均呈缓慢减小趋势,城区比郊区减小趋势明显;郊区极大风速远大于城区;郊区大风日较多,城区仅有1d,郊区出现大风的概率远高于城区。城区和郊区最多风向略有偏差,偏离1~20个方位;城区四季的最多风向均不同,郊区四季的最多风向变化不大;城区极大风风向较为分散,郊区较集中。