Vertical patterns of stable carbon isotope in soils and particle-size fractions of karst areas, Southwest China

Taking limestone soil and yellow soil, the two major soil types in karst areas as examples, analyzing stable carbon isotope composition (δ¹³C value) of soil organic matter (SOM) in bulk soils and particle-size fractions of four soil profiles under three vegetable forms, the following results are reached: in the limestone soil profile, soil organic carbon contents are all above 1.0%, the highest value is 7.1% in the surface soil; however, they are between 0.3% and 4.6% in the three yellow soil profiles. From the surface to the bottom of the soil profiles, the variation of δ¹³C value of soil organic carbon for limestone soil profile is only between −24.1‰ and −23.0‰, however, it’s between −24.8‰ and −21.1‰ for yellow soil profiles. The variation range of δ¹³C value of soil organic carbon associated with particle-size separates is slight for limestone soil but is considerable for yellow soil. The contrast research indicates that the changes between the contents and the δ¹³C value of soil organic carbon with depth are complex. The vertical patterns of stable carbon isotope in soil organic matter have a distinct regional characteristic in karst areas.     

气候变化和人类活动对干旱区植被生产力的影响

在全球变化的背景下,植被生产力发生了一系列的变化,如何定量的评估中国西北干旱区气候变化和人类活动对植被生产力的影响,对于应对气候变化,促进"一带一路"生态建设以及美丽中国建设具有重要的意义。以新疆为研究区,以植被净第一性生产力(NPP)作为评价指标,分析了2001—2016年气候变化和人类活动对植被恢复和退化的影响。结果表明:(1)从2001—2016年,植被NPP有明显变化趋势的面积占植被覆盖区总面积的34.02%,其中30.58%的面积呈现恢复趋势,3.44%的面积呈现退化趋势,NPP平均每年增加634 Gg C·a^-1(Gg=10⁹ g)。(2)由人类活动和气候变化引起植被恢复的面积占植被NPP变化总面积的42.03%和30.58%;在上述两个区域,NPP平均每年增加量分别为319 Gg C·a^-1和59 Gg C·a^-1。由人类活动和气候变化引起植被退化的面积占NPP变化总面积的57.63%和19.45%;其中,在上述两个退化区域,NPP平均每年分别减少68 Gg C·a^-1     

典型工业城市土壤重金属元素形态特征及生态风险评估

城市工业化发展易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明, 土壤重金属对生态环境的危害不仅与其总量有关,更大程度上取决于重金属的赋存形态。为查明河套平原某典型工业城市城区土壤重金属的含量特征、赋存状态和风险状况,本文在该市不同功能区采集土壤样品52件,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)等分析技术测定土壤重金属元素含量和赋存形态状况的基础上,采用风险评价编码法(RAC)对城区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明: ①表层土壤重金属元素含量(除As外)均不同程度地高于河套平原背景值,Pb、Cr、Mn、Cd、Zn的变异系数较大,空间分布不均匀,受人类活动影响显著;工业区重金属含量超过背景值程度最重,尤其是Cd(背景值的5.83倍)和Pb(背景值的3.58倍);道路重金属含量也明显高于背景值,Cd是背景值的近4倍。②重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As元素形态以残渣态为主;Cr、Ni、Cu和As的残渣态平均占比都大于70%,Cd的残渣态在各功能区约占30%。③RAC风险评价结果显示各功能区的Cd和工业区的Pb达到高风险等级,生态风险较大。研究结果可为城区土壤重金属潜在生态风险防范提供科学依据。     

基于新视角的震害分析——以四川长宁6.0级地震为例

四川长宁6.0级地震发生后,作者第一时间前往地震现场,获得第一手震害资料。基于“散、脆、偏、单”评估法,对当地建筑物震害特点和成灾机理进行深入剖析,并提出整治措施。实际震害显示,当前我国城乡建筑亟待解决的问题是“散”和“脆”;学校建筑和底商结构在此次地震中仍表现出诸多抗震不利问题,集中体现在因填充墙布置不合理导致的“偏”;高层建筑主体结构虽在地震后保存完好,但填充墙破坏较重,修缮费用较高。震害调查结果警醒行业人员需围绕实际震害特点精准发力,优化结构概念设计,全面提升抗震能力,推动韧性城乡建设。     

山东胶西北矿集区和焦家金矿田成矿构造系统

胶西北矿集区金矿床主要受三山岛断裂、龙莱断裂和招平断裂3条主干断裂及其次级断裂控制,构成胶西北3条金矿带和一系列金矿田。断裂总体呈NNE走向,平面形态呈S形,多期活动特征明显,自主裂面向外依次出现黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩等矿化蚀变带。焦家金矿田受焦家断裂的控制,金矿床在平面上主要产于焦家断裂分枝复合、膨胀转折的部位;焦家断裂在剖面上呈上陡下缓的铲式特征,金矿床主要产于断裂倾角由陡变缓的转折点下部,主要矿体沿焦家断裂下盘分布,赋存于主裂面和与主裂面平行的一组缓倾斜裂隙中,远离主裂面逐渐出现一组陡倾的控矿裂隙。胶西北3条主要金矿控矿断裂构成了一条沿玲珑花岗岩与早前寒武纪地质体边界分布的大型伸展构造带。     

中国西部及邻区百年尺度周期的地震活动及其和太阳活动之间的负相关性

利用小波变换分析中国西部及邻区1700年以来M≥7级和M-T图分析1700年以来M≥7.8级地震活动,除了得到和其他学者研究基本一致的几个十年尺度周期结果外,还得到百年左右尺度的地震活动周期结果,再与太阳黑子活动进行比较,发现地震活动与太阳黑子数在百年左右尺度周期上具有负相关性,地震高活动时段对应太阳黑子低值时段.此外,从活动性分析中得到目前中国西部及邻区可能正处于强震活跃期间.     

晚更新世以来中国北方典型剖面记录的大气粉尘载荷与空间差异性

选取塔勒德、盘子山、延长、库伦沟4个黄土剖面,对比分析磁化率曲线、粒径含量曲线、载荷曲线、δ18O (‰)含量曲线,运用古粉尘载荷数量作为古气候代用指标,恢复古粉尘载荷数量的时空差异,结果表明冰期的古粉尘载荷数量高于间冰期(相差1.34~4.34倍),并且冰期粉尘载荷的变化具有高频波动的特征;在空间尺度上,自西向东粉尘载荷量降低。结论为进一步通过粉尘堆积较为准确地反演中国北方干旱半干旱地区自西向东的气候环境变迁提供依据。     

下扬子高家边组烃源岩展布及其对南黄海盆地的启示

为了探讨下扬子高家边组烃源岩展布及其对南黄海盆地的启示,开展了资料的收集整理、野外地质考察以及露头样品与邻近最新钻孔岩心样品对比。结果显示:高家边组烃源岩分布广,黄绿色的高家边组露头样品其未风化前的颜色很可能为黑色,其原始有机质丰度很可能较高;露头样品和岩心样品均显示,高家边组存在鲁丹阶的专属笔石,显示其具有较高的生烃潜力。结合下扬子区域构造演化和南黄海地震剖面解释认为,高家边组烃源岩分布广,潜力大,很可能是南黄海盆地一套较好的烃源岩。     

2010年极端干湿循环对我国西南山区大规模泥石流滑坡灾害的促进作用

2010年是厄尔尼诺转拉尼娜的极端气候年份, 也是我国21世纪地质灾害最为频繁的一年。统计显示地质灾害特别集中于我国西南山区, 主要为泥石流滑坡(含崩塌)。2010年前期干旱严重, 雨季暴雨集中, 单个个例的研究也凸显自然条件的控制, 但灾害发生的主导因素依然很少定量的分析与陈述。为此, 本文通过对干湿循环的特征指标与灾害分布的时空规律进行耦合, 分析2010年西南山区灾害的影响因素。结果表明, 该年西南山区64%的大规模的泥石流滑坡事件与该年干旱有一定的对应关系, 而干湿循环是2010年灾害发育的一个重要促进因素, 其导致泥石流滑坡发生主要表现在干旱时出现大量裂隙, 降水渗流沿裂隙集中下渗增加渗流压力, 减少阻力与增加下滑力的综合作用。     

基于磁力资料的南海及邻区磁性基底和居里面深度特征研究

磁性基底和居里面是研究地壳和岩石圈的地质构造和热演化过程的两个重要磁性界面.为了研究南海及邻区磁性基底和居里面所反映的深部构造及其热活动的地质效应,本文在对磁异常进行化极处理的基础上,采用最小曲率位场分离方法,获得了磁性基底和居里面引起的化极磁异常,利用双界面模型快速反演方法,反演了南海及邻区的磁性基底和居里面深度,研究了磁性基底、居里面深度及其分布特征,讨论了磁性基底、居里面与新生界深度之间相关性特征及其地质意义.研究表明,磁性基底深度5~20 km,洋盆南北两侧磁性基底走向分别以NE、NEE向为主,中南半岛周缘磁性基底呈NW、NNW走向.居里面深度15~32 km,宏观表现为"洋壳浅、周缘深"及周缘"北浅南深"的特征,洋盆地区居里面深度呈现"西南浅、东部深",洋壳与陆壳接触带在居里面深度上表现为梯级带特征.新生界深度与磁性基底深度相关性（Correlation between the depth of magnetic basement and Cenozoic,CDMBC）多以不规则形状分布,在盆地的沉积中心呈现正相关;新生界深度与居里面深度相关性（Correlation between the depth of Curie surface and Cenozoic,CDCSC）多呈NE、NEE向带状正相关分布,走向与盆地走向一致;莺歌海盆地、琼东南盆地、万安盆地南部和曾母盆地CDMBC呈正相关、CDCSC呈负相关,莺歌海相关性特征推测为：居里面随岩石圈变形隆起而抬升,磁性基底张裂下沉,发生大规模沉降引起;琼东南盆地相关性特征推测为：居里面随岩石圈变形下坳而下降,沉积中心与磁性基底下沉方向一致;万安盆地和曾母盆地相关性特征推测为：深部流体沿南海西缘断裂直接进入地壳,引起该处居里面深度变浅.