西北干旱区不同下垫面反照率随太阳高度角变化的参数化方案

利用古浪非均匀近地层观测试验中仪器平行对比观测试验数据,首先详细地分析了三套不同型号辐射仪器(CNR4,KippZonen;PSP,Eppley;MS102,EKO)在荒漠均匀下垫面彼此之间观测辐射的差异;然后结合基本观测试验中西沙漠、东沙漠和农田站的晴天观测资料,基于乘法和加法关系分离影响因子的方法发展了干旱区不同下垫面反照率随太阳高度角变化的参数化方案,并检验了两种分离方法的普适性;最后对所发展的参数化方案与已有参数化方案在西沙漠、东沙漠及农田下垫面进行了对比。结果表明:(1)CNR4与PSP和MS102观测辐射数据相关系数在0.96以上,彼此之间观测短波辐射差异在6%以内,长波辐射差异在2%以内,净辐射差异在10%以内;CNR4与PSP观测值较接近,差异在5%以内,而CNR4与MS102观测值相差较大,差异在10%以内。(2)乘法关系分离影响因子方法的普适性较好。(3)与已有参数化方案相比,本文所发展的参数化方案能更加合理地刻画干旱区不同下垫面反照率随太阳高度角的日变化关系。     

藏北羌塘中部日湾茶卡地区堆晶岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

在藏北羌塘中部日湾茶卡地区发现蛇绿混杂岩,岩石单元包括堆晶辉长岩、辉长岩岩墙、玄武岩等。通过对该蛇绿岩中堆晶辉长岩的地球化学研究发现,它们属于E-MORB型,与桃形湖和果干加年山地区的蛇绿岩比较相似。堆晶辉长岩(R12T11)中用于LA-ICP-MS定年的锆石具有明显的Ce正异常和Eu负异常,属于典型的岩浆成因锆石;12个测试点的年龄加权平均值为442.7Ma±3.4Ma,表明日湾茶卡蛇绿岩形成于早志留世。日湾茶卡蛇绿岩是龙木错—双湖—澜沧江缝合带内一处新的早古生代洋壳残片,将为进一步揭示龙木错—双湖—澜沧江洋的构造演化提供新依据。     

西藏羌塘香桃湖地区泥盆纪猫耳山岩组的解体及蛇绿混杂岩带的初步厘定

猫耳山岩组分布于龙木错—双湖缝合带西延的关键区域,具有复杂的岩石组合和变质变形特征,是理解缝合带西部构造演化的关键。1∶25万查多岗日幅区调认为猫耳山岩组为一套晚泥盆世遭受角闪岩相变质作用改造的碎屑岩、碳酸盐岩夹基性火山岩沉积建造,其中部分变质基性火山岩显示出蛇绿岩的地球化学特征。近期的研究表明,原猫耳山岩组是由形成于不同时代和构造背景,遭受不同程度变质作用改造的岩片构造混杂而成,对其进行必要的解体工作,是认识该区物质组成及构造演化的前提。在大量野外观察和实测剖面的基础上,结合岩石学、地球化学和同位素年代学,将原猫耳山岩组初步解体为晚古生代蛇绿岩、早古生代蛇绿岩、早石炭世咸水河岩组、中三叠世拉顺岩组等不同地质单元,并概述解体依据和不同单元的物质组成、变质特征、形成时代及构造背景,为进一步深入理解缝合带西部物质组成、从整体上认识龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带的构造演化提供了新的资料。     

藏北羌塘中部难爬日铁矿地质特征及矿床成因

难爬日铁矿位于羌塘中央隆起区。对难爬日铁矿的地质特征、矿体及矿石特征进行初步调查,通过野外调研及室内岩相学与矿相学观察,将难爬日铁矿的形成划分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段、氧化物阶段、石英—硫化物阶段及后期氧化作用阶段5个成矿阶段,同时对难爬日铁矿的围岩蚀变和矿化富集规律进行分析。根据矿体产出地质条件、矿石矿物组合及围岩蚀变特征,并结合前人资料认为,难爬日矿床属接触交代型铁矿床,晚三叠世中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触部位为重点找矿地段。     

内蒙古中部构造混杂带晚古生代-早中生代变质基性岩的地球化学特征及其大地构造意义

内蒙古中部构造混杂带中的变质基性岩可分为南、北两带:南带位于乌兰沟-图林凯地区,被划分至温都尔庙群下部的桑达来因组,主要为一套变质玄武岩和辉长岩、辉绿岩,局部含有超基性岩和碳酸岩透镜体,其中变质基性火山岩以绿片岩相变质为主,局部保留枕状构造或发育蓝片岩,已有的锆石U-Pb年代学数据表明南带变质基性火山岩形成于晚古生代到早中生代;北带位于芒和特-二道井-红格尔一线,主要呈岩块状保存在由绢云绿泥石英片岩、硅质岩、含铁石英岩和少量的大理岩组成的基质中,岩石类型包括蓝片岩、冻蓝闪石片岩、阳起片岩、绿帘角闪片岩等。地球化学研究显示南、北两带的变质基性岩相对低Al(Al2O3=10.66%~14.97%)、低Ti(TiO2=1.27%~1.96%)、高Na(Na2O=1.02%~4.20%)、贫K(K2O=0.02%~0.71%),具有拉斑玄武岩到碱性玄武岩系列的过渡特征,高的Na2O/K2O比值(6.89~454)暗示这些基性岩在变质作用前发生了细碧角斑岩化。不活动元素Zr与其他高场强元素(HSFE;Th、Nb、Hf、Ti)和稀土元素(REE)显示良好的线性关系,表明在变质过程中,高场强元素和稀土元素基本保持稳定,可以反映原岩的性质。根据稀土、微量元素配分型式和相关比值可以将内蒙中部构造混杂带中的变质基性岩分为两类:一类稀土含量相对较低(∑REE=46.00×10-6~78.08×10-6)、轻重稀土分异不明显((La/Yb)N=0.50~1.04),无明显Eu负异常,Hf/Ta=6.82~15.18,具有正常的大洋中脊玄武岩(NMORB)特征;另一类稀土含量相对较高(∑REE=58.66×10-6~151.3×10-6)、轻重稀土分异明显((La/Yb)N=2.28~4.68),无明显Eu负异常,Hf/Ta=2.06~4.70,与富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)相似。部分变质基性岩样品轻微富集大离子亲石元素Rb和Ba,可能暗示原岩在就位过程中遭受了微弱的陆壳混染。以上地球化学特征表明这些变质基性岩的原岩可能形成于一个扩张规模有限的陆内洋盆环境。已有的古生物地理学研究表明古亚洲洋闭合后,到晚古生代早期,内蒙古中部地区成为佳-蒙地块的一部分。石炭纪期间整个内蒙古中部发育稳定的浅海相沉积,局部为造山后隆起环境,发育加里东I型花岗岩和花岗闪长岩。从晚石炭世-早二叠世起,内蒙中部开始处于伸展环境:二连浩特到东乌珠穆沁旗一带发育大量的碱性岩;华北克拉通北缘发育很多高钾钙碱性-碱性的花岗岩;内蒙中部地区广泛发育二叠纪大石寨组双峰式火山岩。到中二叠世开始裂解形成若干近东西向分布的海盆,发育哲斯组、林西组浅海相、泻湖相沉积。持续的伸展形成了有限洋盆,发育以温都尔庙群为代表的含铁硅质岩以及晚古生代-早中生代基性岩。由于早中三叠世华北板块与扬子板块全面碰撞和陆内造山过程的影响,有限洋盆最终在早中生代之后发生被动闭合,形成南、北构造混杂带,并导致该基性岩乃至整个内蒙中部的晚古生代沉积发生广泛绿片岩相变质作用,而局部蓝片岩的形成可能与有限洋盆的俯冲作用有关。     

河南鲁山太华变质杂岩前寒武纪变质作用

太华变质杂岩("太华群")出露于华北克拉通中部造山带南缘,包括自西北向东南依次出露的华山、洛宁、鲁山、舞钢等四个出露区。鲁山地区太华变质杂岩中的斜长角闪岩类,变质演化历史记录得相对最为全面,其中普遍保留了三个阶段的变质矿物组合。第一阶段变质矿物组合(M1)为进变质组合,以石榴子石变斑晶中的包裹体矿物组合(石英+斜长石+角闪石±单斜辉石±钛铁矿)为代表,形成于约710℃/7.8kbar的条件下。第二阶段变质矿物组合(M2)为变质高峰期组合,以石榴子石变斑晶和基质矿物组合(角闪石+斜长石+石英±单斜辉石±钛铁矿)为代表,形成于约730~810℃/8.1~11.7kbar的条件下。第三阶段的矿物组合为退变质组合,以环绕石榴子石变斑晶发育的后成合晶矿物组合(石英+斜长石+角闪石±单斜辉石±钛铁矿)为代表,形成的温度与压力条件约为730~740℃/3.5~5.7kbar。这些斜长角闪岩类记录了顺时针变质作用P-T轨迹,其中包含近等温降压的退变质过程,其中变质峰期变质条件达高角闪岩相到麻粒岩相过渡区。二次离子质谱(SIMS)探针锆石U-Pb定年表明,变质锆石年龄介于1.93~1.87Ga之间。结合其他学者发表的资料,推测华北中部造山带的中段和南段似乎在~1.95Ga即已开始了俯冲-碰撞的造山过程,而且该造山过程几乎延续了150Myr之久。     

内蒙古中部地区岩矿石磁化率特征

为了解内蒙古中部的锡林浩特、巴林左旗等地区岩矿石磁性特征,更好地对该地区的航磁异常进行综合解释,使用航遥中心研制的ZH-1磁化率仪,于2009~2011年间先后四次在该地区进行了野外岩矿石磁化率实测。并在统计、分析实测磁化率数据的基础上,研究了该地区岩矿石磁化率分布情况,分别叙述了区内沉积岩、侵入岩、火山岩、变质岩、矿石及围岩等各种类型岩矿石的磁化率特征,对岩矿石磁化率与航磁、矿产间的联系进行探讨,为磁法勘查解释、地质找矿提供了重要依据。     

探地雷达在干旱区盐渍化土壤层定量探测中的应用

研究了在探地雷达定量探测盐渍化土壤中电磁波传播速度与土壤含盐量或电导率的相关关系,研究表明传播速度和盐渍化土壤的盐分或电导率具有显著的相关性。回归分析结果说明:利用传播速度可较好地定量表达盐渍化土壤的含盐量或电导率。     

内陆干旱区水资源管理调控模式

在干旱区,由水资源过度开发利用而引起的生态环境问题十分普遍,水危机和生态环境恶化引起的社会经济可持续发展问题,已成为全世界普遍关注的热点。对于一个内陆河流域,究竟经济社会系统能用多少水?给河流生态系统应该留多少水?既要保护生态环境,又能加速社会经济发展,走出贫困,摆脱水—生态—经济系统的恶性循环,是亟待解决的现实难题。以新疆为例,阐述了社会水循环影响下的内陆河流水循环演变的格局、趋势和面临的挑战,综合分析了国内外地表水资源允许开发利用率的合理阈值,并在中国工程院关于西北地区水资源配置、生态环境建设等大量研究成果的基础上,提出了新疆内陆河流实现"五五分账、三七调控"的水资源合理配置、调控管理模式,旨在为西北干旱区创新水资源管理并促进水—经济—生态协调发展提供参考。     

半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测——以宁夏盐池县为例

深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回族自治区盐池县为例,基于2000—2020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研究。结果表明：（1） 2000—2020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。（2） 2000—2020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复杂化和分散化的发展态势。（3） 2000—2020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。（4） 随着社会需求的日益增长和人类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断增强。