基于遥感空间信息的洪水风险识别与动态模拟研究进展

对地观测卫星遥感能够提供广泛可靠的空间信息，是洪水风险识别与动态模拟的重要支撑技术之一。为阐明卫星遥感技术对洪水研究的推动作用，回顾了洪水风险识别与动态模拟研究的发展历程及技术需求，以对地观测卫星遥感三大阶段的发展轨迹为主线，分析了遥感空间信息在洪水研究中的历史性贡献和阶段性效用，讨论总结了危险分区法、水文模型和微波遥感监测等3种洪水研究典型方法的应用进展。提出未来洪水风险识别与动态模拟研究的重点：遥感空间信息与模型算法的深度结合，遥感反演算法与系统的开发及应用，典型洪水研究方法集成系统的开发与应用，大数据方法与手段的应用。以期为提升洪水应急响应能力与灾害风险管理水平提供有效参考。     

利用微波等离子体炬四极杆质谱在线测定稀土矿样中的多种稀土元素

随着稀土的应用越来越广泛,开发稀土元素的快速在线检测技术已日趋成为行业发展的需求。本文以微波等离子体炬(MPT)为离子源,以四极杆质谱仪(QMS)作为质量分析器建立了一种快速、直接检测水样中稀土元素的质谱检测方法,并将其应用于分析稀土矿样中的多种稀土元素。研究表明,应用MPT-QMS测定水样中的钇、镧、铈、钕、铕五种稀土元素,检出限(LOD)可达11.0~60.5μg/L,测定范围为50~1000μg/L。当分析固体稀土矿样时,样品经酸溶处理后通过气动雾化形成气溶胶,再进行冷却干燥,气溶胶由MPT的中心管道进入等离子体中,产生稀土元素复合离子,再引入QMS中进行分析,即可以定量地测定矿样中稀土元素的含量。同一样品用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行对比实验,两者的检测结果在数量级上接近,证明了MPTQMS方法在半定量的意义下是准确、可靠的,因而这种快速的检测方法可发展成为水体中金属元素的现场分析方法,应用于环境水、生活水质量在线监测等领域。     

云南老王寨金矿区煌斑岩的成因：稀土元素研究

云南老王寨金矿区煌斑岩与金矿化在时间上、空间上密切共生。主要元素分析表明，本区煌斑岩属钾质－富钾质钙碱性煌斑岩；与原始地幔和大洋中脊玄武岩相比，岩石相对富集稀土元素；模拟计算表明，岩石来源于稀土元素相对富集的交代富集地幔；地质发展史、不相容元素分配型式、Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成及有关模拟计算表明，俯冲进入地幔楔的地壳物质脱水 流体是引起该区地幔交代作用的主要因素。     

中国稀土元素地球化学背景与远景区优选

稀土元素是现代科技、新能源、特种制造的关键性材料, 以其不可替代性和稀缺性, 而备受关注, 很多国家将其列为关键资源或战略资源。地球化学是研究稀土分布和发现稀土矿床的有效方法。本文利用“化学地球”大科学计划获得的全国15个稀土元素地球化学基准数据以及“一带一路”的中蒙边境、中缅老越边境地区地球化学填图数据为基础, 阐述中国稀土地球化学背景和圈定远景区。获得全国岩石和汇水域沉积物15个稀土元素、轻稀土(ΣLREE)、重稀土(ΣHREE)和总稀土(ΣREE)背景值。全国岩石背景值分别为: ΣLREE 121 μg/g, ΣHREE 35.0 μg/g, ΣREE 157 μg/g, 轻重稀土比值为3.5。全国汇水域沉积物背景值分别为: ΣLREE 134.0 μg/g, ΣHREE 38.5 μg/g, 和ΣREE 173 μg/g, 轻重稀土比值为3.5。总体上汇水域沉积物与岩石一致, 但含量略高于岩石。全国共圈定稀土地球化学异常区35处, 其中有26处异常与已知稀土矿或稀土成矿带相吻合, 新发现稀土超富集中心的稀土异常9处, 分别位于内蒙白云鄂博以西的乌拉特中旗—乌拉特后旗、华南异常富集中心、松潘—甘孜—攀西地区、云南红河州—中越边境、三江南段—中缅边境、雅鲁藏布江东段、西藏札达地区、中塔边境、黔东正安—荔波地区。这些异常显示, 是具有寻找白云鄂博型、碱性岩型、离子吸附型、花岗伟晶岩型、磷块岩型和泥岩型稀土矿的有利地区。     

江西九江红土生物标志化合物的分布特征及其古气候环境意义

为了探求江西九江红土地层中所记录的古气候环境信息,论文在对江西九江红土剖面的野外地貌、岩性和相关沉积环境调查分析基础上,利用气相色谱-质谱联用仪对正构烷烃、一元正脂肪酸等生物标志化合物进行了研究,着重分析了正构烷烃和一元正脂肪酸的来源及其碳数分布特征。结果显示:江西九江红土剖面上部均质红土中正构烷烃的CPI、∑C_(21)~–/∑C_(22)~+及一元正脂肪酸的CPI_L值均大于其下部的网纹红土,且波动较为明显,表明网纹红土的形成气候比其上的均质红土形成时期气候暖湿,反映了中更新世中期(600～300kaBP)的极端暖湿期;正构烷烃的∑C_(21)~–/∑C_(22)~+、(C_(15)+C_(17)+C_(19))/(C_(27)+C_(29)+C_(31))、(C_(16)+C_(17)+C_(18))/(C_(29)+C_(31)+C_(33))、C_(17)/C_(31)在剖面上表现出一致的旋回性变化,反应了江西九江中更新世以来气候的冷暖旋回变化。结果表明红土地层中的生物标志化合物具有很好的古气候环境意义。     

微亮晶(臼齿)碳酸盐岩:21世纪全球地学研究的新热点

国际地质对比计划委员会批准启动了 IGCP44 7-元古代臼齿碳酸盐岩和地球演化项目 ( 2 0 0 1～ 2 0 0 5 )〔1〕。本文简要地回顾了臼齿碳酸盐岩的研究历史和最新进展。臼齿碳酸盐岩是一种具有类似大象臼齿的肠状褶皱构造的岩石 ,具有特殊的时限范围 (中 -新元古代 )。试图解释其成因和可能用于古大陆地层对比是本项目研究的重要课题 ,其重要意义还在于它们是解决前寒武纪生物学和地球化学事件的关键。臼齿碳酸盐岩的发育和衰退关系到地球生命起源和海洋碳酸盐岩沉积地球化学的突变。 87Sr/86 Sr年龄同位素测定证明 ,微亮晶 (臼齿 )碳酸盐消失的时限很可能为75 0 Ma。另外 ,中 -新元古代碳酸盐岩地层具有重要的生烃潜力。     

新疆东天山突出山铜铁矿床地球化学特征与地质意义

突出山铜铁矿床是东天山雅满苏石炭纪弧前-岛弧带中代表性的铁多金属矿床, 矿体呈透镜状、脉状、似层状赋存于上石炭统底坎尔组下亚组火山岩中。矽卡岩阶段包裹体均一温度为151℃~>380℃, 盐度为1.91%~23.18% NaCl_eq, 密度为0.76~1.09 g/cm³, 热液硫化物阶段包裹体均一温度为101℃~280℃, 盐度为0.35%~23.05% NaCl_eq, 密度为0.74~1.13 g/cm³, 表明成矿流体属于中-高温、中-低盐度、中-低密度的NaCl-H₂O体系。(绿泥石)绿帘石矽卡岩、磁铁矿(镜铁矿)矿石、含磁铁矿灰岩的稀土配分模式均为轻稀土相对富集的右倾型(LREE/HREE=2.85~9.21), 以出现负铕异常(δEu=0.22~1.09)和铈异常不发育为特征, 与底坎尔组火山岩相似, 表明成矿物质来源于底坎尔组火山岩。矿区矽卡岩可能是火山热液交代碳酸盐岩形成的, 成矿条件为中-高温、较为宽广的氧化还原环境, 矿床成因属火山热液交代型。     

培育志趣，引导学生奔向地球科学大道

随着人类社会和科学技术的发展,尤其是中国国力的提升和教育的深化提高,教育改革,包括地学高等教育的改革,就更需进一步深化,以适应时代发展的需要。文章根据作者长期从事地学教学实践与科研的经历,针对2020年全国基础地质学教学会议关于普通地质学教学改革的精神,概括提出两点体会,一是关于普地教学目标和任务,二是涉及普地教学关键所在,供同行讨论。作者从地球科学基本特征和教学目标出发,提出普地教学的核心价值与重要性,进一步明确普地教学的关键在于教师队伍、教学定位与目标及教学内容与方法等三个方面。普通地质学的教学是地学高等教育中最基础、最关键的环节,其总体目标是提高地学教育的普适性,目的是培育学生的科学志趣,引导学生奔向地球科学大道。     

Spatial coupling relationships of gas hydrate formation in the Tibetan Plateau

At present, gas hydrates are known to occur in continental high latitude permafrost regions and deep sea sediments. For middle latitude permafrost regions of the Tibetan Plateau, further research is required to ascertain its potential development of gas hydrates. This paper reviewed pertinent literature on gas hydrates in the Tibetan Plateau. Both geological and ge- ographical data are synthesized to reveal the relationship between gas hydrate formation and petroleum geological evo- lution, Plateau uplift, formation of permafrost, and glacial processes. Previous studies indicate that numerous residual basins in the Plateau have been formed by original sedimentary basins accompanied by rapid uplift of the Plateau. Ex- tensive marine Mesozoic hydrocarbon source rocks in these basins could provide rich sources of materials forming gas hydrates in permafrost. Primary hydrocarbon-generating period in the Plateau is from late Jurassic to early Cretaceous, while secondary hydrocarbon generation, regionally or locally, occurs mainly in the Paleogene. Before rapid uplift of the Plateau, oil-gas reservoirs were continuously destroyed and assembled to form new reservoirs due to structural and thermal dynamics, forcing hydrocarbon migration. Since 3.4 Ma B.P., the Plateau has undergone strong uplift and extensive gla- ciation, periglacier processes prevailed, hydrocarbon gas again migrated, and free gas beneath ice sheets within sedi- mentary materials interacted with water, generating gas hydrates which were finally preserved under a cap formed by frozen layers through rapid cooling in the Plateau. Taken as a whole, it can be safely concluded that there is great temporal and spatial coupling relationships between evolution of the Tibetan Plateau and generation of gas hydrates.     

中国东南红壤丘陵区土地利用变化的 生态环境效应研究进展

近几十年来,不合理的土地利用所引起的生态环境问题日益突出,土地利用变化的生态环境效应研究开始受到人们的关注。我国东南红壤丘陵区自然条件优越,土地利用方式多样,且变化强烈,研究该区土地利用的生态环境效应不仅对该区农业的持续发展具有重要的指导意义,而且有助于认识该区在全球变化研究中的作用。本文综述了红壤丘陵区土地利用的生态环境效应研究的成果和发展,并指出研究中存在的不足和今后的研究方向。结果表明：1)由于长期对土地资源利用的不合理利用,整个地区生态与环境遭到了严重破坏,土壤退化问题极其严重;2)研究重点从土地退化及其恢复转向土地利用对碳循环及全球变化的影响,但研究尚处起步阶段,有待深化。3)选择合理的生态农业开发模式,采用持续性的土地利用管理措施,是减少土地利用负面环境效应的有效措施。4)今后应加强退化土壤环境定量遥感技术和信息系统及土地利用变化对全球变化定量评价等方面的研究。