基于GRACE的京津冀地下水储量变化

基于2003—2019年GRACE陆地水储量变化数据和全球陆地水文模型（global land data assimilation system,GLDAS）数据反演京津冀地下水储量变化,运用时空分析方法对地下水等效水高变化进行时空演变特征分析。在空间变化上,整个京津冀地下水等效水高变化速率约为-51.77 mm/a,其中：北京市变化速率最低,约为-38.15 mm/a;天津市变化速率最高,约为-62.85 mm/a;河北省变化速率与区域平均变化水平相当,约为-52.42 mm/a。基于Sen Slope和Mann-Kendall非参数检验法分析得出西部、西南部和中部地区地下水等效水高下降[JP]趋势最明显,东北部下降趋势最小。在时间变化上,地下水等效水高变化具有一定的季节性规律：夏季变化速率最大,约为-75.99 mm/a;冬季变化速率最小,约为-37.24 mm/a;春秋两季的变化速率大致相同,分别为-52.34 mm/a和-48.21 mm/a。在影响因素分析中,人类活动是引起京津冀地区地下水等效水高变化的主要因素。研究结果可为科学掌握京津冀地下水储量时空变化规律提供数据支撑。     

稀有金属伟晶岩过度冷却与侵位之关系——基于野外地质观察及年代学的思考

稀有金属伟晶岩的结晶过程是认识其成矿作用的重要方面。前人利用冷却模型所推测出的侵入变质围岩的伟晶岩冷却时间为几天至几千年,但对侵位于花岗岩中伟晶岩的结晶过程缺乏相关研究。基于此,对新疆大喀拉苏及镜儿泉地区稀有金属伟晶岩的野外地质观察及年代学研究显示,两处伟晶岩的侵位模式不同,侵位时花岗岩围岩的温度有别。大喀拉苏1号伟晶岩(年龄为(248.4±2.1)～(228.4±0.3)Ma)主要侵位于较冷花岗岩围岩(年龄为(261.4±2.1)Ma)的席理面,边缘可能出现过度冷却。最新铌钽铁矿U-Pb年代学显示,镜儿泉1号锂辉石伟晶岩形成时代为(250.8±1.0)Ma,熔体侵位于温度较高的花岗岩(年龄为(252.9±1.9)Ma)内部断层,其冷却结晶受花岗岩温度及区域地热梯度制约,冷却时间可能超过3 Ma。综上所述,过度冷却模型的适用性、铌钽铁矿U-Pb同位素体系的封闭温度都需要进一步研究,以解释同位素年龄与冷却模型所得结晶时间的显著差异。     

新疆加甫沙尔苏地区中酸性小岩体型矿化蚀变遥感异常提取与找矿

中酸性小岩体的内部及附近的围岩中常形成与岩浆岩体有关的大型、超大型矿床,已成为找矿工作的一个重点方向。由于地质工作程度的限制,中酸性小岩体易被遗漏,严重制约了该类型矿化的发现。在新疆西准噶尔达尔布特断裂带下盘加甫沙尔苏地区找矿工作中,通过综合分析,提出了以遥感手段为主导的中酸性小岩体型矿化找矿模型:利用ASTER数据,通过图像增强处理、图像解译识别中酸性小岩体并提取蚀变遥感异常,结合地质、化探信息综合分析后确定重点检查区域。野外检查发现了加甫沙尔苏斑岩型钼矿化点,证实了该方法的有效性。该方法可以为西部地区中酸性小岩体型矿产资源勘查提供借鉴。     

一种基于分段偏最小二乘模型的土壤重金属遥感反演方法

土壤中重金属由于其毒性而成为最有害的环境污染物之一,利用遥感进行土壤重金属检测和分布制图是目前最为高效的手段。采用哨兵二号（Sentinel-2）多光谱影像与实测样品光谱数据,对山西省铜矿峪铜矿尾矿库及其周边农田土壤的铜（Cu）含量进行估算,利用68个土壤样品的反射光谱,优选出适合土壤铜含量预测的波段,结合分段偏最小二乘法（Piecewise Partial Least Squares Regression,P-PLSR）,对土壤铜含量进行估算,将模型用于Sentinel-2影像获得了Cu含量的空间分布。通过P-PLSR对实测样品光谱建模反演Cu含量的决定系数（R²）为0.89,预测偏差比（RPD）为2.82;利用Sentinel-2多光谱影像获得了该区域Cu元素含量空间分布,其Cu含量的估算精度R²为0.74,RPD为1.73,Cu含量高值区空间分布与尾矿库关系密切。Sentinel-2多光谱数据具有高空间分辨率（10、20和60 m）、高时间分辨率和幅宽大（290 km）等优势,通过敏感波段选择并建立反演模型,可实现大范围土壤环境制图。     

塔里木盆地轮南地区侏罗系砂岩储层成岩作用研究

根据铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、阴极发光及物性分析资料,结合前人研究成果,对塔里木盆地 轮南地区侏罗系砂岩储层的成岩作用进行了综合分析,并确定了其成岩作用类型。对其成岩演化序列的 研究表明：该储层已达到早成岩B 期至晚成岩A 期初阶段,并以晚成岩A 期为主。早成岩A 期,压实作 用破坏了侏罗系砂岩的原生孔隙结构;晚成岩A 期,长石颗粒强烈的溶蚀作用使侏罗系下统砂岩储层中 发育溶蚀孔,构成了油气聚集的必要空间;伊利石、绿泥石、伊/蒙混层中发育的晶间微孔隙较大程度地改 善了侏罗系中、上统砂岩的储集性能。     

清洁底泥吹填技术及其在滇池福保湾的应用

浅水湖泊直立沿岸带一般具有水深岸陡、水体污染严重、底泥不利于水生植物生长等特点,生态恢复困难.为了修复受损的浅水湖泊直立沿岸带,结合在滇池福保湾的生态恢复实践和国内外的相关研究,提出采用清洁底泥吹填技术减少水深、改善底质性状、创造多样性地形,为水生植被恢复创造有利的生境条件.清洁底泥吹填技术的工艺流程为,首先对工程区周边进行勘察,确定泥源;接着选用合适的疏挖设备按工程区基底修复设计的要求进行吹填施工;最后在基底修复满足设计要求的前提下实施水生植被种植等工程.该技术在滇池福保湾的应用显示,吹填工程实施2年后,工程区内水生植物得到初步恢复,恢复效果明显好于未采用该技术的恢复区.     

陕西凤太矿集区深部铅锌矿产资源潜力及地球物理找矿方向

随着近20年的铅锌矿业开发,陕西凤太矿集区各大中型矿山将面临资源枯竭的困境。甘肃西成矿集区近年通过物探方法寻找到郭家沟隐伏铅锌矿体,表明物探方法对于深部找矿意义重大。从地质和地球物理角度综合研究,以凤太矿集区古岔河向斜为界,总结了南、北两侧的铅硐山—东塘子、银硐梁、八方山—二里河等大型铅锌矿床,手搬崖、峰崖、黑崖、银母寺等中型铅锌矿床以及多处小型矿床和矿点的铅锌矿体产出特征、形态特征及其赋存特征、控矿因素、物探识别标志。以银母寺铅锌矿床深部广域电磁法异常验证见到含铜矿化体,杨家湾铜矿点深部瞬变电磁法异常验证见到铜矿体,及二里河铅锌矿床深部短偏移距瞬变电磁法推断出寻找铅锌矿较好地段等3种地球物理方法技术的深部找矿实例,结合铅锌矿的空间分布规律,认为矿集区内铅硐山—水柏沟背斜西段、尖端山—八方山背斜东段、银母寺—大黑沟背斜西段等已知矿床的深部延伸部位,及含矿背斜旁侧更次一级具有找矿潜力的隐伏背斜成矿有利新区(如铅硐山—水柏沟背斜西段两侧区域、银母寺—大黑沟背斜西段两侧区域、尖端山—八方山背斜两侧区域)为铅锌矿地球物理找矿方向。同时,综合比较各种物探方法在凤太矿集区中的应用,建议选用长剖面或面积性的广域电磁法开展深部找矿。     

油气藏铼-锇同位素定年的进展与挑战

铼(Re)、锇(Os)元素具有对氧化还原的敏感性和亲有机质特性,富集于烃源岩、油砂、原油、沥青等油气藏相关地质样品中,并被用于油气藏同位素定年。该方法既可通过Re-Os等时线直接获取油气成藏过程的绝对地质年龄,又可利用Os同位素初始值开展油源对比。分析近十余年来油气藏Re-Os同位素年代学研究的进展与不足,指出为推动该定年技术的发展及其在油气勘探实践中的应用,学术界和工业界应密切合作共同探索Re-Os同位素在油气系统中的分馏机理,全面评价硫酸盐热化学还原反应(TSR)、热解事件等后期地质过程对Re-Os同位素体系的潜在影响;综合运用无机和有机地球化学方法,建立判别油气来源的有效工具,以帮助合理选择满足同源特征的Re-Os同位素定年对象。这些问题的解决将有助于尽快建立油气藏Re-Os同位素定年的实用技术方案,并为业内的终端用户提供完整的使用指南。     

东天山红石岗镁铁—超镁铁质岩体成因及铜镍成矿潜力

红石岗岩体是新疆东天山铜镍成矿带东段近年来新发现的含铜镍矿化的镁铁—超镁铁质岩体。红石岗岩体由橄榄岩相、辉长岩相和闪长岩相组成,铜镍硫化物主要赋存于辉长岩相和橄榄岩相中。辉长岩中锆石U-Pb定年表明红石岗镁铁—超镁铁质岩体的形成年龄为(280±1)Ma,与东天山其他主要含铜镍矿岩体形成年龄一致。红石岗岩体中橄榄石Fo牌号为82.2～87.3,Ni含量为(1 240～3 470)×10^-6,橄榄石Fo牌号与Ni含量的关系表明岩浆在橄榄石结晶过程存在硫化物熔离,但是模拟计算表明仅橄榄石分离结晶不能使岩浆中硫化物达到饱和。红石岗岩体全岩微量元素特征为轻稀土元素富集,具明显的Nb、Ta负异常,Nb/Yb-Th/Yb图解表明其母岩浆侵位过程中曾经历了10%～20%的地壳物质混染,这可能促使母岩浆中发生硫化物熔离。红石岗镁铁—超镁铁质岩体具有与东天山铜镍成矿带内其他含矿岩体相似的成岩成矿时代、母岩浆特征及硫化物饱和机制,表明红石岗岩体具有形成铜镍硫化物矿床的潜力。     

西北地区城市干旱脆弱性评价研究

干旱是制约中国西北地区社会经济发展的主要自然灾害。以西北地区51个地级市(自治州、地区)为研究对象,采集社会经济统计数据、气象数据和遥感影像数据,从暴露度、敏感性、适应能力3个维度构建指标体系,运用函数模型法评价西北地区城市干旱脆弱性,揭示其空间分异特征,并应用障碍度模型识别影响城市适应能力的主要障碍因子,提出相应对策。结果表明:暴露度的高、低分布与降水量的低、高分布基本一致,适应能力空间规律性不显著,敏感性、脆弱性格局呈自东向西渐趋增加特征的趋势,敏感性格局与脆弱性格局相似;高脆弱性城市主要分布在新疆、甘肃西北部,根据脆弱性差异特征,将西北地区城市分为以下几种类型:高-高-高-高型、高-高-低-高型、低-高-高-高型、低-低-高-低型、低-低-低-低型;节水型城市、水库库容、人均水资源量是影响西北地区城市干旱适应能力的主要障碍因子。