地球科学进展 2019年第04期杂志 文档列表

地球科学进展杂志地理与地理信息科学

苏鲁人类扰动区表土花粉组合与植被关系的研究333-345

作者：李永飞; 李春海; 许斌; 舒军武; 李月丛; 许清海 单位：吉首大学旅游与管理工程学院; 湖南省生态旅游重点实验室; 湖南张家界427000; 中国科学院南京地理与湖泊研究所; 湖泊与环境国家重点实验室; 江苏南京210008; 内江师范学院地理与资源科学学院; 四川内江641112; 中国科学院南京地质古生物研究所; 江苏南京210008; 河北师范大学资源与环境科学学院; 河北省环境演变与生态建设重点实验室; 河北石家庄050024
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：利用江苏和山东地区70个农田和非农田表土样品研究不同土地类型的花粉特征,为使用孢粉作为研究手段分析古代农业提供重要参考资料。结果表明所有植被类型的花粉谱均以草本花粉为主,但是含量明显不同,表现为农田>荒地>林地。其中禾本科谷物类型含量的变化最大,农田最高达41%,荒地高于11%,林地低于8%。谷物类禾本科花粉传播距离很短,其百分含量在10~20m内急剧衰减至27.6%,500m以外降低至20%以下;十字花科花粉也有相似的变化规律。藜科花粉对农田和荒地具有同等指示意义,可能与人类活动强度与方式有关。中华卷柏含量增加表明人类活动加强。油菜、水稻、小麦和玉米等谷物类花粉产量或者在土壤中保存存在差异:十字花科>玉米型禾本科>水稻型禾本科>小麦型禾本科。降趋势对应分析(DCA)结果表明,通过花粉相对百分含量,可以较好地区分水田、麦田和非农田,但油稻田与麦稻田、荒地与林地难以区分。

基于长时序Landsat5/8多波段遥感影像的青海湖面积变化研究346-355

作者：韩伟孝; 黄春林; 王昀琛; 顾娟 单位：中国科学院西北生态环境资源研究院; 甘肃省遥感重点实验室; 甘肃兰州730000; 中国科学院大学; 北京100049; 兰州大学西部环境教育部重点实验室; 甘肃兰州730000
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：青海湖作为高海拔的内陆湖泊,其表面水体面积多年变化对寒旱区的气候变化和水循环至关重要。为了研究30年来青海湖湖泊面积变化规律,提取了1986—2017年(除去2012年)覆盖青海湖的459景Landsat5/8影像,采用6种常用的水体提取方法分别提取了青海湖表面水体面积,并分析了不同方法的差异,最终分别对Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI遥感影像采用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)和水体指数2015(WI2015)方法获得1986—2017年青海湖表面水体面积的年变化,并分析其变化趋势。结果表明:1989—2003年青海湖面积减小了175.34km^2,年平均减小率为12.52km^2/a,2003—2017年青海湖面积增加了183.43km^2,年平均增加率为13.10km^2/a,整体上,1986—2017年青海湖面积增加了104.46km^2,年平均增加率为3.37km^2/a。

Noah-MP模型中积雪模拟对参数化方案的敏感性评估356-365

作者：尤元红; 黄春林; 张莹; 侯金亮 单位：中国科学院西北生态环境资源研究院; 甘肃省遥感重点实验室; 甘肃兰州730000; 中国科学院西北生态环境资源研究院; 黑河遥感试验研究站; 甘肃兰州730000; 中国科学院大学; 北京100049
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：针对Noah-MP模型多参数化方案、模拟结果不确定性范围难以确定的特点,选取北疆地区具有代表性的阿勒泰站气象资料作为模型驱动数据,探讨了积雪对多参数化方案的敏感性。在不考虑模型参数和驱动数据不确定性的条件下,设计了集合数为13824的多参数化方案集合模拟试验。选用Natural selection方法对物理过程的敏感性进行分析,并在敏感性分析结果的基础上进一步讨论了模拟结果的不确定性。结果表明:积雪对地表热交换、雨雪分离、土壤温度底层边界条件和第一层积雪或土壤时间方案4个物理过程敏感;在不考虑驱动数据和模型参数不确定性的条件下,多参数化方案集合模拟试验中的不确定性主要来源于敏感物理过程。去除敏感物理过程中能够明显降低模拟性能的参数化方案后,集合模拟结果的不确定性大幅减小。最后,根据分析结果构建了该站雪深和雪水当量模拟的最优参数化方案组合。

地球科学进展杂志固体地球科学

内蒙古狼山地区早二叠世晚期花岗闪长岩:地球化学、年代学、Hf同位素特征及其地质意义366-381

作者：刘洋; 王文龙; 滕学建; 郭硕; 滕飞; 何鹏; 田健; 段霄龙 单位：中国地质调查局天津地质调查中心; 天津300170
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：狼山地区位于内蒙古西部,索伦蛇绿岩带西南,晚古生代岩浆岩分布广泛,是中亚造山带晚古生代构造演化研究的关键位置。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法获得狼山地区沙日楚鲁花岗闪长岩及莫若古花岗闪长岩的形成时代分别为(278.07±0.66)Ma和(278.05±0.69)Ma,为早二叠世晚期岩浆活动的产物;岩石地球化学特征表明,狼山地区早二叠世晚期花岗闪长岩属于高钾钙碱性系列(SiO2:63.76%~67.88%;K2O:2.74%~4.02%)、弱过铝质岩石(A/CNK:0.94~1.07),具有中等的Mg#(38.98~47.53);轻稀土(LREEs)及大离子亲石元素富集,重稀土及高场强元素亏损,具有弱的Eu负异常,为具有陆缘弧花岗岩特征的Ⅰ型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果显示,沙日楚鲁花岗闪长岩及莫若古花岗闪长岩具有负的而略显分散的εHf(t)值(-0.6~-7.5),其源区物质主要来源于华北古老地壳,并有少量幔源物质加入。结合区域地质背景,认为狼山地区早二叠世晚期花岗闪长岩形成于古亚洲洋向南俯冲的活动大陆边缘环境,彼时洋盆尚未闭合。

金川超大型Ni-Cu-(PGE)矿床橄榄石微量元素特征及地质意义382-398

作者：康健; 陈列锰; 宋谢炎; 戴智慧; 郑文勤 单位：中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室; 贵州贵阳550081; 中国科学院大学; 北京100049
期刊：《地球科学进展》2019年第04期

胶东三山岛金矿床黄铁矿原位微区微量元素特征及对矿床成因的指示399-413

作者：林祖苇; 赵新福; 熊乐; 朱照先 单位：中国地质大学(武汉)资源学院; 湖北武汉430074
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：胶东地区是我国最大金成矿聚集区,其金矿床的成因长期以来一直存在很大争议,三山岛金矿床是胶东地区最大的金矿床,通过采用LA-ICP-MS分析不同阶段黄铁矿中微量元素组成,可以探讨成矿流体演化及成矿物质来源。根据野外地质特征及岩相学观察,结合SEM结构分析将三山岛金矿床的黄铁矿分为3个阶段,6个亚类,即黄铁绢英岩化带(Py1)中包裹大量绢云母和石英的Py1-a和表面光滑的Py1-b,石英—黄铁矿±菱铁矿脉(Py2)中富含矿物包裹体的Py2-a和与菱铁矿共生且表面光滑的Py2-b,石英—多金属硫化物脉(Py3)中有很多细粒多金属硫化物包裹体的Py3-a和表面光滑的Py3-b。3个阶段黄铁矿晶格中金含量均很低,大部分小于1×10^-6,金主要以可见金形式存在。从早阶段到晚阶段黄铁矿中Au与Ag,Cu,Pb,Sb有较好的正相关性,且含量有逐渐增加的趋势。最早阶段黄铁矿中Co+Ni的含量很高(最高为9268×10^-6),反映了早期黄铁矿可能来源于岩浆岩源区,后期Co/Ni值逐渐降低,暗示了成矿流体温度逐渐降低。结合地质特征和黄铁矿微量元素研究,表明三山岛金矿床成矿物质可能来源于深部岩浆热液储库,通过地震泵机制沿断裂构造多次侵位成矿。

地球科学进展杂志地球化学

水热体系中Na2SO4/K2SO4溶解度的热力学计算414-423

作者：张为; 周丽; 唐红峰; 李和平; 王力 单位：贵州师范大学喀斯特生态文明研究中心; 贵州贵阳550025; 中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压院重点实验室; 贵州贵阳550002; 中国科学院大学; 北京100039
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：硫酸盐流体是自然界中的常见热液,其盐度可以为成矿流体演化、成矿元素的迁移富集和矿床类型的划分等提供重要信息。但是现有文献报道的Na2SO4和K2SO4溶解度多是在饱和蒸气压条件或超临界条件下,而对于低温成矿热液体系的实验研究较少。热力学计算是研究流体性质的重要手段,特别是在实验结果较少的温压范围内起着重要作用,但是利用热力学模型来计算硫酸盐溶解度的工作却少有开展。使用Pitzer模型,利用Na2SO4和K2SO4溶液高温高压条件下的密度数据,使用非线性最小二乘法拟合,获得了压力对Na2SO4和K2SO4的活度系数及其溶解过程中的标准偏摩尔体积影响的模型参数,评价了压力对其活度系数和标准偏摩尔体积的影响。结合文献中饱和蒸气压下的相关参数,构建了温度范围为0~250oC,压力范围为0.1~40.0MPa,Na2SO4和K2SO4溶解度的热力学计算模型。模型计算结果与文献数据吻合较好。计算结果还显示,压力对Na2SO4和K2SO4的平均活度系数和溶度积都有正向的促进作用,但是由于平均活度系数随压力的变化更大,导致Na2SO4和K2SO4的溶解度随压力的增大而降低,并且随着温度的升高这种降低的程度变得更大。

基于光纤传感的多参量地震综合观测技术研究424-432

作者：黄稳柱; 张文涛; 李芳 单位：中国科学院半导体研究所传感技术国家重点实验室; 北京100083; 中国科学院大学材料科学与光电子技术学院; 北京100049
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：面向地震综合观测需要,自主研制了窄线宽光纤光栅谐振腔,并将其作为核心传感元件,发展了一种基于有效腔长的光纤应变、地震波和温度多参量同步测量新方法。采用边带扫频激光技术实现了高精度多参量光纤信号同步解调,研制出了光纤地壳形变、地震与温度多参量探头,并开展了多参量地震综合观测实验。实验结果表明,所研制的光纤多参量传感系统应变与温度测量分辨率分别达到4.7×10^-10和6×10^-5℃,能够同时记录到清晰的固体潮汐信号、地震波信号以及环境温度扰动,有望为多参量地震同步观测提供先进的技术手段。

干燥脱水过程中纤维加筋固化淤泥的强度特性433-438

作者：王玥; 唐朝生; 吕超; 王鹏; 荣德政; 王宏胜 单位：南京大学地球科学与工程学院; 江苏南京210023
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：淤泥是一种天然含水率高且力学性质极差的固体废弃物,采取有效的技术方法进行快速脱水和增强可以实现淤泥资源化和高效利用。选取离散短丝聚丙烯纤维作为加筋材料,水泥和粉煤灰作为固化材料,通过开展无侧限抗压试验,研究了纤维加筋固化淤泥在干燥路径中强度的变化,并分析了干燥过程中不同目标含水率状态(分别为45%,40%,35%,30%,25%,20%,15%,10%和5%)和纤维掺量(0~0.8%)对加筋固化淤泥强度的影响机理。结果表明:①纤维的加入能有效提高固化淤泥的峰值强度和残余强度,且强度值随纤维掺量的增加呈现先上升后下降的趋势,最优纤维掺量为0.1%;②干燥脱水过程中,试样的无侧限抗压强度随含水率的减小近似于线性增加,破坏形式由塑性破坏逐渐向脆性破坏过渡,而纤维的加入可以有效抑制试样的脆性破坏,提升试样的韧性;③纤维加筋对固化淤泥强度的贡献随含水率的减小而逐渐增加,根本原因是纤维—淤泥界面作用力在低含水率条件下能得到更佳的激发。

MEMS传感器在锚杆加固边坡监测中的应用研究439-448

作者：李文龙; 高燕 单位：中山大学地球科学与工程学院; 广东广州510275; 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室; 广东广州510275
期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：滑坡破坏各种建筑工程,严重影响了人民生产生活以及国民经济的发展。锚杆作为边坡治理的主要手段之一,其施工质量与锚固效果难以直接监测。随着微机电系统(MEMS)技术的兴起与不断发展,MEMS传感器具有体积小、造价低和精度高等优点,使其从常规监测手段中脱颖而出,为地质工程监测提供了新的可能。通过设计模型试验,基于MEMS传感器探讨锚杆对边坡的加固作用。试验采用天然河砂,通过撒砂法堆坡,边坡坡角为45°,分有锚杆加固和无锚杆加固2组。以降雨触发滑坡,将MEMS传感器布设在边坡内部,实现对边坡内部各点的加速度、角度和角速度的实时连续监测。研究表明:当未加固边坡蠕滑开始时,边坡内部和坡脚处的加速度与角度发生渐变,边坡后缘与表面处的加速度和角度变化不明显,表明边坡蠕滑主要发生在边坡内部与坡脚处;滑坡发生时,边坡内部与坡脚处的加速度和角度率先发生突变,边坡后缘与表面的参数随后发生突变,表明砂土坡破坏的瞬间,其内部与坡脚处先发生滑动,边坡后缘与坡面随后滑动,为典型的牵引式滑坡。采用锚杆加固后,边坡只发生蠕滑,边坡内部、坡脚处与坡面的加速度和角度有明显渐变,边坡后缘的各指标几乎无变化,表明降雨条件下,加固后的边坡发生整体蠕滑,边坡坡角降低,不发生破坏。MEMS传感器能够实现低成本、高精度的连续实时监测边坡蠕滑的渐变规律,捕捉到滑坡发生时运动的明显突变,对研究边坡的滑动机制及滑坡预警有一定的应用价值,在地质工程监测领域具有广阔的应用前景。

IODP综合大洋钻探计划,2003-2013-F0002

期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：2003年10月开始,大洋钻探计划进入“综合九洋钻探计划(IODP)”新阶段。日本花费5亿多美元新建造了“地球号”考察船。美、日为首的发达国家,以每年1.6亿美元的投入,向深海进军,提出了“海底下的大洋”、“打穿大洋壳”等新目标,掀起了一场深海科技和资源探索的新世纪国际竞争。

南海第二次大洋钻探——IODP349航次-F0003

期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：由于同济大学李春峰教授牵头,中国科学家于2008年10月提交了IODP735号建议书(南海张裂过程及其对晚中生代以来东南亚结构、气候和深部地幔过程的启示),在国内众多科学家的积极支持和推动下,通过4年多的努力,该建议书经过多轮严格评审,最终于2012年12月在日本京都召开的ODP建议书评审会议上通过国际同行评审并顺利安排航次,于2014年1月29日从香港起航,3月30日在基隆靠港,顺利完成航次各项科学目标。

IODP国际大洋发现计划,2013-2023-F0002

期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：2013年10月起,综合大洋钻探计划将进入全新阶段,并改名为国际大洋发现计划,英文简称仍为IODP。与综合大洋钻探计划相比,新十年的IODP不局限于钻探一种手段,更加:强调科学新意、突出社会需求;新计划以探索深部了解整个地球系统为目标、以预测未来为己任,展示了海洋科学、乃至地球最前沿的诱人前景;在技术上发展新手段,不再以“钻探”为限,比如海底井下观测预警、海底微生物的检测培育、和钻穿地壳探索上地幔等新挑战。

《地球科学进展》杂志投稿须知-I0002

期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：《地球科学进展》(月刊)的主要任务是评述国内外地球科学研究新进展,介绍全球变化研究、可持续发展研究等综合性跨学科重大研究领域发展态势.报道边缘学科、交叉学科最新信息,推动高新技术在地球科学中的应用,促进地球科学与资源环境科学研究工作的发展,介绍国家自然科学基金项目选题意向,公布国家自然科学基金地球科学项目评审情况,宣传报道国家重点研发计划项目、国家攀登计划、国家自然科学基金项目等地球科学领域的最新研究成果和进展。

ODP大洋钻探计划,1985-2003-F0002

期刊：《地球科学进展》2019年第04期
摘要：国际大洋钻探计划(ODP,1985-2003)计划及其前身的深海钻探(DSDP,1968-1983)是二十世纪地球科学领域历时最长,参加国家最多,也是最成功的国际合作。我国于1998年正式加入国际大洋钻探计划,1999年以同济大学汪品先院士为首席科学家的南海ODP184航次,实现了在中国海进行大洋钻探的零的突破,也使我国海洋地质学研究一举进入国际深海研究的前沿。