按照美国土壤分类系统,全球广义黑土分为四大片.为探究全球黑土区耕地利用变化规律和驱动机制,基于 2005、2010、2015 和 2019 年 4 期全球黑土区土地利用遥感监测数据,借助GIS技术及数理统计软件,分析全球黑土区耕地在 14 年间的动态变化特征.同时,选取自然地理因素、社会因素为自变量,以土地变化二分类(增加、减少)为因变量,采用Logistic回归模型,探讨研究区耕地变化的驱动因子.结果表明:研究区内耕地变化显著,3 个阶段(2005-2010、2010-2015、2015-2019)先后出现小幅增加—大幅减少—小幅增加的趋势;14 年间耕地共减少 58.77×104 km2,其中亚洲黑土区耕地减少幅度最大,占比 31.70%,减少的耕地有76.04%转变为未利用地.建立的耕地变化Logistic回归分析模型有效,结果表明:耕地变化在第 1 阶段(2005-2010 年)的主要驱动因素是到最近道路距离、降水和高程(DEM);第 2 阶段(2010-2015 年)的驱动因素是到最近河流距离和高程;第 3 阶段(2015-2019 年)的驱动因素是到最近道路距离和温度.
为助力打造牡丹江市独特的"山、水、林、田、湖、俗、边、雪"旅游文化,通过开展牡丹江市土地、水、地质遗迹、冰雪资源的调查研究,掌握了支撑旅游经济城市发展的自然资源禀赋特征,同时分析了特色资源的开发潜力.结果表明牡丹江市土地综合质量总体良好,圈定特色富锌土地 1425 hm2;水资源总量 137.9×108 m3,水质良好,矿泉水开发潜力巨大,优选了 2 处矿泉水开发靶区;整合了 40 处地质遗迹资源,划分了 4 个地质遗迹区;建立了冰雪资源评价指标,圈定了 3 处冰雪资源开发适宜区,助力领跑冰雪新优势.
盆-山转换带一直是构造地质研究的重点及难点,开展其构造样式、形成演化及成藏过程解析,对揭示山前复杂构造的控藏作用、指导盆-山转换带的油气勘探均具有重要意义.综合运用地震资料解释、断层活动定量分析、流体包裹体均一温度测定等手段,结合构造物理模拟实验,对准噶尔盆地南缘中段第一、二排构造特征、演化过程、形成机制及控藏机理进行了综合研究.结果表明:南缘中段第一、二排构造主要发育基底卷入与盖层滑脱断层控制的双重构造样式.侏罗纪末期,齐古-昌吉褶皱带初具雏形;古近纪末期,霍玛吐褶皱带开始形成;第四纪,褶皱带被断裂强烈改造,形成断褶带,滑脱层对应力向盆内传递起重要作用.南缘中段发育多套烃源岩,形成了多期差异性的以"自生自储"和"古生新储"为主要组合模式的成藏过程.
以牡丹江市东宁地区土层(粉土、粉质黏土、黏土)为研究对象,通过工程钻探等技术手段实地采取原状土样,筛选不同含水率、不同土质的样品,经过室内试验设置不同负温条件对原状土单轴抗压强度和三轴剪切强度等物理力学性质进行研究.结果显示,原状土在不同负温条件下冻结后单轴抗压强度随着温度的降低而增大,黏聚力随着含水率的增加呈指数型增大,内摩擦角随含水率的增加先增加后趋于稳定;在试验负温条件下,-20℃为变化界限,小于-20℃时,冻结土体的单轴抗压强度随含水率的增加呈现先增加后减小的变化规律,黏聚力随着冻结温度降低而增大,-10℃、-20℃条件下冻土的内摩擦角有相似的规律,未随含水率增减发生明显变化,此时冻土抗剪强度随着冻结温度的降低而增加;大于-20℃时,冻结土体的单轴抗压强度随含水率的增加而增加,黏聚力不随冻结温度降低而增加,内摩擦角随着冻结温度的降低而增大,冻土抗剪强度随着冻结温度的降低缓慢增大趋于冰的剪切强度.
采用陕西省安康市 2011-2020 年统计资料,基于水资源-社会-经济-生态环境复合系统构建水资源承载力评价指标体系;以博弈论组合赋权法确定指标权重,综合运用TOPSIS法和障碍度模型对安康市水资源承载力进行评价.结果表明:2011-2020年安康市水资源承载力变化趋势呈"W"型,总体变化不大,水资源仍有较大开发利用空间;水资源和生态环境子系统承载力总体呈下降趋势,社会和经济子系统承载力呈上升趋势;制约安康市水资源承载力水平的主要是生态环境子系统和经济子系统,氨氮排放量、化学需氧量排放量、生态环境用水率、城市污水日处理能力和万元工业增加值用水量是主要的障碍因子.
利用水文地质钻探、同位素技术、水位统测等方法,分析西露天矿涌水来源,评价各来源对西露天矿涌水的补给量,为西露天矿地质灾害评估和矿坑规划利用提供科学依据.结果表明:西露天矿坑是区域地下水汇集区,周边地下水向矿坑内径流.周边地区进入西露天矿的总水量为 2477.8×104 m3/a,来源主要为浑河通过北帮第四系含水层的侧向补给和大气降水补给.其中北帮浑河侧向补给的涌水量约 1115.7×104 m3/a,约占 45.0%,大气降水直接降入矿坑水量约 997.8×104 m3/a,约占 40.3%.古城子河通过西露天矿西帮侧向补给矿坑的水量约 177.9×104 m3/a;地下水通过西露天矿南帮杨柏河、刘山河古河道等地段侧向径流补给的水量约 186.4×104 m3/a;东帮在东露天矿影响下接近疏干.
基于大凌河流域 2000、2010 和 2020 年 3 期土地利用数据,采用土地利用动态度、土地利用程度、土地利用转移矩阵等方法分析过去 20 年来研究区土地利用变化规律,并基于元胞自动机-马尔可夫(CA-Markov)模型模拟预测研究区 2030 年土地利用格局.结果表明:2000-2020 年大凌河流域土地利用以耕地和草地为主,二者占比超过 80%.近 20 年间,研究区内林地、草地和建设用地面积不断增加,耕地面积持续减少,且减少的速度在加快,前后两个 10 年分别减少了 132.85 和 1360.13 km2.2000-2020 年间,土地综合利用动态度由 43.53%降低为 10.36%,处于降低趋势.建设用地动态度由 0.11%增加至 4.99%,湿地动态度由 86.32%变为-7.22%,土地利用程度综合指数由 262.53 变为 259.91,表明大凌河流域近 20 年土地处于衰退期.基于CA-Markov模型预测大凌河流域 2030 年土地利用格局,模拟精度Kappa系数为 0.8835.预测结果表明,2030 年,大凌河流域耕地面积将进一步减少1699.92 km2,主要变为草地、建设用地和林地.
吉林中站地区分布着一系列金、锑、铜镍矿床,成矿地质条件良好.对大秃顶子、幸福屯、植林 3 个锑矿床辉锑矿主成矿期石英流体包裹体进行显微测温研究和稳定同位素(H、O、S)分析,结果表明,流体包裹体主要发育有 3 种类型:Ⅰ型富液两相(LHO+VH2O)包裹体,Ⅱ型纯液相(H2O)包裹体,Ⅲ型气相包裹体.包裹体均一温度范围为 121.5～281.5℃,盐度范围为 3.39%～10.73%,估算密度范围为 0.833～0.985 g/cm3,成矿流体为中低温、低盐度、低密度.H-O同位素组成特征显示,δ18O变化范围为 15.71‰～18.28‰,δD变化范围为-111.1‰～-83.8‰,成矿流体主要是岩浆热液,后期有大气降水加入.黄铁矿的δ34S范围在-8.25‰～-3.86‰,辉锑矿的δ34S范围在-8.18‰～-7.67‰,δ34S值范围较为集中,明显区别于岩浆硫,成矿物质主要来源于地壳.锆石U-Pb测年结果显示,区内侵入岩的结晶年龄为 205±2.7 Ma、192±1.9 Ma、195±1.9 Ma.锑矿床形成与岩浆热液联系密切,矿床成矿时代为晚三世—早侏罗世.吉林中部锑矿床成因类型为浅成中低温热液型矿床.
在金羊盆地物性特征研究的基础上,通过对重震等资料的综合处理,完成了研究区重力场特征及成因分析和断裂构造体系的划分.研究区重力场的特征是区内西部凹陷、中东部凸起和中南部凹陷共同作用.重力区域场主要是前中生界底面(基底)起伏变化引起.重力剩余场高、低相间排列的特征反映了区内凹隆格局及凹隆间发育的断裂.研究区断裂体系主要由北东向和北西向 2 组断裂构成,前者形成时期早于后者,都对金羊盆地的次级构造形态进行后期的多次改造,形成本区凹、凸相间的构造格局.
东昆仑之祁漫塔格成矿带是一个多金属多类型矿产富集带,是我国新的十大找矿资源潜力地之一.近年来,此带中的斑岩型铜钼矿找矿取得了新突破,成为本区找矿工作的一个新亮点.位于祁漫塔格成矿带东侧之骆驼峰地区有大量的物化探异常,已发现了斑岩型铜钼矿、夕卡岩型铁多金属矿及热液脉型铜铅锌多金属矿,共同构成了斑岩型铜钼矿的岩浆热液成矿系列.通过总结区域及骆驼峰矿区成矿地质特征,分析斑岩型铜钼矿找矿前景,认为该区具有形成斑岩型铜钼矿的良好条件,加大找矿工作力度有望取得较大突破.
采用气相色谱、气相色谱-质谱技术,对凌源-宁城盆地中元古界铁岭组烃源岩生物标志化合物特征进行研究,剖析其蕴含有机质生源、沉积环境、有机质热演化程度等方面的信息及地球化学意义.铁岭组烃源岩饱和烃气相色谱以"前峰型"的单峰分布为主,主峰碳多为nC18,表明有机质来源以低等生物为主;Pr/Ph比值主要分布于 0.16～0.73 之间,植烷优势较明显,指示为强还原的沉积环境,少部分为还原环境.铁岭组烃源岩具有长侧链三环萜烷丰富、伽马蜡烷含量高和C27甾烷分布占优势的分子化石组合特征,伽马蜡烷指数(Ga/C30H)为 0.10～0.31,平均值 0.19,反映出铁岭组烃源岩形成于微咸水-半咸水环境;Ts/Tm比值为 0.54～1.19,平均值为 0.88,表明烃源岩热演化程度较高;甾烷与藿烷的含量比值主要分布于 0.24～0.59 之间,平均值 0.42,表明低等生物藻类的贡献较低,而细菌等微生物的贡献相对较大.铁岭组烃源岩甾烷呈现C27 甾烷占优势的"L"型,表明生烃母质生源构成是低等水生生物来源的有机质特征.
青天河景区位于焦作市博爱县境内,景区内景观由于自然条件和人类修建工程活动的双重因素影响易形成致灾体.2021年夏季出现了"7·20""9·30"极端天气,导致景区内地质灾害频发.区内灾害点整体规模虽不大,但其隐蔽性与突发性的特点会给景区人员及设施带来较大影响与破坏,故对景区地质灾害易发性评价的研究具有重要意义.依托暴雨前后两期遥感影像比对和野外调查验证,及时获取暴雨后地灾点数据,通过基于多种核函数的支持向量机(SVM)机器学习模型搭建随机森林(RF)模型,建立地质灾害易发性评价模型.在综合考虑研究区域背景条件下,从自然条件和人类活动条件下选取 7 类特征因子并经过处理作为模型训练输入值,分别以linear、poly、rbf、sigmoid四种SVM核函数进行模型训练,共生成了 40 个SVM模型.通过选取 4 种不同的模型参数种子,得到 4 个RF模型.最后把两种预测的模型结果进行加权融合得到最终模型预测概率,在GIS中输出预测结果并进行分区,这样既保证模型稳定性,又避免过拟合的情况.分区结果与本研究地灾点分布规律较为一致,能较好地刻画模拟研究区地灾易发性规律,填补青天河景区地灾易发性细化研究,为青天河景区科学防灾提供有价值的依据.
根据西秦岭临潭地区泥盆纪—三叠纪沉积盆内细碎屑岩的主量、微量、稀土元素特征追溯源区背景,反演母岩性质,建立了该区沉积盆地与构造演化模式.认为沉积盆地的物源总体来自盆地的北部,北部经历了晚泥盆世的陆相—湖相沉积,石炭纪的滨岸海滩相-温暖潮湿的近岸海湾(潟湖或潮坪)相-浅海陆棚相沉积,到二叠纪的浅海陆棚-浅海陆棚内的堡礁或堤礁建造;沉积盆地南部为稳定的碳酸盐台地相.三叠纪,盆地经历了大陆斜坡浊流沉积—大陆斜坡(半深海)浊流沉积—滨浅海沉积环境复杂的环境变化.沉积盆地形成演化整体划分为 3 个阶段:被动大陆边缘台盆台地稳定发育阶段;弧后盆地形成演化阶段;弧后前陆盆地叠合阶段.
准噶尔盆地为我国重要的陆上含油气盆地,对其进行地层剥蚀厚度恢复能够有效地研究盆地演化历史以及油气资源评价.通过分析声波时差法的方法原理及其适用条件,认为此方法适用于恢复准噶尔盆地断拗转换期剥蚀地层的厚度.实际计算结果表明:断拗转换期上、中二叠统之间为主不整合,剥蚀厚度大;三叠系与二叠系之间形成次级不整合,盆地剥蚀厚度相对较大,区域位于西部盆缘地带,自北西向南东剥蚀量逐步降低,至盆地中心剥蚀量最低.各构造单元中,凸起相比于凹陷所遭受的剥蚀程度较大,反映古地貌呈现盆地西北缘高、腹部低的地形特征,同时反映准噶尔盆地断拗转换期二叠纪晚期至三叠纪早期改造具西强东弱、边缘强内部弱的特点.
干热岩作为一种可再生的高温地热资源,在我国越来越受到重视.干热岩温度除深部钻探手段外无法直接测量,但是可以通过大地热流、居里面埋深、酸性岩体分布、壳内低速高导体及构造应力场等指标间接反映地下的热异常.辽宁省大地热流值高值点主要分布于辽阳-海城-盖州一带,其次为下辽河盆地西部凹陷.辽宁省居里面隆起区绕辽北拗陷区呈环状分布,隆起中心居里面埋深均在 18 km以浅.高放射性花岗岩主要为早白垩世花岗岩,主要分布于辽东及辽南地区.海城东西两侧约 40 km范围内存在壳内低速高导体,埋深 10～20 km.区内张性断裂以NE—NEE向为主,郯庐断裂带为贯穿辽宁省的NE向岩石圈断裂,大型NE—NEE深壳断裂主要分布于辽东地区.通过对辽宁省干热岩资源赋存指标的分析,结合中国干热岩资源的分类,初选出鞍山-海城一带作为高放射性干热岩资源靶区及下辽河盆地作为沉积盆地型干热岩资源靶区.
辽宁抚顺地区铁矿十分丰富.它们与著名的鞍本铁矿同属辽东吉南成矿带.成矿地层均为鞍山群,属沉积变质型铁矿,受变质岩系层状控制明显.鞍山-本溪地区为鞍山群的茨沟岩组、樱桃园岩组;抚顺-清源地区为鞍山群的石棚岩组、通什村组.它们具有相似的岩性组分和物性特征.通过开展"深部盲矿体勘查技术研究"科研项目,以抚顺毛公堡铁矿为例,总结分析抚顺地区铁矿的重磁电物性特征,建立了地球物理模型.研究认为,应当打破传统的以磁测为唯一手段的磁铁矿勘查工作模式,开展重、磁、电联合勘查是可取的、有效的.在水平定位技术方面,重力方法有其独特的优势;在垂向定位技术方面可以开展电(磁)测深工作.磁铁矿的极化作用是明显的,应符合低阻高极化.铁矿重磁电特性是高磁、高密度、高极化、低电阻,呈"三高一低"的物性特征,而且品位越高极化率越高.电阻率应不高于2 000 Ωm,极化率应不低于6％,磁化率不低于100 000×10-6 SI,密度高于3.00×103 kg/m3.
利用基于模糊一致矩阵的模糊层次分析法(FAHP)建立浅层地热能评价模型,将结果的一致性检验与修正过程整合为非线性规划问题,并通过粒子群算法(PSO)进行优化求解,得到满足一致性要求的权重结果,进而开展敏感度分析,校验指标权重准确性,提高地源热泵适宜性区划评价精度.通过构建4个层次、9个指标的评价体系,根据获得的权重值开展大连地区浅层地热能适宜性分区评价,为浅层地热能资源储量和潜力评价提供基础,也为浅层地热能可持续开发利用提供理论依据.评价结果表明,适宜性区划模型和指标权重值可靠,适宜区分布于研究区东部钻石湾、东港一带,面积32.87 km2,占评价总面积的4.45％,较适宜区分布于北部甘井子区,面积247.21 km2,占评价总面积的33.47％.
通过班公湖流域水资源调查、数据采集与分析,运用数理统计、水化学分析方法综合研究流域水化学特征及主控因素.结果表明:水化学类型河水以HCO3-Ca型水为主、湖水以Cl.SO4-Na·Mg型水为主、地下水以HCO3-Ca·Mg型水为主.河水和地下水形成过程中主要受碳酸盐岩和硅酸盐岩控制,湖水主要受蒸发结晶作用控制.湖水中Na+、C1-、K+来源于降雨、蒸发岩溶解以及其他含钾钠矿物溶解;河水以及地下水中的Na+、Cl-、K+主要来源于蒸发岩溶解;各水体中的Ca2+、Mg2+、SO42-来源于碳酸盐岩矿物和石膏溶解,其中河水和地下水中的Ca2+、Mg2+主要来源于碳酸盐岩矿物溶解.地下水中的Na+、K+与含水层或土壤中的Ca2+、Mg2+发生离子交换作用.
通过对杭嘉湖地区水热型地热资源进行综合评价可知,该区地热储量为439.18×1014 kJ,地热流体储存量为212.22×108 m3,地热流体可开采量为16 864.8×104 m3/a,地热流体可开采热量为2 366.88×1010 kJ/a,可用于旅游疗养、地热供暖、水产养殖等方向.建议地热资源的开发利用应开采与保护并重,做到科学规划、合理开发、绿色可持续发展.除用于旅游疗养外,该区地热资源可结合入特色农业、地质文化村等建设中,形成梯级综合利用模式;可结合区内丰富的浅层地热能资源,形成深浅结合的利用模式;还可结合热泵技术、太阳能技术、空气能技术等清洁能源技术,形成"地热+"复合开发模式.
通过对曲旁浪斜花岗闪长岩进行岩相学、岩石地球化学及年代学研究,探讨其成因及构造环境.研究获得曲旁浪斜花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄213.8±2.0 Ma,表明岩浆侵位时代为中生代晚三叠世.花岗闪长岩具有高Si、Al2O3、Na,低K,贫Ca、Mg、Fe的特点,属SiO2过饱和铝过饱和Ⅰ型花岗岩;具有明显富集K、Rb、Th,亏损Sm、Hf、Zr、Y、Yb的特征,并且具有负Eu异常.曲旁浪斜花岗闪长岩是陆内碰撞造山阶段深部滑脱构造导致地壳局部熔融的产物.
