北极圈及邻区重要矿产资源找矿勘查新进展

北极圈及邻区各类矿产资源十分丰富,是美国、加拿大和北欧诸国以及俄罗斯的重要矿产资源供给基地,其找矿勘查和开发利用历来为国际矿业界所关注。受国际市场金属价格坚挺、气候变暖和基础设施改善等多种因素的影响,近几年来,有关国家加大了这一地区找矿勘查和矿业开发投资力度,并且发现和圈定了一大批矿床。这些新发现矿床的开发利用必将为区域和全球经济发展以及社会进步注入新的活力。对美国、加拿大和北欧诸国(含格陵兰岛)以及俄罗斯北极圈及邻区产出的主要矿床(点)的空间分布特点和找矿潜力进行了讨论,对该区的找矿勘查和开发利用态势进行了总结,目的旨在进一步提高我国地质学家对这一特殊地区矿产资源重要性的认知水平,进而为实施"两个市场、两种资源"的全球矿产资源战略构想提供科学依据。     

澜沧江流域(云南段)水资源开发利用现状及趋势分析

澜沧江是一条国际河流,其中云南段自然资源丰富,水文、地理及气候特征独特。目前该流域水资源开发利用程度较低,仅有少量的灌溉面积,干流也仅建成了一个径流式水电站。作为我国西南地区的重要水电能源基地,流域的进一步开发将集中于水电、航运和农业灌溉。其开发方式具有立体开发、电力先行和国际合作开发等特点。     

河流沉积学研究热点与进展--第11届国际河流沉积学大会综述

第11届国际河流沉积学大会于2017年7月17日-21日在加拿大卡尔加里大学举行,每四年举行一次的国际河流沉积学学术会议,吸引了当今北美、欧洲、澳洲及亚洲从事河流沉积学及相关学科研究的众多知名学者参会,研究成果充分体现了当前国际河流沉积学研究取得的重要进展和发展方向。重要进展有:1）河流动力学及其变化过程研究。其中包括将今论古法论现代河流沉积过程与古老地层对比,河道-洪泛平原体系的越岸复合沉积动力学,河流动力学与变化过程研究展望,恢复河道迁移过程:新一代平面图演化模式的讨论,冲积河流和基岩河流的湍流、颗粒间作用和沉积作用;2）陆缘河流。包括河流入海处的地貌动力学与沉积学,河流补给边缘的沉积物搬运、地貌和地层特征,干旱地区河流、冲积扇体系与风的相互作用,植被生长前、无植物生长、或是植被发育区河流的沉积过程研究;3）河流沉积地层及其地下资源。包括源-汇系统,"河流相模式"是否有用的讨论,辫状河、网状河、曲流河概念的厘定等;4）河流地貌变化。包括气候改变、泥泞植被洪泛平原等对河流沉积物通量、河流模式等产生影响,河道中冲积岛屿的演化和稳定河流的蛇曲化,河流环境中沉积物生物作用等。基于上述资料分析,认为河流演化过程从定性向定量化研究,物理模拟与数值模拟技术是河流沉积学研究不可或缺的手段,应用定量建模、数学计算等方法进行精准研究,碎屑锆石U-Pb定年技术是新一代从源到汇研究的重要工具等诸多方面,是我国学者应该重视并开展研究的方向。     

国际河流水文站网布局规划方法研究

随着近年来我国与周边国家在国际河流水资源利用与保护方面的合作工作的不断加强，以及边疆地区经济建设步伐的加快，国际河流水文资料收集，分析等基础工作显得越来越重要。为此，针对国际河流地区水文站点稀少，设施设备落后，监测能力薄弱的现实情况，水利部水文局组织编制了国际河流水文站网建设总体规划。简要介绍了该规划中有关国际河流的调查情况与规划河流的选择方法，说明了划定规划区范围的一般性原则和特殊性原则，提出了水文站网布局规划的思路，目标，原则与方法等。     

中国河流沉积学研究20年

从河型及其分类研究、现代河流沉积调查、河流沉积相与相模式研究、河流相地层的层序地层学研究、河流沉积砂体建筑结构精细解剖、河流沉积模拟研究等六个方面回顾了自《沉积学报》创刊以来20年中国河流沉积学研究的主要进展,指出我国的河流沉积学取得了许多富有特色的研究成果,主要表现在网状河概念的引入与普及、建筑结构要素分析法的推广、界面层次的划分和及其概念的扩张、岩石相类型和岩石相组合概念的应用、河流砂体露头调查的方法与技术、沉积构造的沉积动力学解释、层序地层学在河流沉积研究中的应用、河流沉积过程的模拟实验、河流相储层的建模技术等方面。但是20年来,中国河流沉积学研究并没有出现国际公认的理论首创,应当加强河流沉积学的研究组织,吸收地理地貌和水利学的研究成果,结合社会经济建设需要不断扩大河流沉积学的研究领域,积极进行国际学术交流,使我国的河流沉积学研究走在国际河流沉积学研究的前列。     

中小河流山洪预警预报系统开发设计及应用

我国中小河流众多,山洪频发,洪灾损失严重,是造成人员伤亡的主要灾种。目前,我国中小河流山洪预报预警技术研究还处于初步阶段,山洪监测预警系统尚在试点建设中。介绍水利部公益性项目"中小河流突发性洪水监测与预警预报技术研究"开发的中小河流山洪预警预报原型系统,包括基于分布式水文模型、动态临界雨量的山洪预警预报方法,山洪预警预报原型系统的总体结构、软件设计与功能实现,以及在其中一个示范区江西遂川江的试运行情况,并对其实际应用进行了分析,以期为当前所开展的中小河流洪水易发区水文监测预警项目及全国山洪灾害防御非工程措施建设等工作提供参考。     

国际河流的水权及其有效利用和保护研究

国际河流水资源由于其自然跨越一个或多个国家而成为流域内各国共享的自然资源,这意味着国际河流水资源的所有权也将为多国共同享有,即多国共同享有河流水资源的所有权(简称"水权")。通过对国际河流水权特点的分析,为实现水资源的有效利用,对国际河流水权市场化和水权保护进行了初步探讨,认识到各国的国际河流水权具有:有限的水资源利用权,水资源的保护义务,在一定条件下进行水权交易的权利,提出:各国的国际河流水权应保持相对的稳定,流域国间应建立一定的水权协议和水权有效利用的监督机制等。     

海上油田河流相复合砂体构型级次解析

在现有的碎屑沉积地质体构型分级方案基础上,充分考虑自然界中河流沉积演化规律以及海上油田的资料基础与经济开发尺度等因素,遵循地质体分级原则与依据,建立了海上油田河流相复合砂体构型分级方案。从地质成因、主控因素、时空规模等方面系统阐述了河流相复合砂体13级构型单元的基本特征,并解析其与相关沉积地质体级次的关联性。与现有的储层构型分级的差异主要在于新增了"复合点坝"级次,复合点坝是多期残存点坝以复合体形式叠置而成的沉积单元,该级次是储层构型理论、海上油田资料分辨能力与经济开发尺度三者的契合点,是海上油田"地震导向、井震联合"构型研究思路的良好实践。河流相复合砂体构型分级对于指导海上油气开发具有一定的优势。     

我国西南国际河流暴雨洪水特性

红河、澜沧江、怒江是我国西南地区3条主要国际河流.通过对上述3条河流的暴雨天气系统、暴雨中心移动路径、暴雨和洪水的时空分布以及洪水的沿程变化规律的统计分析,探讨了其暴雨洪水特性,为我国西南地区国际河流的综合开发利用规划提供参考.     

河流梯级开发生态环境效应与适应性管理进展

筑坝蓄水将迫使淹没区陆生生态系统退化消失,改变其下游受影响河段的环境与生态,破坏自然河流连续性与连通性,是影响河流生态系统显著且强烈的人类活动。河流梯级开发对其生态系统的影响可能存在"累积效应",即将大坝拦截阻隔对河流生态系统的影响逐级"放大"。然而,"累积效应"的作用对象、途径与水文生态机制目前仍不明晰。不仅如此,河流梯级开发的适应性管理的对象、目标、时空范围与作用途径等已不能简单地参照或套用当前以恢复水文自然情势来修复河流生态系统为主线的实践模式,其适应性管理取决于对河流—水库系统生态结构功能、演替规律的科学认识,也受到多利益主体的制约和影响。长江上游梯级开发在全球大河流域开发中独树一帜,将深刻改变长江上游河流生态格局。对长江上游梯级开发的适应性管理应以优化河流—水库生态结构功能、维持河流—水库生态系统健康为目标。揭示长江上游梯级开发"累积效应"的作用对象与形式,通过优化提升生态系统服务以权衡多利益主体诉求,构建长江上游绿色水电运营管理新体系,值得进一步探索。     

1855年黄河大改道与百年灾害链

1855年黄河铜瓦厢决口北流,改道从山东入海,是一次百年灾害链形成的巨变,黄淮海平原成为中国水灾的中心。经研究发现:1740—1818年为中国地震宁静期,黄河流域正处于干旱枯水期;1819年印度卡其发生8.3级大地震,黄河出现多泥沙特大洪水,河南兰阳以下近30 km河道严重淤塞;1819—1879年大地震密集出现,并有9级以上特大地震4次,其中1833—1870年大地震主要分布在东亚;黄河因而于1841—1843年连续出现特大洪水,造成下游多次决溢、以致改道。文中第一次以科学和历史结合给出解释,其结论可供当前地球科学灾害链研究及治黄参考。     

长江与黄河沉积物稀土元素随粒度变化对比研究

依据Stoke定律将长江小于63 μm的沉积物分成4个粒级.将黄河小于63 μm的沉积物分成6个粒级.采用ICP-MS法分别测试了分粒级沉积物的REE含量,结果显示：相同粒级中长江沉积物的∑REE均高于黄河沉积物.长江沉积物REE的丰度遵循元素的“粒度控制律”,即随粒度变细∑REE含量依次增高;黄河沉积物∑REE呈“高-低-高”的不对称马鞍型分布;北美页岩标准化分布曲线均呈右倾状,轻重稀土分馏明显,相对富集LREE,具弱Ce亏损,明显的Eu正异常.长江与黄河沉积物REE组成特征差异与两条河流流域的风化作用及沉积物的矿物组成密切相关,黄河∑REE的马鞍型分布是细粒级中黏土矿物吸附及粗粒级中相对高含量的重矿物富集作用的结果,而长江沉积物随粒级增大∑REE的衰减趋势主要是随粒级增大逐步增加的石英和长石含量的稀释作用所造成.     

1960-2012年河西内陆河上游山区降水量变化及其区域性差异分析

基于我国河西内陆河流域有关水文、气象台站的观测数据,对1960年代以来河西走廊的石羊河、黑河、疏勒河三大内陆河水系上游山区降水变化特征、趋势及区域时空变化差异进行了分析.结果表明：受全球变暖的影响,石羊河、黑河、疏勒河流域上游的降水量年代际、年际及季节性的变化总体上呈增加的态势,但不同区域降水增幅存在着一定的差异.其中,1960年代,位于祁连山东部的石羊河水系上游山区、中部的黑河水系上游山区及西部的疏勒河水系上游山区普遍少雨;1970年代,石羊河山区降水偏多并持续至今,黑河、疏勒河水系上游山区则降水偏少;1980年代,三大水系上游山区均多雨;1990年代的黑河、疏勒河山区和2000年代的三大水系上游山区均多雨;2010年以来,黑河山区降水偏少,石羊河与疏勒河山区降水均偏多.相对而言,位于祁连山西部山区的疏勒河水系上游年降水量与夏季降水量的增长较为显著.     

金沙江河流悬浮物的元素地球化学特征及其地质意义

系统测定了金沙江和岷江16个采样点的河流悬浮物的稀土元素和微量元素含量.结果表明,金沙江悬浮物的稀土元素地球化学特征与世界其他河流基本相同,而(LREE/HREE)N值较低,其主河道悬浮物的(Eu/Eu*)N略高于北美页岩;支流悬浮物的(La/Yb)N和(Eu/Eu*)N差别较大,亦与主河道有较大差别.受流域内矿化带和采矿影响,悬浮物中Cs、Cu、Pb、Bi、Sn、Ti、V、Cu、Cr、Co相对富集.岷江悬浮物的地球化学特征与金沙江主河道相似.综合研究表明,悬浮物的元素地球化学特征主要受控于流域内出露岩性,金沙江支流、通天河(直门达)到树地桥段、攀枝花到水富段的物源有所不同,悬浮物的地球化学特征有所差异.金沙江段是长江中下游重要物质来源,对中下游物源及元素地球化学特征分析也有一定的借鉴价值.     

雅鲁藏布江水系反转问题的探讨

雅鲁藏布江63条主要支流中有24条支流与干流逆交,16条支流与干流直交,其中雅鲁藏布江中游37条支流中有12条直交支流和21条逆交支流。通过野外地质调查、遥感图像分析和年代学研究,认为藏南雅鲁藏布江存在流向反转现象,上新世以来发育的近东西向雅鲁藏布江袭夺了始新世-中新世形成的近南北向河流,形成直交水系结构。东西向雅鲁藏布江中游发育上新世至中更新世吉隆、定日、定结-岗巴等湖盆,它们向东有序迁移,上新世至早更新世湖盆发育期的构造沉降为雅鲁藏布江西流提供了地貌基础和容水空间,更新世以来的古大湖区约1 000 m高的隆升造成上述盆地由湖相转为河流相,晚更新世东构造结东侧与南侧河流的贯通和雅鲁藏布江大峡谷的形成导致雅鲁藏布江反转,这在米林-直白湖盆和孟加拉盆地沉积中有所反映。雅鲁藏布江的反转过程反映了青藏高原南部南北向和东西向的差异隆升、基岩剥蚀作用、河流切割作用的耦合关系以及板内伸展构造对板块碰撞构造的叠加和改造作用。     

塔里木河流域气候与径流变化及生态修复

从20世纪90年代中期开始,塔里木河流域气温上升、降水增加,阿克苏河、开都河等主要河流几乎同步进入持续的丰水周期时段,为塔里木河流域生态修复创造了绝好的“天时”和历史性机遇.这种大区域的气候异常变化现象引起了国内外广大学者的广泛关注,区域气候异常变化是全球气温上升影响盆地气候向温湿转型,还是一个世纪性的水文周期变化现象,一时间成为了学术界的热点议题.系统分析了塔里木河流域山区水文气象站近50 a来的气温、降水、河川径流以及塔里木河来水量变化,并系统评价了利用开都河丰水期的有利时机,向塔里木河下游应急输水及其生态修复情况.     

北麓河多年冻土区降水及河水稳定同位素特征分析

为了进一步全面理解和探索青藏高原水文水循环过程,采用同位素方法并结合气象资料对青藏高原北麓河区域2011年6~12月降水和河水稳定同位素时空特征进行分析。探讨了北麓河降水同位素与日平均气温、降水量之间的相互关系,同时也对比分析了北麓河降水和河水的同位素变化特征。结果表明:北麓河降水同位素在整个观测期内总体受温度控制,但存在季节变化,其中6~9月降水同位素受到温度和降水量效应的共同控制,9月以后则主要受温度的影响。河水同位素与降水同位素相似的变化特征,体现了降水补给特征,另外降水量也能够影响河水同位素变化:降水量小则降水对其影响较小,反之则大。与北麓河降水线相比,河水δ18O~δD关系的斜率和截距偏大,揭示该区域河水除了受大气降水的补给外,还受到区域水体内循环和蒸发分馏作用的影响。     

Morphological and genetic variation among shortnose sturgeonAcipenser brevirostrum from adjacent and distant rivers

Shortnose sturgeon,Acipenser brevirostrum, is a small, endangered species which occurs in 19 estuary systems along the east coast of North America. These populations are considered as separate entities by the U. S. National Marine Fisheries Service although evidence of morphologic or genetic differentiation among populations has not been documented. The purpose of this study was to compare morphological and genetic atributes among shortnose sturgeon collected from the Kennebec and Androscoggin Rivers, Maine, and the Hudson River, New York. Six morphometric and five meristic characteristics were quantified. Multivariate and univariate analyses of covariance and variance were used to assess differences among populations. Our analyses provided evidence for distinct populations in the Androscoggin and Kennebec Rivers, but character differentiation was greater between fish from these two locations and the Hudson River. Analysis of morphometric characters indicated significant differences in fish shape among the three rivers, with Hudson River sturgeon differing from the Maine rivers for the characters of head length, snout length, and mouth width. Significant differences were observed for meristic characters, but pairwise comparisons did not reflect a clear pattern of variability. Sequencing of a portion of the mitochondrial DNA control region revealed 15 haplotypes among 73 total specimens from the three rivers. Shortnose sturgeon from the Kennebec and Androscoggin Rivers were different from each other (p=0.0260); both differed significantly (p<0.0001) from the Hudson River collection. Gene flow was estimated at approximately 7 female migrants per generation between the two Maine populations and about 1 per generation between each of the Maine populations and the Hudson River population. Such strong stock structuring among presumably recently established post-Pleistocene (<10,000 yr) populations suggests that this species occurs in highly discrete units. Morphological and genetic variation observed in this study combined with current knowledge of life history attributes of shortnose sturgeon indicate that conservative management decisions are necessary until the patterns and extent of differentiation among populations species-wide can be investigated further.     

Chemical composition of river particulates in eastern China

A total of 42 aquatic particulate sample:, (suspended matter and < 63 m surficial sediments) was collected from 11 large rivers in eastern China. Contents of both major elements (Al, Si, Ca, Mg, K, Na, Ti, Fe, Mn) and trace elements (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Co, Ni, V) in the particulate samples were analyzed. The geographic variations of river particulate compositions were studied. The results showed that the Yellow River particulates contained a notably high content of Ca and a low content of Al. Except for the Yellow River, A1 contents in particulates increased from the northern rivers to the southern rivers, while K and Na decreased. Trace elements were relatively enriched in the southern river particulates. The geographic variations seemed to be related to the weathering types and geological background within the river basins. The average composition of river particulates in China was then estimated. Based on the Chinese river data from this paper, as well as on the literature data for other main world rivers, a new estimation of the global average particulate composition was reported. Since the earlier estimations in the literature were not concerned with or at best concerned only with few of the Chinese rivers which contribute a major proportion to the global load of river particulates, this new estimation may be more reasonable.     

贵州喀斯特地区河流的研究--碳酸盐岩溶解控制的水文地球化学特征

测量了喀斯特地区乌江、沅江两大水系的河流枯水期的主元素、Sr2+离子浓度和Sr同位素比值。这些河流的化学组成代表了流经碳酸盐岩地层的河水的化学组成。这些河流及其支流有高的溶解盐,TZ+变化范围为：2.1～6.3 meq/L,高于全球河流的平均值(TZ+=0.725 meq/L)。河水含有较高的溶质浓度,河水水化学组成以Ca2+和HCO-3为主,其次为Mg2+和SO2-4,Na++K+和Cl-+Si分别只占阳离子和阴离子组成的5%～10%。 这些河流的化学和同位素组成主要受其自流盆地的地质特征控制。流经碳酸盐岩地层的乌江水系河流具有较高的Sr浓度（1.1～9.70 mol/L）和较低的87Sr/86Sr比值（0.7077～0.7110）,与流经碎屑岩地层的沅江水系的清水江河流中较高的87Sr/86Sr比值（0.7090～0.7145）及较低的Sr浓度（0.28～1.32 mol/L）形成鲜明的对比。 流域盆地的地理岩性控制了河水的化学组成和同位素组成。对河水的化学计量分析表明河水化学组成受碳酸盐岩溶解控制,而碳酸盐岩主要受碳酸和硫酸作用而溶解。乌江流域受硫酸作用特别明显,表明硫酸主要来源于燃煤或流域盆地硫化物矿物氧化而形成的大气输入。化学元素和同位素比值之间的相互关系表明3个主要来源为：石灰岩、白云岩和硅酸盐岩的风化。同时估计了碳酸盐岩和硅酸盐岩的化学风化速率,结果表明流域盆地的碳酸盐岩风化速率远远高于许多世界大河。岩石风化过程中硫酸的出现或土地的过度使用或土壤植被的退化等都可能是导致流域的碳酸盐岩风化速率如此高的原因。 