Evaluation of riverbed magnetic susceptibility for mapping biogeochemical hot spots in groundwater-impacted rivers     

Chen Wang  Martin A. Briggs  Frederick D. Day-Lewis  Lee D. Slater 《水文研究》2021,35(5):e14184

Redox hot spots occurring as metal-rich anoxic groundwater discharges through oxic wetland and river sediments commonly result in the formation of iron (Fe) oxide precipitates. These redox-sensitive precipitates influence the release of nutrients and metals to surface water and can act as ‘contaminant sponges’ by absorbing toxic compounds. We explore the feasibility of a non-invasive, high-resolution magnetic susceptibility (MS) technique to efficiently map the spatial variations of magnetic Fe oxide precipitates in the shallow bed of three rivers impacted by anoxic groundwater discharge. Laboratory analyses on Mashpee River (MA, USA) sediments demonstrate the sensitivity of MS to sediment Fe concentrations. Field surveys in the Mashpee and Quashnet rivers (MA, USA) reveal several discrete high MS zones, which are associated with likely anoxic groundwater discharge as evaluated by riverbed temperature, vertical head gradient, and groundwater chemistry measurements. In the East River (CO, USA), widespread cobbles/rocks exhibit high background MS from geological ferrimagnetic minerals, thereby obscuring the relatively small enhancement of MS from groundwater induced Fe oxide precipitates. Our study suggests that, in settings with low geological sources of magnetic minerals such as lowland rivers and wetlands, MS may serve as a complementary tool to temperature methods for efficiently mapping Fe oxide accumulation zones due to anoxic groundwater discharges that may function as biogeochemical hot spots and water quality control points in gaining systems.  相似文献   

Numerical Simulation of Magnetic Reconnection Driven by the Laser Helmholtz Capacitor-coil Targets     

XU Shan-shan  MEI Zhi-xing  ZHONG Jia-yong  LIN Jun 《Chinese Astronomy and Astrophysics》2021,45(2):131-146

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Large debris flows in Chosica,Lima, Peru: the application of hydraulic infrastructure for erosion control and disaster prevention     

S. P. Villacorta  K. G. Evans  K. Nakatani  I. Villanueva 《Australian Journal of Earth Sciences》2020,67(3):425-436

Abstract

Large debris flows in steep-sloped ravines debouching to the Rimac River, in metropolitan Lima (Peruvian capital), have resulted in considerable loss of life and property adversely impacting communities in the region. Temporal, spatial and volumetric features of debris flows are difficult to predict, and it is of utmost importance that achievable management solutions are found to reduce the impact of these catastrophic events. The emotional and economic toll of these debris flows on this increasingly densely populated capital city in South America is devastating where communities must live in such inadequate and dangerous conditions. To address this problem, the application of advanced Japanese technology, Sustainable Actions Basin Orientation (SABO), has been investigated using a geomorphological modelling to develop an implementation plan. Rayos de Sol stream basin in Chosica, was selected as a pilot to develop the proposal, as it is considered high risk due to the presence of ancient debris flows and recent flows in 2012, 2015 and 2017. The recurrence of debris flows in this location has resulted in numerous deaths and catastrophic property losses. This study combines geologic and geomorphic mapping and hydraulic and landform evolution numerical modelling. The implementation of a SABO Master Plan based on the multidisciplinary assessment hazard scenarios, will allow the implementation of feasible mitigation actions. The SABO technology has been applied successfully in Japan and other countries in areas with steep short slopes, similar to the conditions surrounding the Peruvian capital. Results from this study will be presented to the Peruvian Government as part of an action plan to manage debris-flow impact.

1. KEY POINTS

2. High-risk mass slope failure is linked to poor urban planning in urban developing regions of Lima the capital of Peru.

3. A multidisciplinary study including geotechnical and hydrological analysis, engineering design, and socio-economic research is required to implement a SABO Master Plan, and this basin is pilot study basin.

4. At the present time, a maintenance programme for existing hydraulic structures should be implemented, and a flood risk management plan developed may propose the relocation of some communities and infrastructure.

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《古地理学报》的立体办刊模式          下载免费PDF全文

李新坡  张西娟  郑秀娟 《古地理学报》2020,22(6):1233-1234

网络技术为科技期刊的发展提供了动力和渠道,促进了《古地理学报》办刊模式的转变。通过建立独立网站、为读者提供多样化的文章获取渠道、多样化的沟通方式、个性化的文章精准推送、加入OSID开放科学计划等,逐步形成了适应期刊发展的立体办刊模式。  相似文献   

鲁西齐河地区铁矿控矿特征及找矿标志     

郝兴中  杨毅恒  李英平  高华丽  陈磊 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(4):982-991

山东省齐河县境内发育有矽卡岩型铁矿，近年来该区铁矿勘查和研究工作取得了较大进展。本文通过对研究区内铁矿勘查研究成果进行统计分析，旨在对其控矿特征和找矿标志进行探讨来促进该区铁矿找矿工作。研究区内铁矿控矿地层为奥陶纪碳酸盐岩和石炭纪-二叠纪碎屑岩地层，成矿地质体为燕山晚期中基性侵入岩体；铁矿体主要赋存于地层和岩体的接触带处，且在碳酸盐岩、碎屑岩地层中和侵入岩体中也赋存有部分铁矿体。区内铁矿体赋存类型多样，其中以接触带赋存式为主，且含有断裂充填式、层间充填式、裂隙贯入式、捕虏体构造式等。铁矿体形态复杂，呈层状、似层状、囊状、透镜状等；矿床典型蚀变分带特征为闪长岩带-蚀变闪长岩带-内矽卡岩带-铁矿体-外矽卡岩带-大理岩化带-灰岩带。该区成矿作用以接触扩散交代作用、接触渗滤交代作用为主，此外还有富矿热液充填作用等。研究区内铁矿找矿标志主要包括地层标志（奥陶纪碳酸盐岩和石炭纪-二叠纪碎屑岩地层）、岩体标志（中基性侵入岩体，且发育有钠长石化的蚀变闪长岩）、构造标志（地层与岩体接触带、构造交汇部位、层间滑脱部位、脆性裂隙部位等）、围岩蚀变标志（磁铁矿化、矽卡岩化、钠长石化、蛇纹石化、金云母化等与成矿关系密切）、地球物理标志（明显的高值磁异常和化极磁异常部位、重力异常梯度带和高-低电阻转换带）。在今后铁矿勘查过程中，需要在综合研究该区控矿特征的基础上，可利用多种找矿标志进行相互配合、互为补充和综合研究，以期达到预期勘查效果。  相似文献   

基于GIS的盐城国家级自然保护区生态安全评价（英文）     

李海萍  高戈  李菁 《资源与生态学报(英文版)》2020,11(1):38-49

本研究利用遥感和GIS技术,分析盐城自然保护区1983–2018年的景观格局变化,建立了基于区域自然-社会-经济复合生态系统安全格局的评价指标体系,分析了生态安全变化的空间特征和成因。结果表明,1983–2018年由于人类活动加剧,研究区内景观格局变化强烈,从以自然景观为主发展到自然景观与人工景观并存。在整体生态安全方面,目前保护区的生态安全状况不容乐观,从保护区丹顶鹤的生存状态看,保护区总体上还是适宜丹顶鹤栖息的,但由于人类活动的增加以及政策的调整,丹顶鹤的栖息地呈现破碎化并向核心区和缓冲区等局部区域聚集。我们应从管理、政策制定以及当地居民的环境保护意识上增加宣传和投入,并相应减少保护区内人类活动的强度。  相似文献   

中国台商农业技术时空扩散的格局、路径与机制——以福建省漳浦县为例     

陈嘉  韦素琼  陈松林 《地理科学》2019,39(6):957-966

结合统计数据及实地调研、访谈数据,研究中国台湾青枣种植技术透过台商直接投资渠道在福建省漳浦县落地、发散与传播过程,分析其时空扩散路径、格局与机制,以期揭示中国台商农业技术在中国大陆地区独具特色的扩散规律与机制,为加速两岸农业合作交流、制定技术应用政策提供理论与实践依据。研究发现,在时间维度,中国台商农业技术扩散过程呈现典型的S型曲线,但其扩散迅速、周期较短,扩散阻力小且示范效应显著;在空间维度,形成多核心、多强度、梯度扩散体系（中国台湾扩散源与本地扩散节点）,扩散场相互叠加,以就近扩展扩散为主、等级扩散为辅的特色扩散格局。  相似文献   

新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯浩轩  申萍  李昌昊  武阳  石福品  李文广 《矿床地质》2020,39(5):805-824

查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中，与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段，它们均发育丰富的环带结构，具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（FeO、Al₂O₃、SiO₂、MnO、TiO₂）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩，呈褐黄色，粒度较细，发育核-边结构，呈非均质性，显示异常干涉色，其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石（Gro_51-53And_41-43Spr_4-8），而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带，总体相对富钙铁榴石（Gro_18-35And_60-77Spr_4-6）；Grt2核部（Grt2-c）呈均质性，为钙铁榴石（And_99-100Spr_0-1），边部显异常干涉色，发育振荡成分环带，为钙铝铁榴石（Gro_34-54And_38-61Spr_6-9）。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布，呈红褐色，自形粗粒结构，显非均质性，发育振荡成分环带，端员组分总体以钙铁榴石为主，次为钙铝榴石（Gro_27-43And_50-68Spr_3-8）。石榴子石结构和元素含量变化表明，早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系，其中向边部生长过程，由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放，体系的氧逸度、pH值呈振荡变化；晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构，核部（Ep1-c）均匀无环带，X_Fe值（X_Fe=Fe³⁺/（Al+Fe³⁺），原子比值）为0.19~0.21，w（MnO）为0.05%~0.18%，w（TiO₂）为0.10%~0.12%，生长边（Ep1-r）多发育振荡环带，X_Fe值为0.26~0.29，w（MnO）为0.01%~0.14%，w（TiO₂）为0.19%~0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长，不均匀且经历了溶解-再沉淀过程，X_Fe值为0.15~0.20，w（MnO）为0.42%~1.19%，w（TiO₂）为0.02%~0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长，较均匀、无环带结构，X_Fe值为0.28~0.37，w（MnO）为0.12%~0.77%，w（TiO₂）为0.02%~0.10%。绿帘石成分变化表明，从Ep1-c到Ep1-r，到Ep2，再到Ep3，流体体系氧逸度经历了先增加，后降低，再升高的变化过程。同时，流体成分也在变化，先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化，而后又变为富Mn贫Ti。因此，在热液磁铁矿矿化阶段，查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示，石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。  相似文献   

探秘“能源新星”——干热岩          下载免费PDF全文

王文  吴纪修  施山山  李小洋 《探矿工程》2020,47(3):88-93

干热岩是近些年逐渐发展起来的清洁能源，指埋藏于地球表面3000 m以深，不含或含少量水或蒸汽等流体，温度在180 ℃以上且渗透率极低的岩体。对干热岩的应用主要是建立增强型地热系统进行发电。目前对干热岩的研究尚处于起步阶段,干热岩的热源、热储、形成机理、埋藏机制等都未形成完整的理论体系，干热岩的开发过程也面临诸如储层改造、高温钻探以及随钻监测等一系列的技术“瓶颈”。干热岩资源储量大，开发利用过程低碳环保、节能高效，是国际社会公认的优质清洁能源，但是干热岩研究程度低，开发难度大，需要不断的知识积累和技术积累。本文从科普的角度列举了干热岩的相关研究现状及存在的问题，以期能让更多的人对这一“能源新星”加深了解。  相似文献   

基于自然区块的城市热环境空间分异性研究     

杨智威  陈颖彪  吴志峰  千庆兰  黄清瑶 《地理科学进展》2019,38(12):1944-1956

通过有效解决建设用地子类划分,实现定量评价城市热环境的空间分异性,对改善城市生态环境、实现城市化的健康发展具有重要的意义和科学价值。论文以广州市为例,参考自然城市的概念,基于5类兴趣点(Point Of Interest,POI)开放数据,结合城市建设用地分类标准,构建5类自然区块;在Landsat 8遥感影像地表温度反演的基础上,计算分析自然区块下地表热场等级分布格局、热场平均值及热环境足迹范围,以对城市热环境空间分异性进行评价。研究表明：① 自然区块的构建,能准确地反映各类POI数据空间分布情况,能够实现对建设用地子类型的划分;② 5类自然区块内部地表热场等级均以高温像元为主,但等级分布具有显著差异。同时,自然区块的热场平均值由高到低的排序为：工业区块>商业服务业区块>交通与道路区块>居住区块>公共管理与服务区块;③ 自然区块形成的高温集聚区,存在热量扩散现象,实际影响范围大于其物理边界,5类自然区块的热环境足迹范围具有分异性。热环境足迹影响范围由大到小排序为：工业区块>商业服务业区块>居住区块>道路与交通区块>公共管理与服务区块。研究结果可为微观尺度上分析城市热环境、改善城市生态环境、实现城市化的健康发展提供科学依据。  相似文献