The Fernow Experimental Forest,West Virginia,USA: Insights,datasets, and opportunities     

Luis Andrés Guillén  Mary Beth Adams  Emily Elliot  Jason Hubbart  Charlene Kelly  Brenden McNeil  William Peterjohn  Nicolas Zegre 《水文研究》2021,35(4):e14106

Long-term experimental watershed studies have significantly influenced our global understanding of hydrological processes. The discovery and characterization of how stream water quantity and quality respond to a changing environment (e.g. land-use change, acidic deposition) has only been possible due to the establishment of catchments devoted to long-term study. One such catchment is the Fernow Experimental Forest (FEF) located in the headwaters of the Appalachian Mountains in West Virginia, a region that provides essential freshwater ecosystem services to eastern and mid-western United States communities. Established in 1934, the FEF is among the earliest experimental watershed studies in the Eastern United States that continues to address emergent challenges to forest ecosystems, including climate change and other threats to forest health. This data note describes available data and presents some findings from more than 50 years of hydrologic research at the FEF. During the first few decades, research at the FEF focused on the relationship between forest management and hydrological processes—especially those related to the overall water balance. Later, research included the examination of interactions between hydrology and soil erosion, biogeochemistry, N-saturation, and acid deposition. Hydro-climatologic and water quality datasets from long-term measurements and data from short-duration studies are publicly available to provide new insights and foster collaborations that will continue to advance our understanding of hydrology in forested headwater catchments. As a result of its rich history of research and abundance of long-term data, the FEF is positioned to continue to advance understanding of forest ecosystems in a time of unprecedented change.  相似文献   

What controls submarine channel development and the morphology of deltas entering deep-water fjords?     

Jenny A. Gales  Peter J. Talling  Matthieu J.B. Cartigny  John Hughes Clarke  Gwyn Lintern  Cooper Stacey  Michael A. Clare 《地球表面变化过程与地形》2019,44(2):535-551

River deltas and associated turbidity current systems produce some of the largest and most rapid sediment accumulations on our planet. These systems bury globally significant volumes of organic carbon and determine the runout distance of potentially hazardous sediment flows and the shape of their deposits. Here we seek to understand the main factors that determine the morphology of turbidity current systems linked to deltas in fjords, and why some locations have well developed submarine channels while others do not. Deltas and associated turbidity current systems are analysed initially in five fjord systems from British Columbia in Canada, and then more widely. This provides the basis for a general classification of delta and turbidity current system types, where rivers enter relatively deep (>200 m) water. Fjord-delta area is found to be strongly bimodal. Avalanching of coarse-grained bedload delivered by steep mountainous rivers produces small Gilbert-type fan deltas, whose steep gradient (11°–25°) approaches the sediment's angle of repose. Bigger fjord-head deltas are associated with much larger and finer-grained rivers. These deltas have much lower gradients (1.5°–10°) that decrease offshore in a near exponential fashion. The lengths of turbidity current channels are highly variable, even in settings fed by rivers with similar discharges. This may be due to resetting of channel systems by delta-top channel avulsions or major offshore landslides, as well as the amount and rate of sediment supplied to the delta front by rivers. © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

闽中南平—宁化构造带南华纪陆缘弧岩浆活动：对武夷造山带构造演化的新启示     

姜杨  赵希林  李龙明  潘桂棠  徐敏成  黄文成  刘欢 《中国地质》2020,47(4):1010-1024

南平—宁化构造带沿线出露着以万全岩群和楼前组、西溪组等为代表的一系列新元古代火山-沉积岩系。系统的岩石学、年代学和地球化学研究表明,福建明溪和江西瑞金地区的楼前组浅变质英安岩和晶屑凝灰岩分别形成于(729±4)Ma和(735±6.7)Ma(LA-ICP-MS锆石U-Pb法),SiO2含量变化在65.22%～74.54%,相对富Al2O3(11.05%～16.80%)富碱(Na2O+K2O=4.88%～10.19%)而贫CaO、MgO和FeOT,ANK值和A/CNK值分别为1.23～1.78和0.98～1.57,Nb/Ta=12.44～17.28,Nd/Th=2.07～3.51,Ti/Zr=6.08～10.37,Ti/Y=68.51～154.71,属过铝质S型火山岩;明显富集大离子亲石元素(Ba、Rb等)而亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P等),Zr/Nb=16.65～24.07,Th/Ta=12.94～16.93,δEu呈现明显负异常(0.33～0.62),显示岛弧岩浆岩的地球化学特征。综合区域地质资料及前人研究结果提出,南平—宁化一线在713 Ma前为活动大陆边缘环境,洋壳俯冲引发的岩浆活动形成了沿南平—宁化—瑞金一线展布的陆缘弧中酸性火山岩带,暗示此时南、北武夷之间尚未拼合形成统一的武夷地块,因而华夏地块不存在统一的前南华纪结晶基底。  相似文献   

山东莱芜盆地碳酸盐岩热液溶蚀特征及水文地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘元晴  周乐  李伟  王新峰  马雪梅  吕琳  邓启军  陈晨 《现代地质》2020,34(1):199-206

鲁中山区莱芜盆地在燕山期发生大规模岩浆侵入活动,岩浆岩体外围碳酸盐岩区分布有水源地、富水块段等岩溶发育富水区,且靠近岩体含水层多发生大理岩化。富含CO₂、H₂S等酸性成分的岩浆热液流体,能对碳酸盐岩产生明显的溶蚀作用。基于岩石样品化学组分分析、水文地质调查及数据统计分析、热液溶蚀地质点详细观测,构建热液溶蚀模式,对莱芜盆地及外围热液溶蚀特征及机理进行研究。结果表明:高温高压岩浆侵入使得接触带碳酸盐岩发生热液变质大理岩化;沿渗透性断裂、裂缝以及不整合面等运移的热液流体,对碳酸盐岩地层产生酸性热液溶蚀和混合溶蚀作用,形成不同规模溶蚀孔洞,构成地下水富集空间,为寻找城镇地下水后备水源地提供新方向。  相似文献   

云南墨江金厂矿床金镍赋存状态及成因关系探讨     

周凯  张洪瑞  柴鹏  张慧超  程先锋  杨澍 《矿床地质》2020,39(1):97-110

墨江金厂金镍矿床位于哀牢山造山带中段,九甲—安定大断裂上盘,是西南三江成矿带内一个独特的金镍矿床。本文在详细野外地质调查基础上,通过显微镜下观察、扫描电镜和能谱分析,结合矿石微量元素分析,对矿石中金、镍赋存状态及成因关系进行了研究。结果显示,金赋存形式主要有可见金和不可见金。可见金又可分为粒间金和包体金;不可见金是以Au~+赋存于硫锑铜银矿、黄铁矿中。镍赋存状态有两种:一是以独立矿物,如辉砷镍矿、锑硫镍矿等存在;二是以离子态赋存于黄铁矿、硫锑铜银矿中。矿石结构构造、矿物共生组合及微量元素含量等显示,金和镍为同期热液成矿,金来自岩浆热液系统远端的低温热液,镍是含金低温热液流经超基性岩体时萃取而来。成矿过程可分为早期富硅质热液和晚期富钙质热液两个阶段,成矿是在幕式构造活动下多期流体运移和沉淀的结果。  相似文献   

西藏冈底斯岩带曲水杂岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义     

次琼  永忠拉达  阿旺旦增  次仁吉 《沉积与特提斯地质》2020,40(2):116-128

曲水杂岩体位于冈底斯构造-岩浆岩带东段南缘,其岩浆活动与雅鲁藏布江新特提斯洋壳向北俯冲、消减以及印度与欧亚板块碰撞息息相关。本文以曲水县-昌果乡广泛分布的中酸性花岗岩体为研究对象,进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。结果表明,曲水杂岩体由3期时代和规模不同的花岗质岩体构成,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为95.2±1.0～88.5±1.0Ma、65.2±0.6Ma和48.5±0.5～43.3±0.7Ma;岩石地球化学研究表明,晚白垩世和古新世花岗岩以中性-中酸性为主,属钙碱性系列,具中铝特征,A/CNK比值小于1.1,属于I型花岗岩,是玄武质下地壳部分熔融产物,指示其形成于特提斯洋壳俯冲过程的岛弧构造环境。始新世花岗岩以高钾钙碱性系列为主,并出现钾玄岩系列,具偏铝-过铝质特征,指示岩浆上侵过程中遭受了不同程度的地壳物质混染,其形成于印度-欧亚板块强烈碰撞的构造环境。  相似文献   

70年来中国化学海洋学研究的主要进展   总被引：5，自引：3，他引：2  

宋金明  王启栋  张润  陈建芳  陈敏  徐忠胜 《海洋学报》2019,41(10):65-80

我国的海洋化学工作者通过70年来，特别是近30年来的化学海洋学研究，实现了我国与世界先进水平进入同步发展的快车道，其显著的特点是:(1)化学海洋学研究从元素地球化学分布系统转向了以揭示深层次海洋生物地球化学过程为核心的研究；(2)化学海洋学研究实现了多领域、多视点的综合交叉研究；(3)更加关注了人为影响与自然变化共同作用下的海洋生态环境变化研究，对近海和海岸带而言，更加注重从海陆统筹一体化角度探析化学物质的分布迁移特征。本文从生源要素的海洋生物地球化学过程、微/痕量元素与同位素的海洋化学研究、生物过程作用下的化学海洋学过程等角度，重点总结归纳和分析了30年来我国海洋化学研究的重要进展和发展状况，以期对化学海洋学的进一步研究提供借鉴和启迪。  相似文献   

天山南坡高冰川覆盖率的木扎提河流域水文过程对气候变化的响应   总被引：5，自引：5，他引：0  

赵求东  赵传成  秦艳  苌亚平  王建 《冰川冻土》2020,42(4):1285-1298

木扎提河是天山南坡冰川面积覆盖率最大（48.2%）的河流， 流域径流过程对气候变化极为敏感， 为了合理管理和规划水资源， 确保水资源的可持续利用， 亟需定量评估气候变化对该流域水文过程的影响。以VIC-CAS分布式水文模型为计算平台， 利用实测的径流和两次冰川编目间的冰川面积变化数据开展了模型的多目标参数化校正和验证， 有效提高了模拟结果的“真实性”， 然后通过数值模拟结果结合观测数据定量解析了流域径流的组成、 变化特征及对气候变化的响应机理。结果表明： 木扎提河总径流集中在暖季（5 - 9月）， 占全年总径流量的77.9%， 冰川径流、 融雪径流和降雨径流分别占总径流量的66.6%、 26.4%和7.0%。1971 - 2010年木扎提河流域气温和降水呈显著增加趋势， 由于降水的增加， 降雨和融雪径流均呈增加趋势， 但冰川径流呈现明显减少趋势， 导致总径流呈现下降趋势。在RCP4.5情景下， 未来该流域气温呈现明显升高趋势， 降水表现为微弱下降趋势； 气候变暖后， 更多降水以降雨形式发生， 未来降雨径流将明显增加， 降雪和融雪径流已于20世纪90年代达到峰值， 随后明显减少； 冰川面积将持续萎缩， 冰川径流于21世纪10年代达到拐点， 随后明显减少， 导致河道总径流量也将明显减少。  相似文献   

汶川地震同震滑坡物质在震区的滞留和运移及其对龙门山地形演化的影响   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

王伟  刘静  Vincent Godard  张金玉  许冲  李志刚  徐心悦  许强  王鹏  谢克家 《地球物理学报》2018,61(5):1970-1983

2008年M_W7.9汶川地震导致龙门山断裂发生强烈地壳变形，同时引发的巨量同震滑坡加速了该地区的地表剥蚀和河流侵蚀.然而，目前尚缺少系统的数据定量研究滑坡物质的运移以及河流侵蚀速率随时间的演化规律，这些对理解龙门山前缘物质的再分配以及强震对活动造山带地形塑造的作用至关重要.为此，本研究在汶川地震后的6年间，对震区沱江上游3条支流湔江、石亭江、绵远河流域进行了多期次的定点现代河沙采样.通过系统测量河沙中的石英¹⁰Be浓度，并与震前已发表的数据进行对比，发现如下基本特点：（1）震后河沙¹⁰Be浓度均有明显降低，表明同震滑坡物质对河沙的稀释作用；（2）震后河流对河沙的运移量增加为震前的1.3~18.5倍，因此震后龙门山地区侵蚀速率短期显著增加；（3）初步估计得到汶川地震产生的滑坡物质被完全运移出造山带所需要的时间至少为100~4000年，接近龙门山地区强震复发周期；（4）震间和同震产生的构造变形和地表剥蚀在空间上具有互补性.考虑到地表剥蚀引起的地壳均衡反弹效应，认为类似汶川地震的强震有利于龙门山的隆升.认识震前、震时和震后的地壳变形及侵蚀过程有助于更好地理解单次强震事件对高原边界龙门山地形演化的作用.  相似文献   

超慢速扩张环境下超镁铁质岩系统的热液硫化物成矿机理以及启示     

曹红  孙治雷  刘昌岭  姜学钧  何拥军  黄威  尚鲁宁  王利波  张喜林  耿威  施美娟  李东义 《海洋学报》2018,40(4):61-75

西南印度洋63.5°E热液区是在超慢速扩张洋脊发现的首个超镁铁质岩热液系统。对取自该区的热液硫化物样品进行了系统的矿物学和地球化学分析，矿物学分析结果表明:该热液区硫化物为富Fe型高温硫化物，且经历了较深程度的氧化蚀变，大量中间态的Fe氧化物充填在硫化物矿物间的孔隙及内部解理中；这些硫化物相以白铁矿为主，其次是等轴古巴矿和少量铜蓝，缺乏黄铁矿、闪锌矿。据推断，该区的热液成矿作用分为4个阶段:低温白铁矿阶段→高温等轴古巴矿阶段→自形白铁矿阶段→后期海底风化阶段（少量铜蓝以及大量的Fe的羟氧化物）。与之相对应，地球化学分析结果表明这些硫化物的Fe含量较高（31.57%~44.59%），Cu含量次之（0.16%~7.24%），而Zn含量普遍较低（0.01%~0.11%）；微量元素较为富集Co（328×10-6~2 400×10-6）和Mn（48.5×10-6~1 730×10-6）。该区硫化物中较高含量的Fe、Co与超镁铁质岩热液系统相似，明显高于镁铁质岩热液系统。独特的热液硫化物矿物学特征和元素组成可能与该区普遍出露的地幔岩、橄榄岩蛇纹石化作用以及拆离断层的广泛发育的环境有关。  相似文献