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沿海厚覆盖区城市地下空间资源调查评价与应用——以上海为例

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地质论评 2024年第S1期70卷 335-336页

作者：刘婷王寒梅史玉金司永峰陈大平上海市地质调查研究院上海200072

上海作为典型沿海松散层厚覆盖区,其地质环境条件复杂且脆弱,面临基底稳定性、地质结构变化、软土变形、地下水、饱和砂土等问题,严重影响城市地下空间资源的安全开发与利用。借助物探、钻探、原位测试、室内试验、建模等多方法与技术,... 详细信息

上海作为典型沿海松散层厚覆盖区,其地质环境条件复杂且脆弱,面临基底稳定性、地质结构变化、软土变形、地下水、饱和砂土等问题,严重影响城市地下空间资源的安全开发与利用。借助物探、钻探、原位测试、室内试验、建模等多方法与技术,系统研究厚覆盖区地下空间地质结构和地质参数特征、多源数据地质建模、地下空间资源量评价、地下空间地质风险评估等关键技术与方法.

关键词：厚覆盖区地下空间资源调查技术评价方法

丹江流域山区地表水-地下水水化学特征及其影响因素

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环境科学 2024年第4期45卷 2107-2117页

作者：张子燕伏永朋王宁涛谭建民刘亚磊中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 武汉430205 中国地质大学地质调查研究院武汉430074

丹江流域是南水北调中线工程重要水源涵养区,深入研究丹江流域水化学特征及其影响因素,对区域水资源保护及合理利用具有重要意义.通过对丹江流域水样采集与分析,综合运用描述性统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数法及氢氧同位素... 详细信息

丹江流域是南水北调中线工程重要水源涵养区,深入研究丹江流域水化学特征及其影响因素,对区域水资源保护及合理利用具有重要意义.通过对丹江流域水样采集与分析,综合运用描述性统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数法及氢氧同位素的方法,分析丹江流域水化学特征及其影响因素.结果表明,丹江流域水体整体呈弱碱性,主要水化学类型为HCO_(3)-Ca型,中游离子质量浓度及水化学类型变化频繁.流域水体均受大气降水补给,地表水受蒸发作用影响明显,水化学组分受岩石风化溶解、离子交换和人类活动共同影响. Ca^(2+)和Mg^(2+)源于方解石、白云石及石膏等碳酸盐和硫酸盐矿物溶解,农业活动是水中硝酸盐的主要来源.地表水与地下水频繁转化和支流汇入影响是丹江干流空间分布特征差异化的主要原因.

关键词：丹江流域水化学特征同位素岩石风化离子交换

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天津矿产资源分类探讨

中国非金属矿工业导刊 2024年第3期 1-6页

作者：屠立鹏朵兴芳天津市地质调查研究院天津300191

天津市虽然地域狭小,但成矿地质条件复杂,矿产资源种类相对较多,包括能源、金属、非金属、水气四大类共35种矿产。本次工作依据已有勘查资料,按照《中国矿产地质志研编技术要求》(简称“技术要求”)中矿产地的划分标准,对本市矿产地重... 详细信息

天津市虽然地域狭小,但成矿地质条件复杂,矿产资源种类相对较多,包括能源、金属、非金属、水气四大类共35种矿产。本次工作依据已有勘查资料,按照《中国矿产地质志研编技术要求》(简称“技术要求”)中矿产地的划分标准,对本市矿产地重新进行清理,确定本市矿种全覆盖的矿产地数量、位置、规模、勘查程度等信息。

关键词：天津市矿产矿床能源金属非金属水气

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天津市大黄堡湿地生态地质环境脆弱性评价及对策研究

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环境科学与管理 2024年第5期49卷 175-180页

作者：郭立君董路阳王林海张学斌韩荣文天津市地质调查研究院天津300191

在阐述大黄堡湿地生态地质环境条件基础上,选取湿地水涵养状态、水文地质条件、水土环境质量、生物多样性及人类工程活动等多个评价因子,利用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,采用综合指数法对大黄堡湿地生态地质环境脆弱性进行了综... 详细信息

在阐述大黄堡湿地生态地质环境条件基础上,选取湿地水涵养状态、水文地质条件、水土环境质量、生物多样性及人类工程活动等多个评价因子,利用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,采用综合指数法对大黄堡湿地生态地质环境脆弱性进行了综合评价。评价结果显示,大黄堡湿地可划分为生态地质环境脆弱性低区、中等区、较高区和高区4个区,其中核心区西南一带处于脆弱性低区,分布面积共为0.73 km^(2);湿地北部和南部的芦苇沼泽、上马台水库等处于脆弱中等区,分布面积共13.27 km^(2);湿地内各村镇坑塘,北京排污河、狼尔窝引河等水系处于脆弱性较高区,分布面积共68.16 km^(2);大黄堡湿地东部与南部水产养殖区以及村镇居民区等处于脆弱性高区,分布面积共29.84 km^(2)。

关键词：生态地质环境评价因子脆弱性评价大黄堡湿地

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考虑未来土地利用动态情景的滑坡易发性制图

地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1486-1499页

作者：金必晶曾韬睿桂蕾殷坤龙朱宇航刘洋中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 中国地质大学(武汉)地质调查研究院武汉430074

山区城镇化的建设会造成土地利用的变化,从而改变滑坡的易发性。然而,目前在滑坡灾害的管理中缺乏未来土地利用动态变化下的易发性研究。基于此,本文以重庆市万州区长江沿岸乡镇为例,首先利用斑块生成土地利用变化模拟(Patch-generating... 详细信息

山区城镇化的建设会造成土地利用的变化,从而改变滑坡的易发性。然而,目前在滑坡灾害的管理中缺乏未来土地利用动态变化下的易发性研究。基于此,本文以重庆市万州区长江沿岸乡镇为例,首先利用斑块生成土地利用变化模拟(Patch-generating Land Use Simulation,PLUS)模型对该地区2025年与2030年的土地利用动态因子进行预测;随后,结合研究区所收集的静态因子与滑坡灾害数据构建了易发性评价的数据库。并利用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对XGBoost、LightGBM与CatBoost共3种基于GBDT(Gradient Boosting Decision Tree)框架的集成学习模型进行超参数的调整并开展动态易发性建模;最后,基于最优评价模型开展未来土地利用动态变化情景下的滑坡易发性进行制图。研究结果表明:①基于PLUS模型的土地利用变化结果能够为未来滑坡易发区域的预测提供准确的基础数据;②通过对比PSO算法参与建模前后的AUC结果,可以发现PSO-CatBoost模型能够更好的拟合研究区滑坡清单和触发因子的非线性关系,并获得了最优的建模精度;③综合考虑未来土地利用与滑坡易发性的研究框架表明未来长江沿岸乡镇的建筑用地发展会提高潜在的滑坡易发性。本文所提出的研究思路对于构建坚韧有效的山区城镇防灾减灾体系具有重要的实际意义,并可为未来山区城镇的规划提供科学指导。

关键词：滑坡易发性 PLUS模型未来土地利用变化粒子群算法(PSO) XGBoost LightGBM CatBoost 万州区

虎头山地区多平台同步热红外遥感稀有金属岩脉识别

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地球科学 2024年第6期49卷 2242-2252页

作者：汪大明栗旭升魏佳林曹思琦汪翡翠仝云霄闫国强中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局华北地质科技创新中心天津300170 天津市海岸带地质过程与环境安全重点实验室天津300170

华北陆块北缘稀有金属矿床岩脉的遥感识别调查具有重要现实需求和理论研究意义.针对岩脉识别技术难点和研究区特殊的地质背景,提出来一种“天-空-地”同步热红外遥感铌钽多金属矿床岩脉识别算法,以辅助成矿岩脉识别.算法以Landsat-8卫... 详细信息

华北陆块北缘稀有金属矿床岩脉的遥感识别调查具有重要现实需求和理论研究意义.针对岩脉识别技术难点和研究区特殊的地质背景,提出来一种“天-空-地”同步热红外遥感铌钽多金属矿床岩脉识别算法,以辅助成矿岩脉识别.算法以Landsat-8卫星数据和同步采集的无人机热红外数据为主要数据源,解算修正地表比辐射率.结合天河石化钠长花岗岩的发射特征,利用阈值分割法划定13处岩脉发育区并开展野外踏勘查证.结果表明:提出的岩脉识别算法的准确性和可靠性较高,“天-空-地”同步热红外遥感可用于虎头山地区稀有金属岩脉识别.本研究为区域后续铌钽矿勘察工作提供了指导,同时也为可为稀有金属矿床的遥感探测识别提供有益参考.

关键词：热红外遥感稀有金属矿脉识别比辐射率修正遥感

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地下水环境中Mn(Ⅲ)-腐殖质胶体的形成机制

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地球科学 2024年第2期49卷 793-802页

作者：程一涵邓娅敏薛江凯张余茜中国地质大学环境学院湖北武汉430074 中国地质大学地质调查研究院湖北武汉430074

Mn(Ⅲ)是锰氧化还原循环中电子传递的中间体,广泛参与陆地和海洋生态系统中的碳、铁和硫的地球化学循环.近年来在厌氧、微氧和有氧水环境中陆续发现了Mn(Ⅲ)有机络合物存在,研究地下水环境中Mn(Ⅲ)-腐殖质胶体的形成机制与行为特征对于... 详细信息

Mn(Ⅲ)是锰氧化还原循环中电子传递的中间体,广泛参与陆地和海洋生态系统中的碳、铁和硫的地球化学循环.近年来在厌氧、微氧和有氧水环境中陆续发现了Mn(Ⅲ)有机络合物存在,研究地下水环境中Mn(Ⅲ)-腐殖质胶体的形成机制与行为特征对于认识锰的地球化学循环及其影响的营养物和污染物的迁移转化机制具有重要意义.通过开展批实验,探讨氧气条件、腐殖质浓度和有机质种类对Mn(Ⅲ)-腐殖质胶体形成的影响,并结合FTIR、XRD、XPS、TEM多种手段表征其理化性质与稳定性.研究发现:厌氧或有氧-厌氧环境有利于Mn(Ⅲ)-腐殖质胶体形成,Mn(Ⅲ)-腐殖质的络合程度随着腐殖质浓度的升高而增强,富里酸更容易与Mn(Ⅲ)络合,但形成的胶体稳定性较Mn(Ⅲ)-胡敏酸胶体差.Mn(Ⅲ)-腐殖质胶体呈无定形形态,腐殖质上的羧基等含氧官能团与Mn(Ⅲ)形成内球络合物,可减缓Mn(Ⅲ)歧化程度.Mn(Ⅲ)-腐殖质胶体具有氧化和吸附能力,对地下水中污染物的迁移转化具有重要的环境意义.

关键词： Mn(Ⅲ) 腐殖质胶体稳定性络合机制地下水

长江中游荆江段地下水排泄的量化及其空间差异性分析

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地球科学 2024年第4期49卷 1448-1458页

作者：周子皓杜尧孙晓梁范红晨邓娅敏中国地质大学环境学院湖北武汉430078 中国地质大学地质调查研究院湖北武汉430074

地下水与河流的相互作用对于维持河流生态系统的健康十分关键,但是目前对于地下水向湿润地区大型河流排泄过程的定量化研究较为薄弱.针对这一问题,以长江中游荆江段为研究区,通过野外采样和水文气象数据收集,利用^(222)Rn质量平衡模型... 详细信息

地下水与河流的相互作用对于维持河流生态系统的健康十分关键,但是目前对于地下水向湿润地区大型河流排泄过程的定量化研究较为薄弱.针对这一问题,以长江中游荆江段为研究区,通过野外采样和水文气象数据收集,利用^(222)Rn质量平衡模型定量估算长江中游荆江段的地下水排泄,并用EC质量平衡模型及水量平衡模型验证^(222)Rn质量平衡的结果.结果显示:长江中游荆江段的平均地下水排泄速率为133 mm/d,排泄总量为1.06×10^(8)m^(3)/d,对水量平衡的贡献约为10.99%.其中枝城-沙市段地下水排泄速率最大,监利-螺山段地下水排泄速率最低.含水层富水性和地下水位可能是控制地下水排泄速率的关键因素.本研究对于流域水资源管理具有重要意义,也可为今后长江中游地区水资源的合理开发利用以及生态环境保护提供理论依据.

关键词：地下水排泄氡水量平衡荆江长江中游水文地质学

基于氡同位素的平原湖荡枯水期湖水地下水补排通量

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湖泊科学 2024年第3期36卷 939-950页

作者：卢小慧吴潮峰龚绪龙王梦瑶王磊张海涛卫岩曈严子豪武鑫河海大学地球科学与工程学院南京211100 江苏省地质调查研究院南京210049

水是人类生存之源,而湖荡被称为地球之“肾”,是河湖水系连接的关键缓冲节点,与人类生存和发展息息相关。长三角平原水系众多,河流纵横,天然湖泊与人工沟渠遍布,平原湖荡湖水与周边地下水的水力联系较为频繁,而地下水对湖泊水均衡贡献... 详细信息

水是人类生存之源,而湖荡被称为地球之“肾”,是河湖水系连接的关键缓冲节点,与人类生存和发展息息相关。长三角平原水系众多,河流纵横,天然湖泊与人工沟渠遍布,平原湖荡湖水与周边地下水的水力联系较为频繁,而地下水对湖泊水均衡贡献尚不明确,对平原湖荡地下水赋存和运移规律的认识不足。本研究以苏州吴江区元荡湖为研究对象,选取氡同位素作为湖水和地下水水力交换过程的示踪剂,建立氡箱模型,揭示元荡湖不同区段与地下水的水力联系过程和补给关系,并通过水位动态验证分析湖水—地下水交互关系。枯水期元荡湖水位和氡浓度空间分布特征指示研究区内地下水向湖水排泄,其中以湖泊西侧较为明显,地下水入流补给的氡为7.137×10^(6)Bq/d,输入量源项占比为90%,地下水流入量为4540.801 m^(3)/d,地下水每日流入量对元荡湖水量的贡献率为2.551%。参数敏感性分析结果表明,风速与地下水^(222)Rn活度为特别敏感参数,取值差异较大时会导致计算误差急剧增大,改善测点布置和提高模型参数精度能有效提高模型计算结果的准确性和可靠程度。借助氡同位素示踪方法,建立湖泊氡箱模型,是研究平原湖荡内地下水补、径、排特征的有效方法。本研究在一定程度上加深了对平原湖荡区域水量均衡的认识,有助于了解平原湖荡水均衡和水循环机制,为平原湖荡水资源开发利用与环境保护提供数据支撑。

关键词：氡同位素湖泊氡箱模型地下水湖水水力交换元荡湖

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