锡林郭勒盟大型露天煤矿区地质环境时空演化评价

内蒙古锡林郭勒盟大型露天煤矿区经过20多年的开发,产生了一系列矿山地质环境问题,矿区地质环境在一定程度上遭到破坏,因此,开展大型露天煤矿区地质环境时空演化评价可为矿区生态地质环境修复提供参考。本文对锡林郭勒盟3个大型矿区进行地质环境时空演化评价。首先通过现场调查,明确了研究区主要的矿山地质环境问题,包括植被覆盖度下降、土地压占(排土场和工业场地)、地形地貌景观破坏(露天采坑)和含水层破坏等4类;其次利用遥感影像定量获取了2000—2020年之间的矿山地质环境问题信息,并建立了矿山地质环境评价指标体系;然后应用层次分析法确定了矿山地质环境评价指标的权重,并通过基于GIS的影响指数模型对矿山地质环境影响进行了评价和区划,探讨了矿山地质环境时空演化规律。研究结果表明:(1)3个大型矿区植被覆盖度下降区域的面积、排土场压占土地面积和露天采坑破坏地形地貌景观面积随时间不断增加;(2)大型矿区采矿对地质环境的影响划分为无影响区、轻微影响区、一般影响区、较强影响区和强烈影响区5个等级分区;(3)3个大型矿区地质环境时空演化规律基本相同,不同影响区的空间分布特征和面积随时间变化的规律不同。

土地利用/覆被变化的驱动力模型研究——以嫩江中上游地区为例

通过遥感手段获取嫩江中上游地区 1 995年和 2 0 0 0年的土地利用 /土地覆被图及其变化图 ,在GIS支持下 ,生成两个时段该区的土地利用程度变化图 ,分析土地利用程度变化的驱动力 .选取的自然因子主要为高程 (e)、坡度(s)、人口 (Δp)、大牲畜头数 (Δl)、农业机械力投入量、土地覆被类型变化区距嫩江干流和居民点的最短距离等 ,利用空间相关分析筛选出主要影响因子为高程、坡度、人口、大牲畜头数 .利用空间多元线性回归函数求得本区土地利用程度变化模型ΔLa=1 1 .0 3 7-4 .51 2 e -0 .2 98 s + 0 .2 92 Δp + 2 .596 Δl.

嫩江流域土地覆被变化对径流量的影响分析

以泥鳅河和科洛河流域为例分析了土地利用/土地覆被变化与河流径流量的关系。森林覆被变化导致了流域用水量的减少,而这部分并没有形成地表径流,而是存储在了森林和草地转变成的沼泽湿地中。科洛河流域耕地和林地面积的减少增加了地表径流,而且林地变化的影响大于耕地的变化。流域土地覆被变化与流域河流径流量的关系复杂,并非单一的覆被类型变化起主导作用,而是各种变化耦合作用影响了河流径流,但其中影响最为显著的是沼泽湿地的变化。

基于遥感和GIS的三江平原农业景观空间格局与土地利用变化研究

在遥感和GIS技术支持下，运用景观生态学的基本理论与方法，结合土地利用／土地覆被变化特征，通过分析景观类型的斑块大小、数量与形状特征以及主要景观要素间的转化关系，定量反映了1996～2000年三江平原景观数量结构与空间格局的变化。研究表明，该时期人类活动的强度较大，耕地面积显著增加和林地、沼泽湿地面积逐渐减少相对应，林地、草地和沼泽湿地向较分散小块分布发展，景观整体呈现破碎化的趋势。

利用ArcGIS构建地形图分幅空间数据库

本文利用ArcGIS绑定的脚本语言Python和AML及其空间分析功能,设计了简单可行的算法,并编制了相应的程序,构建了国家基本比例尺地形图分幅空间数据库。首先生成图幅分幅格网,以及对应的网格标识点、图幅编号文件,将标识点与图幅编号文件关联后再与图幅网格叠加即可。该方法充分利用了GIS的空间叠加功能,仅用了极少量的程序代码,没有编程经验的人员可以比较容易掌握,对于各行业应用领域的工作者有很大帮助。

Python ArcPy在地质信息处理中的基本应用

Python语言作为一种开源语言,在GIS软件中,常作为辅助工具使用,其为ArcGIS提供了大量的处理模块,能更高效地完成地质信息处理工作。利用Python语言,调用集成ArcGIS中ArcPy软件包,能实现地质数据的输入、投影变换以及标准图幅查询等功能,同时其代码简单易读,便于使用,可为地质数据处理人员提供更方便的工具。

地形起伏度和坡度分析在区域滑坡灾害评价中的应用

基于ArcGIS平台,利用SRTM3-DEM数据资料,选择鄂尔多斯及其周缘为研究区,计算并定量分析了地形起伏度和坡度,并利用区域滑坡灾害调查资料,初步建立了地形起伏度、坡度与滑坡灾害之间的相关性,讨论了地形起伏度的区域地貌意义。结果表明,研究区滑坡集中发育地区的地形起伏度为200￣300m,在此范围内滑坡占研究区所有滑坡总数的48.5%,此区间的面积占研究区总面积的20.3%;坡度为10￣18°,此范围内滑坡占研究区所有滑坡总数的46.7%,而此区间的面积占研究区总面积的30.5%。在地貌类型上,滑坡集中发育地区对应残丘、黄土塬及黄土墚等。通过研究区横向、纵向剖面的地形特征分析,表明地形起伏度和坡度分析是相互补充的,它们均与区域滑坡发生和分布存在良好的相关性。这种相关性为区域滑坡灾害评价提供了新的思路,对区域防灾规划和灾害区预测具有重要的应用意义。

西准噶尔走滑断裂系元素分布特征及其成矿意义

我国新疆西北部西准噶尔走滑断裂构造体系(简称"西准系")是中亚造山带巴尔喀什马蹄形构造的向东延伸部分,由于中生代成吉思-准噶尔断裂的右行走滑断裂作用而被分成了两个部分。西准系是一个多米诺式的走滑断裂构造体系,主要由达拉布特断裂、玛依勒断裂、巴尔鲁克断裂等三条NE走向的左行走滑断裂及其夹在它们之间的地块所组成,可能是晚古生代与走滑断裂相关的陆条弯曲(褶皱)作用的产物。同时,西准噶尔地区也是重要的晚古生代成矿带,产出有一些大型和超大型的金属矿床,包括包古图斑岩铜矿、哈图金矿、萨尔托海铬铁矿和杨庄铍矿床等。本文分析了西准系走滑断裂构造与元素分布之间的关系。结果显示,西准噶尔成矿带元素与地球化学块体以及铜、金、钼、铬铁矿等矿床的分布,均受晚古生代西准系的形成与演化过程的控制。其中,庙尔沟、红山岩体与金地球化学块体之间的反对称分布特征,说明了花岗岩类侵入体和金元素在达拉布特断裂左行走滑过程中发生了重要的物质调整与迁移作用。庙尔沟岩体的逆时针旋转运动,造成了环状断裂与裂隙系统,以及与之相对应的Cu、Pb等元素风火轮式的分布形式。走滑断裂作用与岩体旋转运动的共同结果,导致了金元素沿断裂和裂隙的迁移与成矿,使得西准地区金矿床在断裂和裂隙中的发育。断裂构造体系与元素地球化学异常之间的关系,可以用来有效指导西准地区未来矿产资源的勘查。

巴尔喀什成矿带Cu-Mo-W矿床的辉钼矿Re-Os同位素年龄测定及其地质意义

巴尔喀什成矿带是世界著名的中亚成矿域斑岩型铜钼成矿带,产出许多斑岩型铜钼矿床和一些石英脉-云英岩型钨钼矿床。中亚成矿域可能是一个多核成矿系统,具有以走滑断裂为边界构成的断裂构造体系并受之控制。本文对巴尔喀什成矿带巴尔喀什—阿克沙套地区11件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,得到博尔雷大型斑岩型铜(钼)矿床和东科翁腊德、扎涅特、阿克沙套石英脉-云英岩型钨钼矿床的辉钼矿模式年龄(平均值)分别为315.9Ma、298.0Ma、295.0Ma和289.3Ma;其中,东科温腊德、阿克沙套和扎涅特等3个矿床的Re-Os等时线年龄为297.9-+30..949Ma,MSWD值为0.97。辉钼矿Re-Os年龄说明巴尔喀什成矿带Cu-Mo-W成矿作用发生在315.9～289.3Ma期间,Cu-Mo-W矿床的形成可分为两期:一期为斑岩型铜钼矿床,约形成于315.9Ma;另一期为石英脉-云英岩型钨钼矿床,约形成于297.9Ma。根据辉钼矿模式年龄和等时线年龄,推测该地区花岗斑岩和伟晶岩的形成时代与相应的矿床基本同时,均为晚石炭世,属海西期构造岩浆活动的产物。通过与我国境内西、东准噶尔和东天山斑岩铜矿带的对比表明,巴尔喀什成矿带铜钼成矿作用的年龄介于东天山土屋—延东斑岩铜矿与西准噶尔包古图斑岩铜矿之间。分析表明,中亚成矿域大规模斑岩型铜钼成矿作用集中在晚石炭世,属海西晚期构造-岩浆活动的产物。

中亚成矿域多核成矿系统西准噶尔成矿带构造体系特征及其对成矿作用的控制

西准噶尔成矿带是中亚成矿域巴尔喀什成矿带的东延部分,目前已发现有包古图斑岩型铜矿床、哈图金矿床、萨尔托海铬铁矿床和杨庄铍矿床等大型超大型矿床,是中亚成矿域内重要的成矿远景区。北东向达拉布特断裂、玛依勒断裂、巴尔鲁克断裂等以及所夹的构造地块,构成了西准噶尔"多"字型构造体系(简称"西准系"),是控制西准噶尔成矿带铜-金-钼-铬等矿产形成与分布的成矿构造体系。西准系控制了西准噶尔成矿带和成矿亚带的分布,低级别北东向断裂构造,以及环状旋转构造、"入"字型构造、帚状构造等低序次构造体系,控制了矿田和矿床的形成与产出。其中,主要金矿床的产出可能受北东向次级张扭性断裂(如安齐断裂和别鲁阿尕西断裂)的控制,主要的斑岩型铜矿床和伴生金矿床的产出可能受次级帚状构造体系的控制,主要铬铁矿矿床的产出可能受次级"入"字型构造体系的控制。西准噶尔成矿带具有重大找矿前景,有可能成为与巴尔喀什成矿带相媲美的斑岩铜-钼-金成矿带。根据断裂构造体系特征的综合分析,本文指出西准噶尔成矿带斑岩型铜矿床等的几个重要找矿远景区和找矿方向。

中亚萨亚克大型铜矿田矽卡岩型铜成矿作用的年代学制约

萨亚克铜矿田是中亚成矿域巴尔喀什成矿带唯一的以矽卡岩型铜矿化为主的大型铜矿床,产在哈萨克斯坦的萨亚克复向斜内。铜矿田包括了几个在空间上相对独立的矽卡岩型铜矿床、斑岩型铜钼网状脉矿床和一系列石英脉型矿脉,构成了斑岩型和矽卡岩型两个端元形成的成矿系列,但以矽卡岩型为主。铜矿田花岗岩类岩石的锆石SHRIMPU-Pb定年,给出了两期与矽卡岩型铜成矿作用有关的深成岩浆作用的时代,早期的闪长岩结晶年龄为335±2Ma,晚期的花岗闪长岩结晶年龄为308±10Ma,反映了两期矽卡岩型铜成矿作用的年龄。结合成矿元素分析,认为早期335±2Ma为主要成矿期年龄,而308±10Ma为次要成矿期年龄。区域成矿时代的分析表明,主矽卡岩型成矿期先于区域的斑岩型铜成矿作用而发生,次要的矽卡岩型成矿期略晚于区域斑岩铜成矿期。花岗岩类岩石中的角闪石、黑云母、钾长石40Ar/39Ar测年结果进一步限定了矽卡岩型铜成矿作用的时代,分别给出冷却年龄为286.6±6.7Ma、306.6±2.9Ma和257±11Ma。4个花岗岩类岩石中的磷灰石裂变径迹测年和热历史模拟给出年龄范围为85.4±4.5Ma至66.9±4.1Ma,说明了矽卡岩型萨亚克铜矿田的剥露作用主要发生在晚白垩世晚期。本文花岗岩类岩石的U-Pb、40Ar/39Ar和裂变径迹热年代学研究,揭示了萨亚克铜矿田从深成的岩浆侵入活动、成矿作用、区域冷却到剥露作用的全过程。

基于GIS的滑坡地质灾害地貌因素分析

基于ArcGIS平台,利用SRTM-DEM数据资料,选择青藏高原东缘及四川盆地为研究区,提取了区内地形起伏度和坡度等地貌参数,统计了区内2319个滑坡点的高程,初步建立了地形地貌与滑坡灾害点分布之间的对应关系。结果表明,研究区滑坡灾害点及其高程分布具有明显的区域规律性,滑坡灾害点发生的高程为400-800m和1400-2000m,这两个区间占研究区所有滑坡总数的40%和28%;滑坡所对应的地形起伏度主要在300-600m,占研究区所有滑坡总数的48.68%;滑坡灾害发生的地形坡度为10°-25°,占研究区所有滑坡总数的44.70%。研究发现,这些地区对应的地貌类型主要是深切的＂V＂型河谷和山谷地貌。此外,从断裂活动等方面分析了滑坡形成的动力机制。

巴尔喀什成矿带晚古生代地壳增生与构造演化

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。巴尔喀什成矿带晚古生代花岗岩类(石炭-二叠纪)主要为高钾钙碱性系列,晚期出现钾玄岩系列岩石,主要为I型花岗岩类;石炭纪处在同碰撞和火山弧环境,二叠纪为后碰撞环境。分析表明,博尔雷属于经典的岛弧花岗岩区,科翁腊德、阿克斗卡和萨亚克属于埃达克岩(Adakite)区。巴尔喀什成矿带内花岗岩类εNd(t)值为(-5.87～+5.94),εSr(t)值为(-17.16～+51.10)。以巴尔喀什中央断裂为界,成矿带东、西分带,断裂两侧具有不同的地壳生长历史:断裂以东的萨亚克和阿克斗卡地区εNd(t)值较高,具有亏损地幔组分特征,为古生代增生的新生陆壳;以西的科翁腊德和博尔雷εNd(t)值较低,主要是壳幔岩浆混合的结果,反映了古老基底的存在,主要为新元古代增生地壳。成矿带花岗岩类206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值范围分别为18.3346～20.9929、15.5213～15.7321和38.2874～40.0209,为造山带花岗岩类,具有与天山、阿尔泰和准噶尔花岗岩类的亲缘性。

松嫩平原西部生态脆弱区土地利用时空变化研究

基于 1 986年和 2 0 0 0年 2期TM影像资料 ,在空间图形库系统支持下 ,分析了该区土地利用数量变化、土地利用空间组成变化、空间邻接关系变化和变化主导类型 ,揭示了 1 986～ 2 0 0 0年间松嫩平原西部生态脆弱区土地利用时空变化特征 .结果表明 ,此间林地、草地不断破碎化 ,耕地、盐碱地从整体上呈现集中化特征 .耕地与草地、草地与盐碱地空间相邻度增大 ,草地开垦过快和土地盐碱化日益严重 .土地利用空间变化内在过程基本以旱地 -水田 ,草地 -旱地 ,草地 -未利用地相互转化为主导 .

中亚巴尔喀什成矿带晚古生代岩浆活动与斑岩铜矿成矿时代

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。通过该成矿带科翁腊德、博尔雷和阿克斗卡地区与斑岩铜成矿作用密切相关的花岗斑岩类岩体锆石SHRIMP U-Pb定年,主量、稀土和微量元素地球化学,Sr、Nd同位素示踪分析,进一步厘定了斑岩铜成矿作用的时代,并推测了板块构造环境。斑岩铜成矿时代分为两期:早期约为327Ma,形成科翁腊德和阿克斗卡超大型斑岩铜矿床;晚期约为316Ma,形成博尔雷大型斑岩铜矿床。与成矿有关的斑岩类主要为高钾钙碱性系列花岗岩,可能为火山岛弧环境,部分具有埃达克岩特征和经典岛弧花岗岩类特征。斑岩类εSr(t)和εNd(t)的变化范围分别为-6.35～34.03和-0.46～5.53。其中,科翁腊德-博尔雷地区斑岩类来源于亏损地幔与大陆地壳表层物质(老地壳物质)的显著混染作用,而阿克斗卡地区斑岩类直接来自于亏损地幔。将巴尔喀什成矿带与我国西准噶尔成矿带进行了对比,认为可能属于同一个晚古生代斑岩铜钼成矿带。

哈萨克斯坦阿克斗卡特大型斑岩铜矿床成矿时代与剥露历史研究

哈萨克斯坦阿克斗卡特大型斑岩型铜矿床产在中亚成矿域巴尔喀什成矿带阿克斗卡矿田。本文根据花岗岩类岩石的锆石U-Pb、40Ar/39Ar和裂变径迹(FT)热年代学研究,结合前人研究成果,给出了阿克斗卡斑岩铜矿床从深成岩浆活动、成矿作用、区域冷却到剥露作用的全过程。阿克斗卡矿床及附近花岗岩类锆石SHRIMPU-Pb定年结果,给出科尔达尔岩体早期英云闪长岩的结晶年龄为335.7±1.3Ma;主成矿期的含矿二长花岗斑岩结晶年龄为327.5±1.9Ma,反映了阿克斗卡矿床斑岩型铜成矿作用的年龄。花岗岩类角闪石、黑云母、钾长石40Ar/39Ar热年代学分别给出矿物冷却年龄为310.6Ma、271.5Ma和274.9Ma,进一步限定了深成斑岩型铜成矿作用的时代和区域冷却的历史。磷灰石FT测年数据揭示,受区域构造作用的影响,阿克斗卡铜矿田在晚白垩世(91～68.0Ma)发生地块的差异隆升和剥露作用。

中亚成矿域西部巴尔喀什—准噶尔成矿带晚古生代成矿作用大爆发

巴尔喀什—准噶尔成矿带主要由巴尔喀什成矿带、西准噶尔成矿带和东准噶尔成矿带组成,是中亚成矿域西部重要的晚古生代成矿带。巴尔喀什—准噶尔成矿带产出有大量著名的大型—超大型斑岩型铜钼矿床(科翁腊德、阿克斗卡、博尔雷和包古图)、大型矽卡岩型铜矿床(萨亚克)、大型稀有金属矿床(东科翁腊德、扎涅特和阿克沙套)和大型造山带型金矿床(哈图)等。锆石U-Pb测年,辉钼矿Re-Os测年,角闪石、白云母、黑云母和钾长石40 Ar/39 Ar热年代学,锆石和磷灰石裂变径迹、(U-Th)/He测年和热历史模拟,限定了金属矿床从深部形成到地表剥露的全过程热演化历史。热年代学研究揭示该地区晚古生代与岛弧/大陆弧有关的深成岩浆侵入活动和同时代的金属成矿作用、晚古生代—早中生代的中温区域冷却历史以及中生代以来金属矿床的剥露作用。综合花岗岩类地球化学和年代学研究结果,该地区经历了从晚石炭世大洋板块的俯冲到早二叠世陆内伸展作用的构造环境转换;在此构造转换时期,发生了金属铜、钼、稀有金属和金成矿作用的大爆发,可称之为中亚成矿域西部"晚古生代成矿作用大爆发"。矽卡岩型铜矿、斑岩型铜(钼)矿、云英岩-石英脉型钼钨矿和造山带(石英脉)型金矿构成了巴尔喀什—准噶尔成矿带晚古生代成矿作用大爆发完整的区域成矿系列。

基于3S技术的大型露天矿区复垦地景观变化分析

以平朔安太堡露天煤矿复垦区的5个排土场为研究对象,运用景观生态学理论及3S技术,把复垦后按照植被覆盖和地形特征划分的斑块与排土场建设时期的斑块进行了对比分析.结果表明:斑块个数及其平均斑块面积反映了复垦地景观的破碎化程度,随着复垦时间的增加,斑块数目也不同程度地增加,复垦时间较长的二铺排土场、南排土场、西排土场的多样性指数有较大提高,稳定性指数除二铺排土场和南排土场有所降低外,其它排土场的变化不显著,景观优势度指数的高低与平均斑块面积的大小显著相关.破碎化程度的增高也表明了复垦地的植被演替与恢复过程的多样性在不断增加.结合研究区调查情况分析表明,排土场复垦地景观的变化是非均匀沉降、地表覆土厚度与下垫层类型、植被配置与演替以及管理措施等因素综合影响的结果,斑块数目、平均斑块面积、分维数、多样性、优势度等景观指数能较好地反映出复垦地景观结构及其变化.

嫩江下游沼泽湿地变化的驱动力分析

从20世纪80年代中期到20世纪末,嫩江下游地区年平均气温上升、湿润度逐渐下降、降水量减少、年径流减少等原因导致了沼泽湿地面积大量减少。沼泽湿地减少的面积距主要公路和铁路的最短距离成幂指数关系;与主要城市最短距离的e指数关系并不显著。人口增长、农业现代化水平的提高以及人类对眼前利益的追逐是沼泽开垦为耕地的主要社会经济驱动力。

黄河三角洲湿地资源及可持续利用对策

按照《Ramsar公约》和《中国湿地调查纲要》以及结合中国湿地分类系统和方法对黄河三角洲湿地类型进行了三级划分 ,并分别概述了各类湿地的基本特征。黄河三角洲复杂多样的湿地类型和生态环境蕴育了丰富的湿地资源 ,主要包括生物资源、土地资源、贝壳沙资源以及海洋资源 ,但由于人类的不合理开发利用 ,黄河三角洲湿地的生态环境日益恶化 ,部分湿地资源已开始退化甚至丧失 。