基于机器学习模型的北海市银海区小流域地表水中铵氮污染预测

北海市银海区小流域(冯家江流域、三合口江流域和福成河流域)地表水富营养化问题严峻,然而对地表水中铵氮(NH_(4)^(+)-N)浓度的预测研究较少。采用多元线性回归、支持向量机和随机森林3种机器学习模型,利用北海市银海区小流域地表水水质全分析数据,预测了研究区地表水中NH_(4)^(+)-N浓度的空间分布。结果表明:随机森林模型的均方根误差中值最低,拟合效果最佳,预测得到的地表水中NH_(4)^(+)-N浓度空间分布与实际NH_(4)^(+)-N浓度分布高度一致;NH_(4)^(+)-N浓度超过地表水劣Ⅴ类限值2mg/L的地表水主要分布在冯家江流域;PO_(4)^(3-)、HCO_(3)^(-)和总碱度是研究区地表水中NH_(4)^(+)-N污染最显著的指示因子,这与人类活动密不可分。

鄂西利川齐岳山高陡背斜带的古应力分析

鄂西利川地区位于湘鄂西构造带与川东构造带的过渡部位,叠加褶皱发育,地处两大构造带分界处的齐岳山高陡背斜带断裂发育。本文以利川地区褶皱和断裂为研究对象,在野外观测和分析的基础上,采用断层滑动数据反演方法,对构造应力场进行了恢复;结合区域构造演化历史,提出该区侏罗纪以来经历了五期构造应力作用,从早到晚分别为:北西-南东向挤压(J3-K1)、近东西向挤压(K1)、近南北向挤压(K1-K2)、北西-南东向引张(K2)和北东-南西向挤压(E3)。该区侏罗纪以来构造变形序列的建立,为深入认识齐岳山高陡背斜带地质灾害形成的地质背景提供了构造地质学证据。

鄂西清江中上游高海拔砾石层ESR定年及地质意义

在鄂西清江中游建始、巴东地区、上游利川地区的野外地质调查中,发现多处残留的高海拔河流相砾石层,其特征指示砾石层可能为NNE向古水系残留的"高阶地"。对高海拔砾石层进行了ESR测年,清江中游建始、巴东地区高海拔砾石层形成于早更新世末中更新世初(677±67)^(789±78)ka,上游利川地区高海拔砾石层形成于中更新世中期(371±37)^(551±55)ka,说明早更新世末中更新世初,清江中游地区尚发育NNE向古水系,而直至中更新世中期,清江上游利川地区仍发育NNE向古水系。这可能指示清江袭夺中游水系发生于早、中更新世之交,袭夺上游水系发生于中更新世中期,现代清江水系形成于中更新世中期之后。由于清江贯通、长江贯通三峡都与青藏高原末次快速隆升有密切关系,从而指示长江贯通三峡的方式总体上可能也是自东向西的不断袭夺,而贯通时间则可能要稍早于清江。

桂东鹰扬关构造混杂岩物质组成及变形特征

鹰扬关构造混杂岩出露于湘‒粤‒桂三省(区)交界处,构造上位于扬子陆块与华夏地块结合带西南段,在形成过程中保存了丰富的物质记录和构造演化信息,是研究扬子陆块与华夏地块拼合造山过程及相互关系的重要对象。对鹰扬关构造混杂岩物质组成及变形特征的详细研究表明,其由基质与岩块组成,基质为变质含凝灰质细碎屑岩,岩块为变质火山(碎屑)岩、微晶石英岩与大理岩等;根据野外变形特征及各期变形的叠加改造关系,于鹰扬关构造混杂岩中识别出5期构造变形,并建立了5期构造的相对变形序列。S1、S2代表晋宁期变形作用(D1~D2);S3及NNE向断层左行走滑运动指示加里东期NW-NNW向挤压作用(D3);印支期及早燕山期W-NWW向挤压作用(D4)对前期构造进行了改造,NNE向断层发生右行走滑运动;晚燕山期的伸展作用主要表现为正断层活动(D5)。变形序列的建立为区域构造过程的探讨和对比提供了新的基础资料。

三峡地区更新世滑坡与断裂活动、气候变化关系的再认识

滑坡是三峡地区主要的地质灾害之一。三峡地区滑坡形成及发展的阶段性与新构造活动密切相关,与气候的冷暖变化也有密切关系。在系统收集三峡地区断裂活动同位素测试年龄的基础上,做出了断裂活动的年龄分布直方图。与滑坡年代分布对比发现,断裂活跃峰期与滑坡活跃峰期相间分布,后者明显滞后于前者;与气候期对比发现,断裂活跃期多对应于气候的由暖转冷阶段。综合分析表明,断裂活跃峰期的构造活动主要为后期滑坡的发生准备了充分的条件,而暖湿气候环境的强降水及地震活动,则是触发滑坡发生的主要因素。

鄂西建始中更新世高海拔砾石层的发现及意义

在鄂西建始李家湾长江、清江分水岭处发现残留的中更新世河流相砾石层,砾石层及河谷地貌特征反映其可能为NNE向古水系即"古马水河"所残留的"高阶地",从而指示"古马水河"可能为一条顺NNE向构造线向SW方向流的大河,说明长江水系在不断向南袭夺清江水系,分水岭不断南移。对砾石层两个样品的ESR年龄测定结果分别为728±72 kaBP和789±78 kaBP,属中更新世早期。与长江三峡阶地的年代对比表明砾石层与长江三峡第五级阶地为同时期形成,这可能指示在三峡地区已不存在多级夷平面,目前所存在的剥夷面可能形成于早更新世。

湖北利川地区1:5万区域地质调查成果与主要进展

在湖北西部利川地区完成的1∶5万区域地质调查,以国际地层表(2012)为指南,从岩石地层、生物地层、事件地层角度,对调查区地层进行了多重地层划分与对比研究。对利川地区晚二叠-早三叠世长兴组进行了重点研究,自下而上建立了四个牙形石带,P/T界线生物地层标准化石Hindeodus parvus首现于长兴组顶部微生物岩中,获得了P/T界线之上粘土岩的锆石U-Pb年龄。对上二叠统吴家坪组硅质岩进行了岩石学和地球化学研究,表明其为伴有生物作用的火山成因硅质岩,形成于大陆边缘还原环境,获得了硅质岩层间的凝灰岩锆石U-Pb年龄。对调查区各时代地层岩石类型和组合特征进行了详细研究和沉积环境分析,建立了4类沉积相模式,并重点查明了志留纪纱帽组顶部,泥盆纪云台观组、黄家磴组,石炭纪大埔组,二叠纪长兴组,三叠纪大冶组、巴东组上部层位的岩相变化与空间展布。建立了调查区构造格架,阐明了构造形成演化历史,划分了构造变形阶段,通过构造应力场反演、叠加褶皱分析及构造演化研究,对调查区中、新生代构造演化进行了探讨。系统总结了新构造运动在调查区内的表现形式,对高海拔砾石层、瓦厂湖相-河流相沉积组合及利川盆地第四系进行了系统采样和测试。总结了地质灾害与地层、构造、岩性及人类活动间的关系。

构皮滩水电站坝区节理特征及对区域构造应力场的指示

在区域上广泛分布并具有一致方位的节理,可用来恢复区域构造应力场的状态及其演化过程.通过对乌江构皮滩水电站坝区地层中所发育节理系统的方位、几何样式、充填情况、序列关系等特征的详细观察和分析,发现坝区的节理系统具有三组优势方位:走向NNE,倾向NWW(第一组)、走向NWW,倾向NNE(第二组)、走向NWW,倾向SSW(第三组);而且第一组节理形成最早,第三组节理形成其次,第二组节理形成最晚.根据节理系统与应力的各种关系,结合研究区的区域构造演化,认为NNE向节理主要为燕山运动期的产物,并且在后期构造运动中有多次活动,而NWW向节理主要为喜山运动期和新构造运动期的产物.通过对节理系统中方解石脉e双晶的统计,求得燕山早期坝区古应力为111～142MPa,燕山中期坝区古应力为50～83MPa,燕山晚期或喜山早期坝区古应力为52～77MPa.节理系统的发育特征反映了燕山运动以来区域构造应力场主要以近NNW-E-W向的挤压为主,而古应力的变化则反映了燕山运动以来构造活动逐渐减弱.

贵州构皮滩地区裂隙系统及其对电站工程的影响研究

大坝、隧道等大型工程中的裂隙构造,由于关系到岩体的强度等工程安全问题,因此历来倍受关注。贵州乌江构皮滩电站坝区主要发育碳酸盐岩及少量碎屑岩,在其岩系中构造裂隙主要有NNW向、NWW向、NEE向和NE向,其中约80%已被方解石脉先后分四期充填愈合,大大降低了水的渗透,提高了岩石的强度;有少量裂隙没有被充填,或是充填以后又裂开,其中顺层滑动裂隙具一定的贯通性,工程上值得注意。

桂东地区鹰扬关构造混杂岩40Ar/39Ar年龄及其构造意义

鹰扬关构造混杂岩出露于湘粤桂三省(区)交界处,构造上位于扬子陆块与华夏地块结合带西南段。对鹰扬关构造混杂岩变质沉积岩和变质火山碎屑岩中绢云母及白云母开展了40Ar/39Ar年代学研究,获得了(377.8±2.6)、(320.4±2.1)、(287.6±2.1)、(227.4±1.5)、(223.5±1.5)Ma的坪年龄和(209±10)、(172±48)Ma的等时线年龄,分别记录了泥盆纪晚期、石炭纪晚期、二叠纪早期、三叠纪晚期和侏罗纪中期的构造热事件改造。这一系列定年结果表明鹰扬关构造混杂岩从晚古生代到早中生代经历了复杂的构造演化过程,佐证了对鹰扬关构造混杂岩构造变形序列的认识,为区域构造过程的探讨和对比提供了更精准的约束。

鄂西利川清江源地区高海拔砾石层的发现与分析

在鄂西清江上游利川地区首次发现多处残留的高海拔河流相砾石层,砾石层均处于清江与长江分水岭地带,经对砾石层特征分析,得出结论:清江上游利川地区曾经发育与NNE向构造线近一致,总体流向南西方向的古水系,砾石层为NNE向古水系所残留的"高阶地"。清江中游建始、巴东地区砾石层的ESR年龄测定,指示现代清江形成于中更新世以来。高海拔砾石层的发现,对研究清江河谷的演变具有重要意义。

清江流域层状地貌面堆积物特征及地貌演化研究

对清江中游建始、巴东等地高海拔古宽谷中残留阶地堆积物的特征进行了研究。通过对堆积物的ESR测年获得了8组年龄数据,表明清江流域1 500-1 700 m高度剥蚀面可能形成于中更新世初（704±70-789±78 kaBP）,与长江三峡第五级阶地,清江第五、六级阶地为同时期形成。这可能指示在三峡地区已不存在多级夷平面,目前三峡地区的层状地貌可能是早更新世以来地壳抬升的结果。对整个流域层状地貌面堆积物年龄与海拔高度关系的分析表明,在400-1 700 m海拔高度范围,地貌面堆积物形成时代与海拔高度呈现一定的线性关系,即海拔越高,形成时代相对越老,海拔越低,形成时代越新,这反映了新构造的间歇性隆升。根据拟合直线计算出的平均抬升速率为162.14 cm/ka（100-800 kaBP）,是整个三峡河段近十万年来平均深切速率（80.15 cm/ka）的两倍,说明十万年以来,三峡地区地壳抬升幅度明显减小,新构造活动性明显减弱。

桂东鹰扬关地区1∶5万区域地质矿产调查成果与主要进展

桂东鹰扬关地区位于钦杭结合带西南段,通过开展该区1∶5万区域地质调查,以国际地层表(2015)为指南,对调查区地层进行了多重地层划分与对比研究。从岩石学、构造学、地球化学角度,对鹰扬关岩群进行了详细研究,明确了其为一套构造混杂岩,通过获得的变质火山碎屑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,认为其主要形成于新元古代。根据岩性特征、野外接触关系及同位素年龄等将区内岩浆岩划分为8个岩体,16个填图单位,获得了各岩体的高精度测年数据,确定了岩浆岩年龄格架;研究了其岩石成因,探讨了岩浆源区以及形成的大地构造背景。建立了调查区构造格架,阐明了构造形成演化历史,划分了构造变形阶段,通过构造解析,于鹰扬关构造混杂岩中识别出5期构造变形,结合区域构造演化确定了相对时序。通过1∶5万水系沉积物测量,查明了1∶5万太保圩幅水系沉积物地球化学特征,编制了元素地球化学图等系列图件。

鄂东南咸宁北部冲洪积物的ESR年代及意义

地处幕阜山西北缘低山丘陵与江汉平原过渡部位的咸宁市北部,分布着大面积的冲洪积物,与江汉-洞庭盆地充填演化密切相关。通过野外路线地质调查和工程地质钻探,查明了冲洪积物的分布范围及发育特征,以泥质充填为主、砾石分选差、磨圆差、混杂堆积等特征表明其为近源快速堆积。ESR年代学测试结果显示,冲洪积物形成于早更新世晚期至中更新世中期,具多期活动特征。结合前人对江汉-洞庭盆地周缘冲洪积扇堆积的研究,认为在江汉-洞庭盆地充填演化过程中,盆地周缘水系由山区进入盆地时普遍发育冲洪积扇堆积,其活动时代不仅限于早更新世,而是一直持续至中更新世中期。

鄂西南利川三叠纪须家河组地球化学特征及其对风化、物源与构造背景的指示

鄂西南利川地区三叠纪须家河组砂岩碎屑颗粒富石英（Q），贫岩屑（L）与长石（F），平均值分别为：76．23％、7．08％与4．88％，Q／（Q＋F＋L）平均值为0．86，具有锆石-板钛矿-磁铁矿-电气石重矿物组合，指示源岩以酸性岩或低级变质岩为主。砂岩主量元素SiO2含量高（77．14％～92．79％，平均84．14％），Al2O3次之（3．86％～14．15％，平均9．69％），（Fe2O3^T＋MgO）^＊（0．98％～3．20％，平均1．50％）、TiO2^＊（0．09％～1．09％，平均0．39％）含量低，Al2O3／SiO2比值低（0．04～0．18，平均0．12），K2O／Na2O比值高（4．90～82．41，平均40．01），最接近被动大陆边缘特征值。样品具有与上地壳相似的高场强元素与大离子亲石元素组成，EREE分布于62×10^-6～495×10^-6之间，平均181×10^-6，球粒陨石标准化配分型式与上地壳极为相似，呈现轻稀土富集、重稀土平坦、中度Eu、Ce负异常特征，特征微量、稀土元素含量及比值，如：Th、La、Ce、Rb／Sr、Th／U、La／Sc，指示了晚三叠世构造背景为被动与活动大陆边缘。样品成分变异指数ICV均〈1（0．18～0．68，平均0．45），指示物源主要为再循环的沉积物，而沉积物再循环会导致粘土矿物比例增加，从而使化学风化指标CIA值得到累积。较高的CIA值（72．10～96．28，平均81．18）表明沉积物累积经历的化学风化作用强烈，而CIA与ICV强烈负相关，则表明CIA值的变化主要是由不同时期输入碎屑物成分不同引起的。结合物源、构造背景判别图解，上述特征综合表明研究区须家河组形成于被动大陆边缘（为主）与活动大陆边缘环境，其物源来自东南的雪峰隆起区（为主）与北侧的秦岭造山带。

鄂西南利川二叠纪吴家坪组硅质岩成因及沉积环境

鄂西南利川吴家坪组硅质岩与海相石煤及多层火山粘土岩共生,产海绵骨针及放射虫化石,放射虫组合以泡沫虫类为主,内射球虫类次之,隐管虫类很少,代表外陆棚沉积环境。硅质岩的陆源元素Al、Ti含量较高,热水来源元素Fe、Mn含量较低,Al/(Al+Fe+Mn)值在0.64～0.83之间,平均值0.73。在Al—Fe—Mn三角图中,样品位于或紧邻非热水沉积区,在SiO2—(K2O+Na2O)、SiO2—Al2O3、(K2O+Na2O)—Al2O3图解中大多数样品落在火山成因区,少数位于火山成因与生物成因区之间。相对于沉积岩的微量元素丰度,生命元素Mo、V富集,指示热水沉积的特征元素Ba、As、Sc亏损。∑REE较低,∑LREE/∑HREE平均值为3.02,Ce、Eu均轻度负异常(δCe:0.75～0.83,平均值0.79;δEu:0.61～0.95,平均值0.84),经北美页岩标准化后稀土元素配分曲线近水平。以上地球化学特征表明研究区硅质岩属火山成因,并伴有生物作用。氧化还原判别指标U/Th、V/(V+Ni)及Ceanom,沉积环境判别指标MnO/TiO2、LaN/YbN与判别图解100×TFe2O3/SiO2—100×Al2O3/SiO2、TFe2O3/(100-SiO2)—Al2O3/(100-SiO2)、TFe2O3/TiO2—Al2O3/(Al2O3+TFe2O3)、LaN/CeN—Al2O3/(Al2O3+TFe2O3)与∑LREE/∑HREE—100×Eu/∑REE一致表明硅质岩形成于大陆边缘缺氧环境。

重庆石柱二叠纪栖霞组地球化学特征及其环境意义

在对重庆市石柱县二叠纪栖霞组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合室内薄片观察,根据碳酸盐岩样品的元素含量、比值及相关性,探讨了栖霞组沉积地球化学特征与古环境意义。用于古环境分析的10件栖霞组样品Si O2、Mg O含量低,且两者具有较好的正相关性,Sr含量高,平均为1 751×10–6,Mn/Sr<0.1,Fe/Sr<1,δ18OPDB>-10‰,表明成岩过程中样品几乎不受硅化及白云岩化作用的影响,未发生化学性质上的改变,可作为古环境分析的可靠对象。栖霞组碳酸盐岩Ca O含量高,平均为53.81%,接近纯灰岩的理论化学组成,陆源元素Al2O3、Ti O2含量很低,平均值分别为0.17%与0.012%,表明其形成于陆源碎屑影响微弱的稳定古海洋环境。古气候指标Mg O/Ca O比值极低,平均为0.026,古盐度指标100×(Mg O/Al2O3)比值高,平均为1 241,古水深判别指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值高,平均值分别为286和4.54,指示了栖霞组碳酸盐岩为潮湿气候下的陆表海(远岸)沉积。古氧相地球化学指标U/Al、V/Al、Mo/Al、Cr/Al、Co/Al、V/(V+Ni)和U/Th特征一致表明栖霞组碳酸盐岩沉积于贫氧—缺氧环境。垂向上,陆源元素∑(Al2O3+Ti O2)含量逐渐降低,古水深指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值逐渐增大,表明栖霞组沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深。

广西鹰扬关组变质熔结凝灰岩的发现及年代特征

鹰扬关组（又称为鹰扬关群）由李自惠（1979）创名于广西贺州市大宁镇鹰扬关，将“寒武系水口群”中的一套“细碧角斑岩系”称为鹰扬关组[1]。在此之前，1∶20万贺县幅区调报告[2]（1965）中将其全部划分为寒武系水口群下亚群；1∶20万连县幅[3]（1973）和江永幅[4]区调报告（1975）中则称之为震旦系下组。之后，陈显伟等[5]（1983）与广西岩石地层[6]（1997）修正为与桂北的富禄组相当，时代为早震旦世；广西1∶50万数字地质图[7]（2000）根据地层对比与获得的基性火山岩锆石年龄（819±11Ma）[8]，将其时代定为青白口纪，1∶25万贺州幅区调报告[9]（2008）沿用了这一方案；覃小峰等（2014）获得的了角斑岩锆石U-Pb年龄，认为该群火山岩主要形成于早古生代[10]。由此可见，鹰扬关组的形成时代还存在较大争议，值得进一步探讨。

数字填图系统中1:5万地质图空间数据库建立质量控制与操作技巧

数字填图系统(RGMAP)利用PRB数据流"栈"与不同阶段数据模型的关系,创建PRB数据流"栈"与不同阶段数据模型继承和传递的技术,实现了地质图空间数据库建立的技术流程。1∶5万地质图空间数据库建立流程可分为:地质字典库→1∶2.5万野外手图库(单条路线)→1∶2.5万图幅PRB库(路线总图)→1∶2.5万实际材料图库→1∶2.5万投影到1∶5万图库→1∶5万地质图空间数据库→元数据库七个阶段。本文按建库流程,分析各阶段可能产生的质量问题,探讨不同阶段质量控制要点及相应操作技巧,从而提高数据库建立的质量与效率。

鄂西地区泥盆系-石炭系泥质岩沉积地球化学特征及沉积环境研究

对湖北省长阳县火石山泥盆系黄家磴组-石炭系高骊山组21块泥岩样品的地球化学特征分析表明,黄家磴组、梯子口组、高骊山组的SiO2和Al2O3及TFe2O3的含量较高,表明受陆源物质影响较大;和州组下段CaO含量高,表明海水相对较深。Na2O及Mg/Ca值指示气候经历了温湿-干热-温湿变化的过程。微量元素,如Cu、Pb、Zn、Co、As因地球化学行为相似,总体变化曲线一致。稀土总量高,轻重稀土分馏程度高,具Ce、Eu负异常,稀土曲线指示样品来源一致。Cu/Zn,V/Cr,Ni/Co,U/Th,自生Uau和Ce/La比值表明研究区整体处于氧化环境中。Sr/Ba及B/Ga比值指示出近岸沉积特征。数学统计分析表明沉积环境相近的层位地球化学特征相近,沉积水动力条件与沉积介质的物化性质比较接近的层位,地球化学特征也较为相似,沉积环境明显不同的层位地球化学特征相距较远,由于总体处于海陆交互带,环境变化大,三角洲相可以与其相差较大的沉积环境表现出相近的地球化学特征。