REE characteristics of the coal in the Erlian Basin, Inner Mongolia, China, and its economic value

The rare earth elements(REE)content of the coal in the Erlian Basin was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS),and it turns out that the REE content from different geological age shows a significant difference:The REE content of the coal in the Jurassic Alatanheli Group is from 152.05×10^(−6) to 1416.21×10^(−6),with an average value of 397.31×10^(−6),and the relative concentration factor shows enriched;the REE content of the coal in Early Cretaceous Baiyanhua Group is from 20.65×10^(−6) to 102.53×10^(−6),the mean value is 49.06×10^(−6),and the relative concentration factor shows normally.The REE distribution patterns samples in Jurassic and Cretaceous shows the difference:The REE pattern in Jurassic coal mainly manifests as H-type distribution,with the Y,Lu positive anomaly,it is speculated that the fluid carried REE ions into the coal-bearing basin,and the heavy REE gather in the coal due to the different chemical properties of each REE.The REE occurrence mode is presumed to be mainly organic.Flat type is the REE main distribution pattern in Cretaceous coal.The REE patterns in clastic rocks of the roof,parting and floor of coal seam are similar to the REE patterns in the coal and the most possible reason is that the REE main source is from the clastic rock.It showed that the coal of the Early Jurassic,especially of Amugulen coalfield has resource value.

Sporopollen Assemblages from the Cretaceous Yimin Formation of the Hailar Basin,Inner Mongolia,China

Three sporopollen assemblages are recognized for the first time from the Cretaceous Yimin Formation in the Hailar Basin of eastern Inner Mongolia. They are （in ascending order）： the lmpardecispora-Aequitriradites- Clawttipollenites assemblage; the Triporoletes-Pilosisporites-Asteropollis assemblage; and the Appendicisporites- Asteropollis-Tricolpites assemblage, distributed in Members 1, 2 and 3 of the Yimin Formation respectively. Recognition of this biostratigraphic sequence is very important for the division and correlation of the Yimin Formation in the basin. Meanwhile, the age of the Yimin Formation is considered to be Barremian to Early Albian based on the palynological data.

Genesis of green sandstone/mudstone from Middle Jurassic Zhiluo Formation in the Dongsheng Uranium Orefield, Ordos Basin and its enlightenment for uranium mineralization

The middle Jurassic Zhiluo Formation in the Dongsheng is comprised of a big set of green sandstone/mudstone with most of uranium orebodies occurring in close proximity to its footwall.By synthesizing field observations,region analysis,data collected from previous coal and uranium borehole,a regional north-south geological profile across the entire orefield is conducted.Experiments on sandstone/mudstone including rock mineral identification,clastic micromorphology and element geochemistry were carried out.Information from the geological profile indicates that green sandstone/mudstone is widely present in a stable horizon with clear boundaries to the country rock.Microscopic observations and geochemical data on sandstone/mudstone exhibit similar mineral composition with almost identical slightly flat,minor Eu enriched,Ce depleted chondrite-normalized REE patterns.Furthermore,the green clay membrane of the clasts has a complex composition containing chlorite/smectite,green smectite,chlorite,and green kaolinite,with elements including Fe,Mg,Si,and Al.These above results indicate that the green sandstone/mudstone underwent resemble sedimentary diagenetic processes as the country rock without transformation by large-scale regional fluid,while the existence of Fe2+-rich membrane is the main factor to the green sandstone/mudstone.Further concentration of the pre-enrichment uranium during diagenetic process led to the final formation for uranium deposits.The above studies are conducive to enrich the metallogenic mechanism of sandstone type uranium deposits and could provide certain reference for uranium exploration and deployment.

The Formation, Movement and Evolution Pattern of Jurassic Terrestrial Deposit Basin in Daqingshan Region

The authors have reconstructed the original shape of Jurassic basin in Daqingshan region and discussed the movement and evolution pattern of the basin. The basin developed between Paleozoic strata sliver and metamorphic rock sliver in late stage of Early Jurassic and extended in latitude direction. The paleo-terrene of the basin is higher in north and west than south and east. The boundary of basin is largest in Changhangou stage of Middle Jurassic. After middle Jurassic, the region took place Yenshan movement, and then the basin changed obviously from weakly extending environment of Early and Middle Jurassic to extruding environment of late Jurassic, and the paleoclimate of the basin changed from warmth and wetness to dry. The basin finished the evolution history in the late stage of Late Jurassic with the development of thrust.

Discovery of Hesigewula Sag on the western margin of Da Hinggan Mountains in China and its significance in petroleum geology

With Songliao Basin in northeast China entering the middle-late stage of the exploration and development of oil and gas resources,it is urgent to open up new areas for oil and gas exploration on the periphery of the basin.Five sedimentary sags have been discovered in the western margin of the Da Hinggan Mountains through high-precision gravity,magnetic,and electrical prospecting engineering.According to the conditions of the 5 sags such as buried depth,area,and the scale of source rock,Hesigewula Sag was preferentially selected to deploy two-dimensional seismic prospecting and drilling.As a result,the stratigraphic distribution and structure of Hesigewula Sag were preliminarily ascertained,the main sedimentary facies developed in Aershan Formation-Tengger Formation of the Lower Cretaceous was summarized,and the assessment parameters of source rock of Hesigewula Sag were obtained.According to the research results,the Hesigewula Sag can be divided into 3 second-order tectonic units including the western bulge,the central sag,and the eastern bulge respectively,and the sag was formed mainly subject to the west fractures.Three sedimentary facies including fan delta facies,braided river delta facies,and lacustrine facies have been identified in the Aershan Formation-Tengger Formation of the sag.The source rock in the first member and second member of Tengger Formation in the sag features high abundance of organic matter,meeting the standards of good source rocks.The kerogen of the source rock is mainly of type Ⅱ1-Ⅱ2.The organic matter in the source rock is characterized by low maturity and it entered the evolution stage of low maturity from the second member of Tengger Formation.Furthermore,Hesigewula Sag bears a strong similarity to other petroliferous sags in Erlian Basin in structure,sedimentation,source rock,and other characteristics.Therefore,it can be preliminarily determined that Hesigewula Sag boasts great potential for oil and gas resources.

内蒙古黄河流域“水—能源—产业”协同推进机制和实现路径

协同推进“水—能源—产业”发展是实现内蒙古黄河流域经济高质量发展的必由之路,是筑牢我国北方生态安全屏障的内在要求。“水—能源—产业”是一个相互影响、相互制约的错综复杂的生态系统,产业发展与节水节能、降碳减污存在着一定的矛盾冲突,需要多方合力才能实现三者之间的最优关联性。为此,建立了互动机制、供求机制、整体机制“三制一体”的推进机制,探索实现“水—能源—产业”协同推进的新路径。

内蒙古黄河流域1990—2020年生境质量评估

内蒙古黄河流域是中国重要的生态区域,探究其生境质量变化能够为区域生态环境保护提供重要基础信息。本研究基于1990—2020年土地利用/覆盖数据,采用InVEST模型和地理探测器分析方法,揭示内蒙古黄河流域生境质量时空格局及其驱动力。结果表明:(1)内蒙古黄河流域生境质量总体呈现北低南高的空间分布格局,具有显著的空间聚集性。生境质量等级为低的区域面积占比为23.50%,主要分布在库布齐沙漠以及研究区东南部;(2)1990—2020年,研究区生境质量呈现先降低后小幅回升的变化趋势。生境质量退化的区域面积占比为11.97%,主要集中在研究区北部和黄河两岸附近,是耕地扩张和沙地分布区域;(3)地形、植被和土壤类型等自然因子是生境质量空间分异特征的主要驱动因子,任意两种进行交互探测的因子对生境质量空间分异的解释力都要大于其单一因子的解释力。建议未来生态治理和恢复工作应重点关注研究区北部生境质量发生退化的区域,研究结果可为区域生物多样性的保护和生态环境的恢复提供借鉴和参考。

变化环境下黄河流域内蒙古段植被与水文要素的时空协同演变

为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5 mm,导致土壤水和地下水储量下降;农田年平均净灌溉耗水量为101.3~108.9 mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加;虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值;陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势;降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。

沉积物中砷的赋存特征及对地下水砷富集的控制:以内蒙古河套盆地为例

【研究目的】河套盆地西侧存在原生高砷地下水,查明含水层沉积物中砷的空间分布和赋存特征,分析地下水砷的富集机理,有利于保障当地居民用水安全。【研究方法】本研究在河套盆地山前冲洪积扇区的钻孔K02和河套盆地平原区的钻孔K01中分别采集25和26个沉积物样品,用于分析岩性特征与地球化学组分,并开展砷的分步提取与解吸附实验。【研究结果】山前冲洪积扇区含水层处于相对氧化的环境中,而平原区含水层处于封闭的还原环境中。后者沉积物电导率普遍高于前者,两者沉积物电导率随深度均有递减趋势。山前冲洪积扇区和平原区沉积物总固相砷含量相差不大,但固相砷的赋存形态差别较大,前者沉积物固相砷以无定形态的铁氧化物或氢氧化物共存的砷为主,后者则以强吸附态砷为主。【结论】沉积物中砷赋存特征的差异是造成平原区地下水砷浓度高于山前冲洪积扇区的主要原因。解吸附实验表明弱碱性环境或高Na/Ca^(0.5)摩尔比值均能促进砷的解吸附,导致地下水中砷的富集。

基于健康与恢复力的生态系统退化风险研究——以坝上高原察汗淖尔流域为例

【研究目的】基于生态系统的健康状况与恢复力,构建湖泊流域生态系统退化风险评估体系,从流域尺度为生态环境保护及可持续发展提供科学依据。【研究方法】以坝上高原察汗淖尔流域为例,创建生态系统健康与恢复力交互风险评估矩阵,建立生态退化风险评估体系,开展察汗淖尔流域生态系统退化风险评估。【研究结果】察汗淖尔流域内91.10%的区域生态健康状态处于良好,6.66%为优秀;流域22.76%的区域生态恢复力等级为1~2级,75.00%处于3~4级。交互评估结果表明流域27.51%的区域为低生态退化风险较状态,70.25%的区域处于中等状态。【结论】察汗淖尔流域生态系统总体较好,但局部地区由于恢复力较差,导致生态退化风险处于中等。本次研究所提出的评估方法可精准划分流域尺度生态退化风险等级,为科学制定精准生态保护与退化控制措施提供决策依据。

内蒙古自治区东部低阶煤层气地质力学特征与勘探开发技术

内蒙古自治区东部低阶煤层气资源丰富,具备规模开发的潜力,但区内煤层气勘探开发尚处于摸索阶段,特别是低阶煤层气地质力学特征、储层工程品质等研究程度不够,制约了煤层气资源的有效开发。为此,对内蒙古自治区东部霍林河盆地3口煤层气试验井的开发效果进行系统分析,明确了低阶煤层气资源评价及勘探开发中的关键问题,形成了一种低阶煤层气地质力学评价与勘探技术选择模式。研究结果表明:①煤储层渗透性低是该区低阶煤层气开发的关键制约地质因素,但煤层具有硬度高,刚度大,断裂韧度适中,脆性显著的力学品质,适合开展煤储层大规模体积压裂改造。②由于煤岩坚硬,洞穴完井造穴困难,不适合作为煤层气勘探开发主体技术;由于煤储层渗透性低,双U型井井控泄流面积小,试采效果差;直井水力压裂能沟通更多天然裂缝,增大了泄流面积,试采效果好。③低阶煤层气开发的关键是煤储层体积改造,水力压裂除实现储层增渗外,还具有渗吸驱替等功能,因此长水平井+体积压裂是内蒙古自治区东部低阶煤层气勘探开发的关键技术。结论认为,地质力学评价与勘探技术模式的形成为内蒙古自治区东部低阶煤层气资源的高效动用提供了科学依据。

内蒙古黄河干流行业间水权转让效果及对经济社会的影响

为定量评价内蒙古黄河干流行业间水权转让对经济社会的影响,从水权转让对农业的影响以及对全部受让工业企业的用水情况、生产经营情况、年度收益情况、民生及经济的影响等方面进行分析。结果表明:2019—2021年,内蒙古黄河干流行业间水权转让拉动工业项目总投资5995.80亿元,实现新增就业122145人,地区生产总值447.09亿元,工业增加值2388.21亿元,税收194.70亿元,新增铺设道路面积1316.17万m^(2),新增绿化面积3099.5万m^(2),明显提升了农业产值和农民收入,有助于解决地方民生问题,促进了沿黄地区生态保护和经济社会的协调发展。内蒙古黄河干流行业间水权转让缓解了沿黄工业企业水资源瓶颈制约,实现了农民增产、经济增效、生态修复的多赢,为黄河流域生态保护和高质量发展提供了有力支持。

内蒙古黄河流域耕地非粮种植空间分异格局及影响因素

随着区域城镇化工业化进程和农村耕地利用方式的变化,耕地“非粮化”问题日趋严重。内蒙古黄河流域是国家重要的粮食基地之一,利用2021年截面数据,采用ArcGIS空间分析和计量数学模型方法,从作物种植角度出发,研究40个旗县区耕地“非粮种植”空间分异特征及其影响因素。研究结果显示:(1)以“非粮种植”率和“非粮种植”面积为表征值的“非粮种植”水平均以黄河“几字弯”北侧偏高;“非粮种植”主导类型中,油料为最主要的“非粮种植”类型;“非粮种植”率和“非粮种植”面积在空间上均呈显著的正自相关,二者皆在空间上形成了三种集聚类型。(2)经筛选得到的6个影响因素中,耕地丰度指数、复种指数对“非粮种植”面积为正影响,全体居民人均可支配收入则对“非粮种植”面积为负影响,其余不显著。(3)自然资源禀赋优势有助于形成多元化的种植结构;居民生活水平的高低一定程度上会对投资行为和种植方向产生影响;各地区的“非粮种植”水平在空间上存在溢出效应。

内蒙古二连断陷盆地陡带区地球物理响应及地震采集关键参数研究

断陷盆地陡带区多沉积于湖盆的边界同生断层一侧,具有山高坡陡、近物源、沉积速度快的特点,多发育有冲积扇、近岸水下扇或扇三角洲,在地震相上多表现为楔形杂乱相、楔形空白相。本文所述内蒙古二连断陷盆地探区的陡带区沉积大量厚度大、延伸长、无分选的粗细混合碎屑物质,造成地震资料存在能量弱、信噪比低、成像差的问题。为有效改善陡带区地震资料品质难以满足地质需求的问题,本文在对大量陡带区地震资料的分析,在充分分析陡带区沉积模式基础上完成了断陷盆地陡带区地球物理建模以及地球物理响应论证。认为大量的粗碎屑物质未经分选、快速沉积是导致断陷盆地陡带区地震采集资料反射能量弱、资料信噪比低、成像困难的直接原因。据此,通过充分的理论论证、模拟以及实际资料验证,推荐断陷盆地陡带区地震资料采集时采用较高的覆盖次数、相对适中的面元、较宽方位和适宜的炮检距。该成果可为类似地区的地震勘探提供参考借鉴。

内蒙古苏尼特左旗恩格日音铀矿床Th地球化学特征及其对沉积环境的指示

恩格日音铀矿床是近年来在二连盆地马尼特坳陷内新发现的砂岩型铀矿床。对苏尼特左旗恩格日音地区31个钻孔278件岩石样品Th元素地球化学含量特征、分布和变化规律进行归纳、整理,分析了Th元素含量影响因素和指示意义。结果表明,研究区Th含量值为3×10^(-6)~99.9×10^(-6),加权平均值为24.03×10^(-6),显示出Th含量较坳陷南部火山岩平均值富集的特征。沉积岩样品中Th含量值主要与沉积物源Th含量、沉积物分选强弱、粒度、透水性、吸附性强弱等有关,而与深度、沉积过程中新形成的含钍矿物、岩石U含量、氧化还原环境等无明显相关性。综合分析认为,陆相盆地边缘沉积岩中Th元素的特征和相对含量的空间分布规律研究,可用于识别沉积盆地的沉积物源、建立等时地层格架、划分沉积相带及砂体连通情况、判断古水流方向及恢复古河道展布。

基于InVEST-PLUS模型的黄河流域内蒙古段生态系统碳储量评价及预测

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040年3种不同发展情景下的土地利用格局,并耦合InVEST-PLUS对黄河流域内蒙古段未来20 a的碳储量进行估算,探讨土地利用变化和碳储量之间的响应关系。结果表明:2000—2020年黄河流域内蒙古段草地是主要土地利用类型和最重要的碳库。草地面积增加是黄河流域内蒙古段碳储量上升的主要原因,碳储量累计上升4.08×10^(7)t。在生态保护情景下,最有利于2040年黄河流域内蒙古段碳储量的增加,可使碳储量累计增加4.50×10^(7)t。年均降水是解释度最高的单因子影响因素,随着社会经济的发展,社会经济因子对碳储量时空分异特征的解释度增加。双因子交互影响的解释度普遍远高于单因子对于碳储量时空分异特征的解释度。本研究以期为区域用地规划提供建议,为我国更好的实现碳中和目标提供服务。

内蒙古黄河流域非遗普查新实践——以内蒙古鄂尔多斯市沿黄四旗非遗普查为例

独特的地理单元,得天独厚的生态环境,游牧文明和农耕文明的长期碰撞交融,各民族交往交流交融的历史和实践,造就了鄂尔多斯市沿黄四旗(鄂托克旗、杭锦旗、达拉特旗、准格尔旗)非物质文化遗产在我国黄河文化保护、传承、弘扬全局中,在铸牢中华民族共同体意识、构筑中华民族共有精神家园,在内蒙古自治区打造“北疆文化”品牌、推进北疆文化建设中,以及在鄂尔多斯市经济、社会、文化发展中的重要地位和价值。它具有鲜明的牧业文化和农耕文化交融互鉴,民间文学与民俗有机融合、相互促进,祭祀文化富集与生态文明高度契合,传统技艺类非遗尽显地域特色等特征。鄂尔多斯市沿黄四旗非遗普查,是内蒙古黄河流域非物质文化遗产首次全面、系统、科学的普查,通过探索与实践,总结出了一套适合于带状区域非物质文化遗产普查的新模式,对全区其他地区开展非物质文化遗产普查起到了示范作用,打造出了既有效保护非物质文化遗产,又使非遗文化能够合理利用、科学发展,从而带动当地经济社会文化健康发展的鄂尔多斯非物质文化遗产普查模板,是全区非物质文化遗产普查工作的新突破,为鄂尔多斯乃至对整个内蒙古黄河流域非物质文化遗产保护、传承、开发利用和研究,起到了积极促进作用。

内蒙古内陆河流域地下水资源评价及相关地质环境问题分析

【研究目的】为提升对内蒙古内陆河流域水文地质和地下水资源的认知程度,提高地下水资源利用效率,减少地质环境问题。【研究方法】本文以内蒙古内陆河流域为主要工作区,查明了该流域的补径排特征及水文地质条件,收集并整理了该流域近20年来的气象及地下水开发利用等相关资料,更新了地下水资源评价相关水文地质参数,对该流域地下水资源补排项进行汇总分析,对流域内山丘区和平原区分别采用排泄量法和补给量法进行地下水资源评价。同时全面论述了该流域地下水动态变化特征,并探讨了与地下水相关的湖泊萎缩、土地荒漠化等生态地质环境问题。【研究结果】计算得出内陆河流域地下水资源总量为37.94亿m^(3),年际上坝上地区浅层地下水位大致经历了先升高后降低的总趋势,地下水位年内总体呈现周期性波动的趋势,受地下水位影响流域内湖泊萎缩严重,沙质荒漠化面积减小,而盐碱质荒漠化逐渐加剧。【结论】该研究为该区水资源的可持续开发利用与生态环境保护提供了基础资料和科学依据。

黄河流域内蒙古段气象干旱与水文干旱变化对植被NDVI的影响

全球气候变暖及人类活动的影响下,黄河流域内蒙古段干旱事件增加,强度加重,干旱又通过水文循环影响区域植被生长,从而破坏生态平衡。基于标准化降水蒸散发指数(SPEI)数据集、陆地储水量数据以及归一化植被指数(NDVI)数据,采用slope趋势性分析、Pearson相关系数等方法,分析黄河流域内蒙古段2003—2019年气象干旱(SPEI)、水文干旱(SWSI)时空变化,并探究其对植被NDVI的影响。结果表明:研究区气象干旱呈下降趋势(0.0123/a),而水文干旱呈上升趋势(0.02/a),均在研究区巴彦淖尔市地区呈现持续时间长,干旱强度高的特点;植被NDVI整体呈显著增长趋势(0.0029/a),仅在巴彦淖尔市和呼和浩特市部分地区出现植被明显退化的现象;SPEI与NDVI呈显著正相关的面积占比为22.65%,SWSI与NDVI呈显著正相关的面积占比为43.63%,SPEI、SWSI与NDVI呈显著负相关地区主要在巴彦淖尔市西部;干旱对植被的影响具有滞后性,气象干旱和水文干旱分别集中在1、10月和1月,大部分地区的植被短期内受水文干旱的影响较大。