承德坝上高原如意河流域地表基质调查与编图探索

地表基质调查与编图是当前自然资源调查监测体系中的全新领域,但如何开展还缺乏统一的行动指南。在总结地球关键带理论和地表基质调查研究现状的基础上,充分借鉴区域地质、工程地质、第四纪地质、水文地质、环境地质等调查与编图表达方式,以承德坝上高原如意河流域为研究区,探索建立了基于地球关键带理论的地表基质调查与图件编制方法。基于野外调查结果,将如意河流域划分为玄武岩、安山岩、凝灰岩、流纹岩、冲洪积砂砾石、残坡积砂砾石、风积沙、湖积淤泥和沼积淤泥等9种地表基质类型,研究了不同类型地表基质的分布特征、调查和监测指标,编制了风积沙厚度空间分布图、地表基质与地表覆盖层耦合关系图和地表基质层图。地表基质厚度空间分布图可展布不同类型地表基质厚度的空间分布特征,地表基质与地表覆盖层耦合关系图可直观刻画地表基质的剖面结构特征和理化性质对地表覆盖生态要素的约束作用,地表基质图能系统地反映地表基质与地表覆盖层的结构、展布、特征和耦合关系。地表基质系列图件是岩-土-水-生等地球关键带多圈层交互作用在地质图上的反映。该研究可为在全国范围开展地表基质调查与编图提供参考。     

地表基质调查分层及分层测试指标体系设计与构建

地表基质是地球表层物质与能量循环的主要载体,地表基质调查是一项创新性工作,明确地表基质调查分层及分层测试指标是开展地表基质调查的基础。本文基于地表基质调查的内涵和目标定位,深入分析了多目标区域地球化学调查、全国第三次土壤普查和全国农用地土壤污染详查等调查深度和测试指标;利用近三年自然资源综合调查指挥中心在吉林省梨树县、辽宁省丹东市、黑龙江省哈尔滨市三个地表基质调查试点项目实测数据,运用变动系数法分析了不同地区地表基质层的地球化学元素垂向变化特征,结合表生地质作用(风化为主)最大深度、地表植被根系最大深度、浅层地下水位波动下限、基岩顶面深度等因素,将地表基质在垂向上大致分为三层：表层(0～2m)、中层(2～10m)和深层(10～20m),基岩埋深浅于20m则以揭露到基岩为准;表层(0～2m),称为生产层,包括支撑农业生产的耕作层,主要服务国家粮食安全,以收集资料为主;中层(2～10m),称为生态层,主要支撑植被生长和群落演替,服务国土空间开发保护与格局优化,是地表基质调查的重点;深层(10～20m),称为沉积层,主要研究地表基质从基岩—深层—中层—表层演替规律和特征,以部署少量工程控制为...     

地表基质三级分类方案探讨

地表基质是支撑林草水等地表覆盖层的基础物质，影响着陆表生态系统的稳定性。自然资源部提出地表基质分类方案（试行）后，众多学者开展了积极、有益探索，对地表基质类型划分提出了不同建设性意见，但至今尚未形成统一、具体的三级分类方案。以北京市昌平区南口镇地表基质调查工作为基础，结合国内不同地区地表基质调查试点工作，探讨了山区和平原两种地貌类型区地表基质三级分类指标，确定了三级分类方案。山区包括岩石、砾质、土质3种基质，平原包括砾质、土质2种基质。岩石基质共23个三级类，分别为岩浆岩6个、沉积岩11个、变质岩6个；砾质基质共16个三级类，其中巨砾、粗砾、中砾及细砾各4个；土质基质共66个三级类，其中粗骨土和砂土各3个（山区与平原相同），山区壤土与平原壤土各27个。     

干旱半干旱区土壤含水量反演与验证

基于MODIS遥感影像和表观热惯量法,以新疆为研究区,建立了适用于干旱半干旱区1 m土体的土壤含水量反演模型。模型根据高表观热惯量,高土壤含水量,低表观热惯量,低土壤含水量这一理论,通过日地表温差和宽波段反照率确定土壤含水量的时空变化。假设通过1 m土体的土壤水通量正比于上下底层土壤含水量的差值,利用水平衡方程建立土壤表面和底层土壤含水量关系方程,并利用中国土壤类型特点确定优化模型。通过验证结果表明,壤土和壤质粘土这两类土壤含水量接近真实值,砂土在区域验证中,模拟与实测差值为2.16%,整个模型模拟精度较好,能够准确地从时空上反演干旱半干旱地区1 m土体的土壤水分情况。     

山西隆起区燕山期构造变形特征

山西隆起区燕山运动期间表现出以逆冲断层、纵弯褶皱为基本结构要素的收缩构造变形特征。区内不同时代地层具有独特的岩石组合和物理性质,保存和记录了燕山期构造在不同层次的变形样式和特征。通过对地表地质、地貌及构造特征的研究分析,初步总结出“分层收缩变形,垂向叠置增厚”的构造模式。应用平衡剖面法对近东西向收缩变形所造成的水平缩短与垂向加厚效应进行了定量估算,剖面复原表明,变形前、后隆起区总体水平缩短率约为 32.8%,垂向加厚使寒武系底部不整合界面在隆起区比鄂尔多斯盆地高出约5 km。强烈的冲断抬升和褶皱变形造成上部地壳横向缩短,垂向增厚,使原本垂向上有序叠置的地质体和不同层次构造形迹在空间位置上发生了较大变化。现在地表地质体的空间分布、北部和南部褶皱组合样式的差异,以及断裂沿走向的分段性,都是构造变形垂向分层性的表现形式,是后期隆升、剥蚀程度差异在地表造成的结果。     

新疆于田绿洲地表温度对土地利用/覆被的响应监测

以于田绿洲为例,以Landsat TM/ETM+图像为主要的数据源,提取了于田绿洲的土地利用/覆被信息.利用单窗算法反演了地表温度,综合分析了2001-2011年间于田绿洲±地利用/覆被变化(LUCC)及其对地表温度的影响,同时利用像元分解模型得出绿洲植被覆被度,并分析了其与地表温度的关系.结果表明:在2001-2011年的10 a期间,于田绿洲最主要的土地利用类型是以人类为主导因素的,同时以自然利用类型向人工利用类型的转化最为显著.耕地、水体等以人类为主导因素的土地利用类型面积增加了809.65 km2,盐渍地等以自然为主导的土地利用类型面积减少了758.76 km2,人为影响是于田绿洲较主要的驱动因素.于田绿洲土地利用/覆被变化改变了地表温度的空间分布特征,在土地利用/覆被类型发生变化的区域,地表温度有升有降,但总体上地表温度的空间分布与土地覆被类型的空间变化格局存在明显的一致性.地表温度的变化与植被覆被度的变化有关,证明了植被在改变下垫面热量分布的格局中扮演着重要作用.     

基于MPL神经网络的地震作用下砂土液化评估及预测

砂土在地震的作用下会产生剧烈的液化现象,液化引发的地基失稳会对道路、建筑物、堤坝等各类设施造成严重危害。因此,地震作用下的砂土液化判别预测一直是地质灾害领域研究的热点问题。本文使用过去几十年发生在世界各地的166组地震作用下砂土液化实例数据,通过大量数据训练和参数分析建立了基于机器学习的地震作用下砂土液化判别模型。结果表明,当网络结构为6(输入层)-15(隐藏层)-1(输出层)、训练函数为Levenberg-Marquardt时,对地震液化预测效果较好,最大准确率可达96%。参数分析结果表明不同参数对网络预测准确率影响程度不一:锥端阻力、地表归一化峰值水平加速度影响相对较大;地震震级、总垂向应力、有效垂向应力影响中等;贯入深度对其影响较小。因此在不同网络预测精度要求的条件下,可考虑适当简化输入参数。     

土壤硝酸盐氮的空间变异特征及影响因素分析

为了掌握土壤中硝酸盐氮的空间变异性规律,为硝酸盐污染土壤控制与修复提供依据,以东北某农业灌区为例,利用地质统计方法进行土壤硝酸盐氮的空间变异特征及影响因素分析。研究结果表明：土壤硝酸盐氮的空间变异性显著,变异系数达到82.88%以上。第一层土壤硝酸盐氮在南北向空间上存在严格的自相关性,空间变异的结构性成分比例较高;第二、三层位土壤硝酸盐氮空间变化接近分形布朗运动;第四层位土壤硝酸盐氮在各方向上都具有较高的随机性。总体土壤硝酸盐氮质量分数由西向东逐渐递减,在浑河中下游以及细河附近土壤硝酸盐氮质量分数偏高。不同影响因素对于硝酸盐氮的空间变异特征影响不一致：土壤硝酸盐氮质量分数与有机质质量分数的空间分布趋势一致;不同土壤类型中,水田环境中土壤硝酸盐氮随着深度线性递减,而其他类型土壤中硝酸盐氮质量分数在表层向下递减后有一个回升现象,这与它们各自所处的环境特点有关,而地表壤土和砂土富含硝酸盐。     

壤中汞气测量在广东凡口厚层疏松物覆盖地区的应用

在地表疏松物厚20—40m的地区,壤中汞气测量显示了埋深200余m的盲矿体,它对疏松层下断裂带的分布也有清晰地指示。汞在地表疏松层中含量为0.06—0.2PPm,主要以气态、土壤胶体及粘土矿物吸附态形式存在。汞在铅锌矿石中含量为14—320ppm,以类质同象形式分散分布于单矿物中。壤中汞气异常是矿床在氧化过程中,痕量汞从矿石中解脱出来,以气态沿各种裂隙进入地表疏松层。     

洪海沟铀矿床头屯河组下段砂体沉积特征及铀矿化控因

通过野外钻孔编录、室内测试分析、钻孔数据统计,结合砂体结构、垂向岩性序列、平面展布形态等特征研究,总结了洪海沟铀矿床主要含矿层头屯河组下段的沉积特征及展布样式,恢复了目的层构造展布形态。目的层主要发育辫状河三角洲平原亚相分流河沉积,分流河道发育有利容矿砂体;北西向缓倾单斜结合南部小型褶皱的构造格局控制了层间氧化带展布形态;通过对砂体结构类型、空间展布形态特征的研究,讨论了其与层间氧化带发育及铀富集关系,认为砂体垂向岩性序列组合样式、平面展布形态共同决定了铀矿化类型及富集部位,层间氧化带前锋线及铀矿化主要发育在岩性-岩相变化部位。     

贵州盘县新民地区关岭组中三叠世盘县动物群产出层段碳酸盐岩微相分析和古环境恢复

通过野外观察和显微镜下碳酸盐岩薄片微相分析,以颗粒类型、颗粒基质含量对比、沉积组构、化石生物组合、化石埋藏学特征作为主要微相类型的划分依据,贵州中三叠世盘县动物群产出地层78-91层及上覆地层92层和下伏地层77层共识别出10种微相类型,在垂向上归纳为三种向上变浅的沉积相序列：开阔台地、局限台地、潮道环境。按照水深及水...     

中国海相页岩岩相精细划分及测井预测:以四川盆地南部威远地区龙马溪组为例

开展海相页岩岩相精细划分及预测研究对页岩气勘探开发层位选择具有重要意义。本文基于页岩储层品质及压裂品质两个要素,提出以TOC含量、矿物组成为基础的"两步法"页岩岩相划分方案。在岩心观察描述的基础上,利用岩石薄片分析、X全岩衍射分析及TOC含量测量等资料,以川南威远地区龙马溪组页岩为例,开展了页岩岩相划分,分析了不同岩相的属性差异。结合测井资料,根据概率神经网络原理,建立了页岩岩相预测模型,开展了该地区单井岩相预测,揭示了威远地区龙马溪组页岩岩相组合及分布特征:(1)威远地区龙马溪组发育11种岩相类型,其中5种富有机质页岩岩相,6种贫有机质岩相;(2)富有机质硅质页岩相、富有机质碳酸盐质-硅质页岩相及富有机质硅质-碳酸盐质页岩相因具有高TOC含量和高脆性特征,保证了页岩良好的生气能力及可压裂性,为最有利岩相类型;(3)有利岩相组合主要分布在龙马溪组底部,平面上自威远地区北西向南东方向,组合厚度增大,组合类型变化。北西部W1井,以富有机质硅质页岩岩相与富有机质碳酸盐质-硅质页岩相组合为主,厚20m;往南东至W2井,以富有机质硅质页岩相、富有机质碳酸盐质-硅质页岩相、富有机质硅质-碳酸盐质页岩相夹薄层状富有机质黏土质页岩相为主,厚30m;至南东部W4井,为富有机质硅质页岩相、富有机质碳酸盐质-硅质页岩相、富有机质硅质-碳酸盐质页岩相夹厚层状富有机质黏土质页岩相组合,厚35m。     

东准噶尔汉人沟钨多金属矿床成矿分带及找矿方向探讨

东准噶尔汉人沟钨多金属矿床具有铅、锌、金、钨等多元素成矿特征,发育硫化物型、石英脉型等矿化类型,不同部位形成不同的矿化类型和矿产。通过对矿体赋存部位、矿化类型分布及矿物和元素组合等特征的对比分析,研究矿床在水平和垂向上的矿化分带,对矿区及区域钨、铅、锌多金属矿找矿突破具有重要意义。该矿床水平方向上以辉绿岩为中心,代表中-低温的硫化物型矿化和铅锌矿分布于代表中高温白钨矿化的两侧;垂向上铅矿-锌矿-白钨矿-黑钨矿四个分带明显,形成地表到深部从中低温到高温的成矿分带特征。矿床水平和垂向分带明显,并且随着高程的降低,成矿中心向北东方向偏移。目前勘查深度相当于"五层楼式"钨矿的远端成矿部位,深部还具有较大的找矿潜力,找矿将取得较大突破。     

大兴安岭东麓黑土地地表基质空间分布特征及其生态效应

<正>地表基质是指地球表层孕育和支撑森林、草原、水、湿地等各类自然资源的基础物质。不同的地表基质类型孕育和支撑不同的生态系统和植被类型,制约着生态要素的空间格局和演化趋势（葛良胜等,2020;侯红星等,2021）。本文以大兴安岭东麓阿荣旗为研究区,在研究地表基质和地表覆盖空间分布特征的基础上,定量评估研究区生态环境质量优劣,分析不同地表基质类型的生态效应特征,进而为黑土地保护管理与合理开发利用提供数据支撑和科学依据。     

汞元素的石油地质意义

油气中都含有汞元素组分,汞的物理化学性质决定其可以从油气藏中向上垂向运移,根据采样介质类型及样品预处理的手段不同,地表中汞的分析方法可分为壤气、热释汞及土壤总汞分析方法。壤气汞、热释汞及土壤总汞指标都有着很好的示油气意义,同时也有着示断裂带的地质意义。     

陆相湖盆深水重力流沉积特征、砂体结构研究及油气勘探意义—以鄂尔多斯盆地上三叠统长7油层组为例

结合深水重力流沉积理论、野外剖面、岩心、测井等资料的分析,对鄂尔多斯盆地合水地区延长组长7油层组重力流沉积相和砂体结构的类型、特征进行了深入分析。研究表明长7沉积期发育大面积的深水砂岩,主要发育砂质碎屑流、浊流等重力流砂体,砂质碎屑流沉积以块状层理为主,单砂体厚度大,浊流沉积以粒序层理为主,砂泥互层频繁;结合重力流沉积背景下各成因砂体测井曲线形态、垂向发育厚度、垂向连续性及组合特征,将砂体垂向叠置结构划分为多期砂叠置厚层型、厚砂-薄泥互层型、厚砂-薄砂-泥互层型及薄砂-厚泥互层型四种类型,并对研究区单井砂体结构进行了聚类。实践表明,砂质碎屑流沉积区虽是油气藏有利聚集分布带,但分布面积较广,结合砂体结构特征,可进一步细化有利区划分,为致密油藏有利区的优选提供了新的研究思路。     

铀元素活动态技术在寻找砂岩型铀矿中的应用

铀元素活动态技术主要研究的是地气流垂向迁移作用导致铀及伴生元素在地表出现的异常分布规律,这正是隐伏的层间氧化带砂岩型铀矿的一些明显的地球化学特征,据此可揭示该类型铀矿的存在     

鄂尔多斯盆地华池-庆阳地区长63油层组储层特征研究

通过对鄂尔多斯盆地华池-庆阳地区的岩石薄片、铸体薄片观察、扫描电镜及物性资料分析,得出研究区长63油层组储层的岩石学特征、物性特征及孔隙结构特征,并分析了影响储层物性的主要因素.结果表明,研究区长63油层组储层碎屑岩以粉-细粒砂岩为主,矿物成熟度很低;储层储集和渗流空间主要依靠砂岩基质中的中、小孔-细、微喉型孔喉组合;孔隙类型以剩余粒间孔为主,为典型低孔隙度、超低渗透储层.长631-2-长632-2与长632-2-长633隔夹层最为发育,且连片分布,可作为分层注水的有利阻隔带.     

河床沉积物中有机质对其垂向渗透系数的影响分析

采用水头下降立管法对渭河5个区域的河床渗透系数进行测定,并在室内分析其粒径分布及有机质含量。运用SPSS18.0软件分析不同类型的沉积物中有机质含量与其垂向渗透系数的关系。结论为:有机质主要通过改变黏土的结构从而改变沉积物的结构,进而影响垂向渗透系数值的大小;有机质对垂向渗透系数的影响关系与沉积物中有机质含量及黏土含量的组合关系密切相关。     

北京平原区土壤地球化学特征及影响因素分析

基于北京平原区土壤地球化学调查数据,运用数理统计、因子分析、相关性分析、回归分析等方法研究了土壤元素的横向和纵向分布特征,并探讨其影响因素。结果表明:北京平原区土壤CaO、MgO、Na 2O、Hg、Cd、Sr、Ba、Sn等含量偏高,Sb、As、Th、W、Br、U、I、Mo、有机质等含量偏低。R型因子分析结果显示,F1因子为反映土壤原始背景特征的元素组合,F2、F4、F6因子为反映人类活动对土壤元素分布特征影响的元素组合,F3因子为反映成土母质基本信息的元素组合,F5因子为反映成土母岩基本特征的元素组合。利用一元非线性回归分析对部分元素的垂向分布特征进行数学建模,回归系数R 2值为0.542~0.960,拟合效果总体较好;从区域尺度上初步判断出人类活动对重金属元素Cu、Hg、Pb、Zn影响深度约150~200 cm,对养分指标N、P、S、Se、有机质影响深度约50~100 cm。一般情况下,褐土中Se、Bi、Li、有机质、Mo、W等39项元素与指标的含量高于潮土,不同土壤质地中As、Cd、Cr、Ni、N、B等29项元素含量的大小关系为:砂质壤土<砂质黏壤土<黏壤土<壤质黏土,耕地土壤中Cd、N、P、有机质含量明显高于林地,中心城区土壤中有害重金属元素、养分指标的含量普遍高于郊区。