渤海湾全新世贝壳堤与牡蛎礁:古气候与海面变化

讨论了早全新世晚期以来渤海湾西岸贝壳堤平原成堤、西北岸牡蛎礁平原(及毗邻浅海区)建礁过程的同时性特征和气候变化与这一特征之间的关系,以及堤、礁记录的相对海面变化。堤、礁大致同时发育,可分为6期,依次分别被寒冷事件5、4、3、2和1分隔。堤底板前、后缘高差大致对应3m的大潮差、礁顶板大致对应海平面。据二者分别重建了南部贝壳堤平原、北部牡蛎礁平原的相对海面变化:南部自7ka cal BP以来基本与现代海平面等高,小的波动在±1m之间,压实固结作用抵消了中全新世的相对高海面;北部中全新世的相对海平面位置因新构造和固结压实双重下沉作用的影响,已位于现代海平面2~3m以下。     

渤海湾巨葛庄贝壳堤与下伏泥层有孔虫组合的海面变化意义

根据巨葛庄贝壳堤及下伏泥层的有孔虫研究,讨论了贝壳堤底板和下伏泥层各类沉积环境的海面意义,以此作为海面标志点重建的古海面误差范围为±0.225~±0.625m。结合该贝壳堤底板和下伏泥层顶板的年龄数据,重建了3900~3300cal BP时的海面高度为-2.955~-2.715m。     

渤海湾沿岸贝壳堤对潮滩有孔虫海面变化指示意义的影响

通过对渤海湾沿岸有贝壳堤发育和无贝壳堤发育的2类现代开放潮滩有孔虫组合的对比,研究了该2类潮滩环境沉积物中有孔虫的海面指示意义。5个有孔虫组合带被MHWST(平均大潮高潮位)、MHW(平均高潮位)、MHWNT(平均大潮低潮位)和MSL(平均海面)分隔,分别对应潮滩的高盐沼、低盐沼、潮间带上部、潮间带中上部和潮间带中下部5个不同亚环境。不同亚环境沉积物因其所含的有孔虫群的独特性,均可作为高精度海面标志物,误差为各亚带高差的1/2。沿岸贝壳堤可对潮滩有孔虫的属种组成产生影响,影响程度从高潮位向低潮位逐渐降低。在MHWNT潮位之下,有孔虫组合不再受到沿岸贝壳堤的影响。     

渤海湾全新世贝壳堤和牡蛎礁的古环境

贝壳堤和牡蛎礁是渤海湾沿海全新世的两类重要地质现象。本文运用沉积学、年代学(ＡＭＳ１４Ｃ测年和古地磁)和生物碳酸钙氧、碳同位素测定等方法，研究了贝壳堤、牡蛎礁及相关泥质沉积物的形成和地层序列，考订了各类海面标志点的地质意义和１４Ｃ数据的可靠程度，校正了文献中的１４Ｃ数据，测定了区内全新世晚期软体动物壳体的δ１３Ｃ平均值，以及δ１８Ｏ水／盐度和δ１３Ｃ贝壳／Ｔ等基础数据，绘出了地区性相对海面变化的时间－深度图，研究了新构造活动对相对海面变化的影响。基于上述研究，进一步探讨了本区约４０００ｃａｌＢ．Ｐ．以来的环境变化及其原因。     

渤海湾西岸年轻贝壳堤：形态,结构及多成因过程

渤海湾西岸年轻贝壳堤的横截面呈上凸形态,堤的底板向海倾斜。年轻贝壳堤可分为底部－下部（前缘基足）、中部和上部三部分。底部－下部为形成于水不的（潮间带至 下带上部）贝屑质砂坝。中部为障壁岛,岛后为泻湖环境;当岛后泥质充填迅速时,障壁岛可转化为沿岸堤。上部为风成沙丘。水下砂坝→障壁岛→沿岩堤→风成沙丘反映了贝壳堤多成因的、复杂的形成过程。障壁岛－泻湖体系是渤海湾西岸沿海平原形成的重要因素。     

渤海湾西岸贝壳堤堆积与海陆相互作用*

渤海湾西岸淤泥质海岸已见两类砂体,滨外坝先形成于水下,而后随着海岸进积和在海洋动力作用下,逐渐出露于潮间带和陆地上; 另一种普遍出现的是具沿岸堤意义的贝壳堤,而且是在海岸进入弱侵蚀期即形成。研究发现,在海岸进积和海-陆相对稳定条件下,海岸线附近中潮坪-高潮坪受向岸风和波浪作用也可形成雏形贝壳堤砂体。目前研究区海岸上的贝壳堆积有3类,即:风暴潮堆积的沿岸堤型贝壳堤,主要堆积在中潮坪-高潮坪-滨海低平原上; 潮沟~潮汐河道型"贝壳堤",为潮汐河口湾顶或潮道外侧风暴贝壳堆积(自潮汐通道水下堆积延续到低地); 以及沿海低平原在大潮或风暴潮天气背景下出现的无序贝壳堆积。贝壳堤堆积既有风暴潮大浪瞬时、高能幕式堆积,又有大浪、向岸风综合作用下堆积的可能,贝壳测年及贝壳堤层序表明其形成是复杂的再堆积过程,不宜解释为海平面变化。在三角洲不均衡推进过程中,有可能形成不规则的海岸线,向岸风浪对不同地貌岸段的作用,可导致形成并非与现代海岸线平行的贝壳堤。贝壳堤术语的随意使用,已经造成海岸线变迁研究的简单化。严格使用沿岸堤的贝壳堤概念,可进一步划分三角洲叶瓣变迁,但是事件堆积必须剔除。将贝壳堤的研究与三角洲顶面泥炭测年相结合,可能更精确重塑海岸形成过程。     

渤海湾西岸第二道贝壳堤的细分及其年龄序列

渤海湾西岸贝壳堤平原的第二道贝壳堤(II堤)在上古林可进一步划分为被泻湖盐沼沉积物所分隔的两道大致平行、互不相连的堤(II1、II2堤)。以系统的14C年代学研究为基础,在II贝壳堤的下部或底部、下伏地层顶部及相邻的泥质沉积物的合适层位获得一批经过校正的14C年龄。II1堤和II2堤的起止时间分别约为公元前10～5世纪、公元前3世纪—3世纪。     

中国全新世中期的高海平面

根据中国沿海全新世海进海退时代的一致性及对渤海沿岸平原、苏北平原和长江三角洲平原的牡蛎礁、贝壳堤底板和海侵层项板等古海面标志物的高程、年代及其与古海面关系的分析对比,消除了地壳运动的影响。本文认为中国沿海全新世中期5000—7000aBp存在着+2—+3m的高海平面,它是当时全球温暖气候通过海水温度—体积效应造成的全球平均海平面变化(eustatic change)的反映;同时区域大地水准面的垂直变化和水平移动对海平面的影响值得深入研究;此外大陆径流量,沿海降水量季及风环流的变化也可能对沿海海平面产生过一定影响。     

中国全新世中期的高海平面

根据中国沿海全新世海进海退时代的一致性及对渤海沿岸平原、苏北平原和长江三角洲平原的牡蝠礁、贝壳堤底板和海侵层项板等古海面标志物的高程、年代及其与古海面关系的分析对比，消除了地壳运动的影响。本文认为中国沿海全新世中期5000-7000aBp存在着+ 2~+3m的高海平面，它是当时全球温暖气侯通过海水温度—体积效应造成的全球平均海平面变化(eustatic change )的反映;同时区域大地水准面的垂直变化和水平移动对海平面的影响值得深人研究;此外大陆径流量，沿海降水量季及风环流的变化也可能对沿海海平面产生过一定影响。     

渤海湾西岸的几道贝壳堤

渤海湾西岸出露或埋藏了多道贝壳堤,通过地质调查发现:贝壳堤的平面分布结构是沿着(或随着)渤海湾海岸由老至新(从岸—海)与海岸呈大致平行排列。贝壳堤的划分方案有两种,一种是从新至老,另一种是从老至新,本文采取后一种划分方法:即第Ⅰ道(老)—第Ⅵ道(新)贝壳堤。本文对每道贝壳堤的物质(岩性特征)组成与堆积特征进行了描述(图2～图7);对贝壳堤的几何形态特征进行了数理统计(表2);对贝壳堤形成的年代特征进行了对比分析(表3);对贝壳堤的生物组合特征等资料进行了归纳和整理;对贝壳堤的分道方案进行了对比分析(表1),揭示了贝壳堤的赋存状态、形成的年代及第Ⅰ道—第Ⅵ道贝壳堤所处的潮位变化(图8)。以形成贝壳堤这一独特的地质载体为基础,试图从渤海湾宏观整体的角度分析并揭示贝壳堤的成因机制(表4,图9),笔者认为广义的渤海湾是内陆的半泻湖(海),也可以视为局部海:山东庙岛列岛—辽东半岛构成了渤海的障壁海岸,在障壁海岸这样的自然地理和地貌条件下,通过大量的资料综合分析认为只有障壁海岸才是形成"科珀河型三角洲与喙状三角洲"的必然条件,而"科珀河型三角洲与喙状三角洲类型"等是形成障壁砂坝(障壁岛,障壁滩)—贝壳堤的或然条件,这就是贝壳堤成因的主要机制。     

苏北中部滨海平原贝壳砂堤

世界各地的沿海低平原地区,如美国东部海岸、澳大利亚、新西兰、圭亚那、中国东部海岸部广泛发育着一种与海岸平行或交角很小的堤状砂脊--贝壳砂堤(Cheni-er ridge)。它是古海岸线的遗迹,记录着海岸发育的历史,贝壳砂堤的研究对探讨海岸的发育、海陆变迁,确定海平面的升降具有重要意义。     

渤海湾海岸带近现代地质环境变化

淤泥质海岸带地区10～10²a级别的相对快速的“缓变型地质环境变化”,主要包括水体、湿地和盐沼-湖退化或消失、贝壳堤和牡蛎礁被破坏、村镇和城市面积剧增、海岸线(平均大潮高潮线)被侵蚀后退、潮间带和近海河道被淤积、潮间带变宽变缓等。这些变化,已对我国东部沿海地区的经济和社会发展造成不利影响,并将对该类地区的可持续发展构成潜在威胁。在该类地区正在进行的1∶50000区域地质调查,充分发挥其高精度和规范化的优势,并辅以对近百年来不同时期的地形图、航空照片和遥感影像的数字化处理和对比研究,试图对这些变化做出形象、直观和定量的二维(2D)表达。本文介绍的是正在渤海湾海岸带进行的工作,充分显示出地质调查服务社会的公益性、基础性和战略性特点。对这一研究方向所显示的巨大潜力的进一步开发,将可能形成供政府决策部门和各方面用户广泛利用的、可二次开发的平台,从而使该类地区的可持续发展建立在对近现代地质环境变化详细了解的扎实基础之上。     

提高钻孔桩桩底压浆工效及保证质量的技术措施

钻孔桩桩底压浆技术是向钻孔灌注桩桩底沉渣和围岩土体内压入一定量水泥浆,使桩底沉渣和桩底一定范围土体孔隙内充满水泥浆液,经物理、化学作用使其强度大幅提高,从而实现单桩竖向承载力的提高。结合高铁钻孔桩桩底压浆施工实践,介绍了2种压浆工艺过程,阐明了提高压浆工效、保证注浆质量关键技术措施实施的重要性。     

地铁盾构隧道上方基坑开挖卸荷-加载影响研究

为提升地铁盾构隧道的防灾减灾能力,以北京某典型地铁盾构隧道及邻域的基坑工程为基础,应用相似材料模型试验与数值模拟相结合的方法,研究了上方基坑开挖卸荷-加载作用下地铁盾构隧道的变形特征及围土压力分布规律,并对基坑底部与盾构隧道顶部净距和基坑加载强度的影响进行了分析。研究结果表明：盾构隧道上方基坑开挖卸荷-加载过程中,随着基坑开挖卸荷的进行,盾构隧道逐步上浮,基坑开挖至底部时,竖向位移达到最大值;随着基坑加载的进行,竖向位移可得到适量恢复,最大竖向位移差及最大水平位移差均出现在基坑开挖卸荷完成阶段,此时应尽早完成基础底板封闭施工。基坑开挖卸荷-加载过程中,盾构隧道围土压力始终呈葫芦型对称分布,盾构隧道顶部及底部土压力较大,腰部土压力较小,基坑开挖卸荷完成后,长轴方向土压力明显减小,基坑加载完成后,土压力有所恢复,但并未达到最初状态。随着基坑底部与盾构隧道顶部净距的增加,盾构隧道结构位移、拱顶与拱底竖向位移差及水平收敛均逐步减小,当净距大于3 h（h为基坑深度）时,上方基坑卸荷-加载对盾构隧道影响逐步趋于轻微。在基坑加载强度为卸载强度的2倍时,盾构隧道竖向位移可恢复至最初状态。     

甘肃马泉金矿伴生元素特征及剥蚀程度研究

对马泉金矿伴生元素的一般特征、组合特征和垂直分带做了细致的研究，并以此为基础进一步对矿床的剥蚀深度做了较详细论证。马泉金矿矿石伴生元素的垂直分带（由上至下）为Bi-Cu-Hg-Ag-Pb-Sb-Au-As-Zn-Be-Mo;与Au相关的元素依次为As、Sb、Cu、Zn、Ag。矿床已剥蚀到中上部，四号矿带东段及五号矿带深部仍有盲矿体存在。     

考虑开挖卸荷影响的桩侧摩阻力等效计算方法

基坑开挖后的卸荷回弹会导致桩侧摩阻力减小,但这一影响仅局限于基坑底部一定深度范围内。在计算开挖后的桩侧摩阻力时,可将卸荷视为作用在坑底的均布上拔荷载。当荷载作用在地表以下,土体附加应力应采用Mindlin应力解。定义基于Mindlin解计算开挖后桩侧摩阻力与开挖前变化为5%时的深度为开挖影响计算深度Hc,开挖深度和宽度对Hc的影响明显,土体内摩擦角的影响较小,而泊松比的影响可以忽略。据此推导出Hc的计算公式。开挖卸荷导致的竖向附加应力,Boussinesq解求得的结果大于Mindlin解,但随着深度增加,二者差异逐渐减小。分别针对开挖深度、宽度和内摩擦角不同取值的216种组合进行计算,结果表明,Hc范围内基于Mindlin解求得的桩侧摩阻力与基于Boussinesq解结果的比值? 最大为1.124,最小为1.001。工程实践中为偏于安全,可直接采用Boussinesq解进行桩侧摩阻力计算。     

川中地区上三叠统须四段砂体成因组合及对油气富集的影响

川中地区上三叠统须四段砂体厚度大,沉积稳定,为近物源区的三角洲沉积特征。沉积过程中,物源供应速率与可容纳空间增长关系的变化,导致须四段砂体自下而上由水退式、河道式和水进式三种不同成因类型的砂组纵向叠合而成;层序界面之上的河道式砂组为物性最好的成因砂体。水退式砂组主要由高能削截式河道、削截式河口坝和远砂坝组成,河道式砂组主要包括冲蚀下切式河道和高能削截式河道,水进式砂组主要包括低能河道、低能削截式河道、完整式河口坝和下缺式河口坝。由于不同的砂体组合,不同成因砂体间形成了不同的成岩相和储集相,河道式砂组以绿泥石衬边和溶蚀成岩相为主,物性好,为好的储集体;水进式砂组由压实和胶结相为主,物性较差;水退式砂组中溶蚀相和胶结相发育,物性较好,为中等的储集体。由于河道式砂组与水退式砂组呈沉积不整合相接触,呈现镶嵌关系,对天然气的运移起到通道作用,同时河道式砂组在平面上分布范围大,其中的高能削截式河道沉积稳定,为油气的富集提供了足够的空间,向上的水进式砂组发生储层致密化,形成有利的盖层,使河道式砂组发育区成为川中天然气富集的有利部位。     

地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯数值试验与应用

为解决塔山煤矿高强度开采条件下瓦斯低含量、高涌出的问题,同时为了弥补大型物理实验和现场试验成本高、操作难的缺点,根据该矿8101工作面所属区域煤层的地质和瓦斯赋存条件,确定了数值试验方案,对地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯的效果进行优化分析。基于煤岩（体）的孔隙特征,构建了含瓦斯煤岩（体）破裂过程气-固耦合和渗透率-损伤耦合数学本构模型。采用RFPA2D瓦斯分析版软件建立地面钻孔抽放瓦斯的数值计算模型,设置有关简化条件、边界条件和物性参数,通过数值试验得出：地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部比较合理;在综合考虑地面垂直钻孔投入成本和瓦斯抽采效果的基础上,确定地面垂直钻孔间距为50～60 m比较合理。同时,由8101工作面地面垂直钻孔抽采煤层瓦斯的实际应用效果分析可知,当地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部,且钻孔间距布置为50 m时,能够实现良好的瓦斯抽放效果,这也从一定程度上进一步验证了数值试验的合理性和可行性。