长江三角洲南通地区第四纪地层马尔柯夫链综合分析

本文简要论述了马尔柯夫链的基本方法,并试图利用此法对长江三角洲地区第四纪地层剖面作综合分析。文中以南通地区两个有代表性的钻孔剖面为例,采用马尔柯夫链极限概率分析、置换分析、熵分析、旋回类型分析和地层模拟,对两钻孔剖面作了综合对比分析。结果表明,马尔柯夫链分析方法是该区第四纪地层分析的一种行之有效的方法。     

周老镇钻孔砾石层重矿物特征及地质意义

利用江汉平原周老镇钻孔的岩心样品,分析研究了钻孔岩心沉积物10层砾石层中填充物的重矿物组分及分布特征。结果显示周老镇钻孔10个砾石层自下而上可以分为3个矿物段。对比3个阶段稳定重矿物、非稳定重矿物的变化特征:阶段Ⅰ、阶段Ⅱ,沉积物主要以近源物质为主,含有少量的远源物质;而阶段Ⅲ,沉积物主要以远源物质为主,含有少量的近源物质。结合周老镇钻孔岩性及钻孔砾石含量和江汉平原第四系岩相剖面特征,判断在阶段Ⅲ,深度112.30～109.05m(1.17～1.12MaB.P.)处,钻孔沉积环境发生了重大改变,江汉平原水系发生重要调整,长江三峡贯通形成。     

马尔柯夫链法在建立沉积相模式中的应用

本文采用统计学中的马尔柯夫链方法来建立地方性相模式,介绍了马尔柯夫链建立相模式的过程,并对惠民凹陷沙河街组三段的三角洲和深水浊积扇进行了分析研究。实践证明,马尔柯夫链法特别适用于具大量资料的韵律性碎屑岩地层剖面的相模式建立,并且是一种简化复杂地层序列、反映沉积物沉积规律的行之有效的方法。     

环流分解及其在沉积地层旋回分析中的应用

本文应用马尔柯夫链进行地层序列分析。当一个地层序列形成一个具有马尔柯夫性质和极限概率分布的马尔柯夫链时,它的转移概率矩阵可分解为细致平衡部分和环流部分。根据环流矩阵可确定该序列中的主要沉积旋回趋势,为地层序列分析提供重要依据。本文给出了两个研究实例。     

北京平原北部第四纪沉积环境的马尔柯夫链综合分析

本文简要介绍了马尔柯夫链沉积相模式的建立和综合分析的方法.作者以北京平原区北部的一个有代表性的第四纪钻孔为例,采用马氏链方法建立了第四纪沉积的地方性相模式,并应用置换分析熵分析作了综合对比分析.     

江汉平原沉积环境演化及对三峡贯通的指示

选取江汉平原孔深400.59m的新沟钻孔,通过对其40Ma以来的沉积物进行岩性描述及粒度特征的研究,探讨了此岩芯剖面沉积环境的演变过程。结果表明,该岩芯垂直剖面沉积物颗粒基本构成是以砂、粉砂、粘土为主,沉积环境变化频繁。根据粒度参数特征所反映的沉积环境意义,划分出4个沉积阶段: 3.93～3.66MaB.P.(深度400.59～375.03m)为深湖相沉积环境,   3.66～2.17MaB.P.(深度 375.03～.195.90m)为河湖相沉积环境,   2.17～1.77MaB.P.(深度195.90～147.08m)为浅湖相沉积环境,   1.77MaB.P.～0.11kaB.P.(深度147.08～0m)为河湖相交替频繁的沉积环境;  从而揭示了江汉平原新沟钻孔4.0Ma以来的沉积环境的演变过程。对比江汉平原新沟孔和周老孔的磁学参数及磁性矿物特征的研究结果,发现在新沟孔深度109.15～98.82m间江汉平原水系曾发生过重要调整,江汉平原的沉积环境和物质成分均发生了重大改变。该层位可能就是长江三峡贯通的层位,其贯通时间新沟孔古地磁年龄约为1.0MaB.P.左右。     

江汉平原周老镇钻孔砾石统计及其与长江三峡贯通的关系

对江汉平原周老镇钻孔砾石层砾石的粒度和砾态进行统计和分析的结果表明：砾石的风化程度普遍较高，砾石的扁度、球度、磨圆度、砾态参数（F／ψ）和各轴分选系数均符合河流相沉积物的特征。通过分析砾石粒度和砾态的变化曲线，可将其划分为3个阶段。阶段Ⅰ和Ⅱ的平均砾径、中值砾径、扁度、球度和砾态参数（F／ψ）相差不大，而阶段Ⅲ与阶段Ⅰ、Ⅱ相差很大，阶段Ⅲ的水动力条件、沉积物比阶段Ⅰ、Ⅱ显著增强并混杂了远源物质。结合周老镇钻孔岩性及钻孔砾石含量和江汉平原第四系岩相剖面特征判断，在阶段Ⅲ109．5-117．0m（0．97～1．12Ma．B．P．）处钻孔的沉积环境发生了重大改变，江汉平原水系发生了重要调整，可能是长江贯通三峡。     

基于灰色马尔柯夫预报模型地下水动态预报研究

随着社会经济发展,地下水超采日益严重,为了科学地保护和合理利用地下水,本研究讨论了地下水动态预报方法.针对 GM (1,1) 灰色预报和马尔柯夫预报的优缺点,提出了灰色与马尔柯夫相耦合的灰色马尔柯夫预报模型,最后以河南某地区地下水埋深为例,验证了该方法的可行性.     

第四纪以来辽东湾滨岸沉积特征与沉积环境的演变

本文根椐钻孔、孢粉、微体古生物和14C测年等分析资料.探讨了第四纪以来辽东湾滨岸沉积特征、沉积层序、沉积环境及大小凌河扇形地的形成和发育过程.在构造抬升的辽东湾东西两侧的低山丘陵区第四纪地层不发育;中部沉降的下辽河平原区堆积了巨厚的第四纪地层,成为辽宁地区第四系发育的中心.第四纪以来主要以陆相的河湖沉积环境为主,大小凌河扇形地的演变基本反映了该区沉积环境的变化.     

太湖西部地区全新世沉积物的地球化学标志及其指相意义

太湖西部地区(主要指宜兴、溧阳)第四纪地层较发育,全新世地层分布广泛,几乎整个平原都有出露,最大厚度22米左右。以往本区第四系作了不少研究工作,但对一些问题还未取得一致看法。特别是对全新世沉积环境和是否有海相层的问题争议较多。本文试图利用地球化学标志对全新世沉积相问题进行初步探讨。一、地层剖面及微量元素特征本文对该区五个钻孔的全新世地层进行了分析研究。对九十三个样品作了微量元素光谱半定量分析。五个钻孔分别位于溧阳县和宜兴县境内(图1)。现将代表性钻孔 QZ633孔柱     

基于Fisher判别准则的河湖相判别模型的构建:以江汉盆地汉江上游段为例

为了探究Fisher模型在盆地第四纪河湖相演变上的实用性,以江汉盆地汉江上游段某单一钻孔的粒度资料和沉积相划分作为模型的训练样本,利用Fisher基本原理计算得到河湖相判别模型,最终利用模型实现对研究区沉积环境演化分析.依据单因素方差以及显著性分析结果可知,Fisher模型对河流相、河湖过渡相、湖相具有很好的区分效果.留一交叉验证结果达到80.6%,超过了判别模型应用要求的75%标准.同时,将多孔沉积相判别结果与定性划分结果进行了对比,其综合吻合率达到85.06%,进一步验证了Fisher模型在河湖相判别上的实用性.依据判别分析结果可知,自早更新世开始,研究区存在4期较大的沉积旋回,可划分为8个沉积阶段,不同沉积阶段水动力来源复杂且变化迅速,区域沉积环境演化与新构造运动相吻合.本研究说明依据粒度资料建立Fisher模型用于沉积相以及沉积环境的分析是可行的,同时丰富了江汉盆地汉江段沉积环境资料,为盆地水资源调查及保护提供重要参考.      

基于典型钻孔的江汉平原地下水成因分析

江汉平原地下水需求量日益增加、水质持续恶化,深入探究地下水的成因,对于地下水的合理利用与评价具有重要意义.选取江汉平原腹地YLW01钻孔和汉江附近HJ007钻孔为研究对象,钻探采集原状土柱,提取孔隙水,分析其水化学和氘氧同位素特征.研究表明:YLW01孔中深层砂性土孔隙水为咸水,TDS为1 131~4 013 mg/L,粘性土孔隙水为淡水;HJ007孔孔隙水均为淡水.YLW01孔中深层砂性土孔隙水的高SO₄2-含量（459~2 124 mg/L）,由石膏溶解形成;HJ007孔中深层孔隙水的高NO₃-含量（22~315 mg/L）,由土壤中硝化作用形成.孔隙水化学成分主要受矿物溶解和阳离子交替吸附作用影响,在长江和汉江带作用程度不同.氘氧同位素特征表明孔隙水来源于大气降水,且汉江带浅层地下水受到明显的地表水混合.江汉平原两个钻孔水化学与同位素的差异受长江和汉江影响带河湖相沉积环境、沉积物粒度及矿物组成所控制.      

华容隆起及周缘第四纪构造-沉积特征与演化

第四纪华容隆起位于江汉—洞庭盆地中带。通过地表地质调查和钻孔资料对华容隆起及周缘第四纪构造-沉积特征与演化进行了研究。华容隆起总体呈EW向展布,北接江汉盆地,南与洞庭盆地安乡凹陷和沅江凹陷相邻,总体轮廓大致受到北面的EW向石首断裂、南西面的NW向南县—黄山头断裂、东面的NNE向砖桥断裂等正断裂所控制。隆起周缘凹陷第四纪各时代地层(冲积和湖积)发育较齐全。隆起内部低洼区及山地区边缘不同程度发育早更新世晚期—全新世沉积,其他地区分布前第四纪基岩或残坡积物。根据地貌、边界断裂、第四纪沉积以及前第四纪基岩分布等,重塑华容隆起和周缘第四纪构造升降活动、沉积和剥蚀特征及演化过程。第四纪初华容隆起内部因先期剥蚀切割而形成原始地貌分异。早更新世早期隆起周边断裂开始伸展活动,江汉盆地、安乡凹陷与沅江凹陷构造沉降并接受沉积,华容隆起遭受风化剥蚀。早更新世晚期—中更新世中期周边断裂继续伸展活动,华容隆起与周缘凹陷均构造沉降,前者沉降幅度较小而相对抬升。华容隆起内低洼地区及周缘凹陷接受沉积,期间在早更新世末有过构造抬升而受到剥蚀。中更新世晚期华容隆起及周边凹陷整体抬升并遭受剥蚀与网纹化,期间有过构造稳定时期并在华容—砖桥主隆起区的边缘形成河流与滨湖沉积。晚更新世区域构造较稳定,于主隆起边缘和外围平原形成冲、湖积。晚更新世末区域海平面大幅下降,导致华容隆起及周缘地区遭受剥蚀。全新世受海平面上升影响,周缘凹陷及隆起内部低洼地带形成河湖相堆积。受先期高地势控制,华容隆起主体、南部的南山次隆以及西部团山次隆局部地区等第四纪期间一直遭受风化剥蚀,部分地区形成较大规模的残坡积。受江汉—洞庭盆地整体沉降控制,华容隆起第四纪期间总体表现为明显的构造沉降。     

江汉盆地新构造运动对第四纪沉积环境演化的制约

以江汉盆地周缘区露头剖面及沉积中心区第四纪钻孔岩芯资料为研究载体,通过第四纪地层横向对比分析,恢复了江汉盆地第四纪各时期的沉积环境,讨论了江汉盆地新构造运动的特点及对江汉平原第四纪沉积环境演化的控制作用。研究表明,早中更新世江汉盆地大部处于掀升状态,盆地周缘地带遭受剥蚀;晚更新世地壳显现不等量运动,盆地自北西向中南部表现为徐缓掀升与下沉并存;全新世,盆地周缘及波状地形区掀升和低平原区强烈沉降进一步突显,全新世中晚期湖泊范围达到最大。      

江汉盆地东部第四纪钻孔地层与沉积环境

为深刻理解江汉盆地第四纪新构造运动、气候变化与盆地沉积响应的关联,利用沔阳凹陷区第四纪典型钻孔样品进行系统岩石学、年代学与沉积学研究,首次建立了盆地东部沉积中心区可对比的地层序列.利用岩性、粒度、磁组构分析重建了研究区140万年以来依次经历的河流相、河湖交替相、湖相、河湖交替相、湖相、泛滥平原相演化过程.区域构造、沉积、气候资料综合对比表明,响应于新构造沉降,江汉盆地第四纪以来存在3大成湖期,即Qp₂/Qp₁之交、Qp₃与Qh中后期（古云梦泽）,其中MIS3以来古湖发育是新构造沉降与异常强盛夏季风的耦合,且湖相沉积的独特环境为盆地高砷地下水的形成提供了重要的物质条件.不仅为第四纪钻孔地层划分对比提供可靠基础资料,也为盆地地下资源调查与环境规划保护提供重要参考.      

基于因子分析的江汉盆地第四纪沉积物源讨论

选择江汉盆地中心位置的ZL钻孔,利用ICP-MS方法,对钻孔岩心微量元素组成进行了R因子分析,研究了新近纪以来江汉盆地沉积物物源的变化。结果表明：2.77~2.68 Ma B.P.期间,江汉盆地沉积物微量元素组成表达了一种近源为主的沉积过程;2.68~2.23 Ma B.P.期间,江汉盆地碎屑沉积受长英质类物源供给影响较为明显;2.23~1.25 Ma B.P.时期及1.25 Ma B.P.以来的沉积物微量元素特征都表现出受铁镁质岩体影响的特征,推测这一阶段有较大面积基性岩体分布的长江上游流域可能已经成为江汉盆地的物源供给者。     

基于磁组构特征的江汉平原全新世古洪水事件

在对江汉平原江陵剖面全新世沉积物的沉积环境和年代学分析的基础上, 利用由现代洪水沉积所建立的洪泛沉积物磁组构参数标志, 对江汉平原全新世以来的古洪水事件进行了初步研究.结果表明: (1) 江汉平原全新世以来(有史料记载前), 共有55个特大洪水沉积层(事件). (2) 全新世以来特大洪水(期) 演化可分为两个大的阶段: 第一阶段(9875~3000aBP) 低频期, 该阶段洪水发生频率不高, 且洪水周期比较稳定, 主要以近千年和500~625a周期为主; 第二阶段(3000aBP~现在) 为洪水频发期.洪水发生的周期以300~200a为主, 反映出洪水发生的频率具有加快的趋势.      

江汉平原东北缘麻城剖面磁化率特征及气候环境意义

为了探讨和揭示江汉平原晚更新世以来沉积物磁学特征和该区的气候环境演变规律,对新近发现的位于江汉平原东北缘的麻城剖面进行了磁化率样品的采集和测试与对应年代学分析,结果表明:(1) 麻城剖面沉积物质量磁化率值偏低,平均值为10.85×10-8 m3·kg-1,全剖面变化不大,为5.76×10-8~23.39×10-8 m3·kg-1,但频率磁化率波动较大,分布于5.35%~50.35%,平均值为24.71%,显示具有较高的超顺磁性颗粒(super paramagnetism,SP)含量;(2) 根据磁化率和频率磁化率曲线的旋回波动特点,结合年代学测试结果,将该区的古气候环境划分为7个不同的演化阶段.初步认为该区晚更新世以来沉积环境经历了由湖沼相沉积-湖相沉积-泛滥平原中的沼泽沉积环境的变化.气候经历了温湿-干冷-暖湿-干凉-干冷-温湿-干(旱)偏冷的阶段性变化过程,与晚更新世晚期以来全球气候变化特点具有较好的一致性.      

江汉盆地沉积物微量元素特征与长江上游水系拓展

江汉盆地是长江出三峡后第一个大型卸载区,近2.77 Ma以来堆积了近300 m的碎屑沉积物,主要由河流相和湖沼相组成,形成了多个沉积旋回。选择江汉盆地中心位置的ZL钻孔,利用ICP-MS方法,展开微量元素组成分析,研究了新近纪以来江汉盆地沉积物物源的变化。结果表明,上新世以来微量元素化学组成的离散程度逐渐减小,且趋近上部陆壳平均值,可能反映了物源供应区范围的扩展过程。1.25 Ma B.P.以来,多种微量元素含量及Th/Sc、Co/Th、La/Sc、Cr/Cu等比值变化很小,显示长江可能形成于1.25 Ma B.P.以后。     

长江中下游地区地下水中Cd元素的背景特征及形成

根据国家科技攻关项目长江中下游重点地区地下水环境背景值调研的研究成果，论述了长江中下游地区地下水镉元素的背景特征及其与地下水的酸碱度、氧化还原环境的密切关系。