地表基质钻探取样技术方法与应用研究

地表基质取样是开展地表基质层调查必不可少的工作环节,笔者等在浅地表层钻探技术的基础上,结合浅覆盖区矿产勘查、地球化学勘查、区域地质填图、环境调查、工程勘查、考古调查等领域钻探技术应用现状,根据不同地表景观及基质类型条件下的钻探取样需求,梳理了岩石、砾质、土质、泥质等地表基质钻探取样技术要点,研发了电动背包式钻机、Ф60/40mm单管冲击钻进、Ф50mm双管冲击钻进、Ф208mm中空螺旋钻进等取样器具及配套钻进工艺,在北京、内蒙古巴彦淖尔、浙江宁波、西藏那曲等地区开展了野外试验应用,通过获取满足要求的样品,很好的揭示了地层信息及物质组成,进一步在实践中提出了不同种类地表基质钻探取样技术方法,为建立自然资源调查监测体系及地表基质层调查工作提供钻探技术支撑。     

地表基质钻探取样技术方法与应用研究

地表基质取样是开展地表基质层调查必不可少的工作环节,笔者等在浅地表层钻探技术的基础上,结合浅覆盖区矿产勘查、地球化学勘查、区域地质填图、环境调查、工程勘查、考古调查等领域钻探技术应用现状,根据不同地表景观及基质类型条件下的钻探取样需求,梳理了岩石、砾质、土质、泥质等地表基质钻探取样技术要点,研发了电动背包式钻机、Ф60/40mm单管冲击钻进、Ф50mm双管冲击钻进、Ф208mm中空螺旋钻进等取样器具及配套钻进工艺,在北京、内蒙古巴彦淖尔、浙江宁波、西藏那曲等地区开展了野外试验应用,通过获取满足要求的样品,很好的揭示了地层信息及物质组成,进一步在实践中提出了不同种类地表基质钻探取样技术方法,为建立自然资源调查监测体系及地表基质层调查工作提供钻探技术支撑。     

地表基质综合调查：内涵、分层、填图与支撑目标

地表基质综合调查评价是支撑自然资源管理和服务宜林宜草、宜耕宜荒的基础性工作。关于地表基质综合调查的理论基础、目标定位、科学内涵、填图方法及分类分层等是目前探索的焦点与热点。文章在近年来承德生态文明示范区地表基质综合调查与多尺度填图的基础上,结合全国不同典型地区地表基质调查研究试点工作,进一步厘清了地表基质的科学内涵与支撑服务目标,建立了地表基质第三级分类方案和填图单元及命名方式,提出了地表基质调查中生产层、生态层和生活层的深度范围,最后从支撑塞罕坝地区植树造林和坝上地区狼毒草生态防治两个案例揭示了地表基质对植被群落的约束作用。研究成果可为深入理解地表基质的科学意义和开展全国范围的地表基质调查、监测、评价、区划提供基础参考。     

海南昌化江入海口底表沉积物粒度特征及输运趋势

对海南岛昌化江入海口110个底表沉积物样品进行了粒度分析,并利用二维沉积物粒径趋势分析模型对沉积物粒度参数开展趋势分析.研究结果表明,按照Folk沉积物分类三角图解法,昌化江入海口外底表沉积物可划分为含砾砂、砂、砾质泥质砂、砂质砾、粉砂、泥、砂质泥、砾质砂、砂质粉砂和粉砂质砂共10种沉积物类型,其中砂和砾组分的分布范围...     

地表基质分类及调查初步研究

地表基质分类研究是开展地表基质调查的基础,而厘清地表基质的科学内涵、时空展布特征、支撑服务目标及调查精度等是开展调查的前提条件。文章充分借鉴区域地质、水文地质、工程地质、第四纪地质、环境地质等学科分类和图件表达方式,综合岩石、砾石、沙、土壤等的物质组成、成因类型、地貌形态和粒度质地等,初步将地表基质的类型划分为四个层级,并提出了地表基质层的物质组成、成因属性和研究深度范围,指出了未来开展地表基质调查和编图的主要方向,结果为地表基质统一分类体系构建和全国范围开展的地表基质调查提供了参考依据。     

基于转移概率的河北省定兴县地表基质垂向分布特征分析

地表基质层为地表自然资源的承载体和赋存体的空间实体.查明地表基质平面分布、垂向组合及空间变异是地表基质调查的关键.将转移概率统计方法应用到河北省定兴县5 m以浅地表基质层,通过极限概率分析、置换分析、熵分析和差值矩阵环流分析,总结出定兴县及各地貌类型的地表基质的垂向组合与横向变化特征,并构建地表基质结构序列.研究表明,该地区长地表基质受多种复杂成因因素的影响,其类型剧烈变化,自下至上的砂土基质-壤质砂土基质-砂质壤土基质-壤土基质为区内典型代表组合,壤质砂土基质-黏质壤土基质为次级组合类型.结果显示,转移概率方法能够较为准确地刻画地表基质的空间分布,能够从大量繁杂的编录中获取区域内地表基质垂向变化的宏观规律.     

浅析地表基质的本质内涵及研究方向

地表基质是自然资源部于2020年1月18日在印发的《自然资源调查监测体系构建总体方案》首次提出的概念；同年12月22日，自然资源部办公厅印发《地表基质分类方案（试行）》对地表基质的研究进一步细化加深。2次提出地表基质的概念既有共同点，即都是强调孕育和支撑森林、草原、水、湿地等各类自然资源的基础物质，但同时存在很大的区别，即在空间范围的限定和内容的界定上存有一定的差异。笔者对该概念的本质内涵进行深入研究，通过与相关概念如土地、土地资源、森林立地、风化壳及土壤之间的比较辨析，更为准确地重新阐述、完善地表基质的定义及其分类，并指出未来地表基质的应用研究方向。     

地表基质调查的工作思路刍议：以海南岛为例

地表基质调查是当前自然资源调查监测体系中的全新领域,如何开展还缺乏统一的行动指南。在初步总结地表基质调查现状的基础上,提出从全国、大区、关键地段3个层次、分阶段组织开展全国地表基质调查的总体思路。结合海南岛地表基质发育的地质背景和赋存条件,就南方强风化区地表基质调查工作进行了实例分析。建议按照分区逐级调查与分类补充调查相结合、调查与研究并重的原则,开展海南岛全域—流域—重点区段不同层级地表基质调查。针对地表基质分类补充调查提出基础调查指标、特征调查指标和评价指标,强调热带强风化条件下海陆交互作用、表生地质作用和多圈层相互作用对地表基质的控制与影响。在查清海南岛地表基质现状和演化规律的基础上,开展地表基质的综合评价和区划,探索形成热带强风化区地表基质调查的技术方法。     

黑河流域中游张掖绿洲景观格局研究

在解译的张掖绿洲土地利用/土地覆盖图的基础上, 进行相关的景观类型综合处理, 计算了绿洲景观格局的多个指数. 结果表明, 绿洲景观的组成以戈壁、沙地、耕地和草地为主, 体现了荒漠基质受人工影响而形成的典型农业型绿洲的特点. 绿洲内居民点众多, 仅与少数类型邻接并且比较分散, 戈壁、平原旱地和沙地分布则比较集中. 盐碱地和裸岩石砾地的形状最复杂, 戈壁的形状则最简单; 同时, 平原旱地、戈壁和裸岩石砾地的连接性均较好, 在景观中占有较大比重, 类型间的物质和能量迁移比较通畅.     

学理与法理和管理相结合的自然资源分类刍议

科学合理的自然资源分类是自然资源统一管理的重要基础,是自然资源部落实统一行使全民所有自然资源资产所有者职责和统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责的迫切要求。文章在系统梳理国内外自然资源分类体系基础上,以地球系统科学理论为指导,基于自然资源的科学内涵,充分考虑我国有关自然资源的法律规定和政府管理职责,提出了地球圈层与自然资源分层分类关系基本框架方案,初步划分了10个自然资源一级类和相应的34个自然资源二级类,并对自然资源综合调查的内涵和服务目标、地表基质分类及调查方法等方面提出了工作建议。     

准噶尔盆地北部顶山地区乌伦古河组W-1旋回岩石-地球化学特征

顶山地区是1992—1994年在准噶尔盆地开展的小比例(1：100万-1：50万)砂岩型铀矿区域预测工作中，划分出的一级远景区，并于1998—2002年进行的1：25万～1：20万带钻铀矿区域预测评价工作进一步落实的砂岩型铀成矿远景区，在主要目的层乌伦古河组的W-1旋回中已发现3个工业铀矿化孔．通过对研究区的地质构造特征W-1旋回岩石-地球化学特征等分析研究，认为该旋回为一套厚大的砾质辫状平原相砾岩、砂砾岩、(含砾)粗砂岩组合，夹薄层泥岩、粉砂岩，根据岩石结构、构造等特征，划分出3种岩石类型．同时乌伦古河组W-1旋回原生灰色岩石分布较为局限，大致呈EW向带状展布，并向东部延伸至杜热一带．东部杜热地区是值得进一步工作的远景区．     

福建南安市地质灾害特征及防治对策

根据福建省南安市地质灾害调查和区划工作成果，总结该区地质灾害类型主要有滑坡、崩塌和泥石流，尤以滑坡和崩塌的危害性最大。全市共发现地质灾害140处，其中滑坡72处(含土质滑坡67处)，崩塌65处(土质崩塌55处)，泥石流3处。南安市地质灾害具有分布广、规模小、突发性强、危害性大等特点，其控制因素：包括地形地貌、岩土体性质、降雨和人类工程活动等。南安市属于低山丘陵地貌，其中低山山地占全市面积的50％，丘陵、台地占25％；花岗岩、凝灰岩分布面积广，其残积层厚度较大，约5～17m，岩性为残积砾(砂)质粘性土，是致灾的主要土体。98％的地质灾害与降雨有直接的关系，当过程雨量达到100mm时，滑坡开始产生；过程雨量大于200mm时，滑坡普遍发生。直接与人类工程活动有关的地质灾害共134处，占地质灾害总数的95％，坡脚开挖是引发地质灾害的主要因素，占调查总数的84．4％。论文还提出了地质灾害防治的相应对策。     

泥质岩定义及分类问题的探讨

泥质岩为细粒沉积岩的主要类型，但国内外对其概念及分类有多种不同的理解，这给学术研究带来诸多困扰。文中梳理了国内外沉积学发展中泥质岩相关概念和定义的变迁，并试图建立一个实用的泥质岩(mudrock)分类体系。欧美国家多倾向于使用“泥质岩”一词，用于指粒径小于0.063 mm的细粒陆源碎屑岩，包括粉砂岩(粉砂含量大于2/3)、泥岩(粉砂和黏土含量都不超过2/3)和黏土岩(黏土含量超过2/3),其中发育纹层的岩石称为页岩；而前苏联学者则倾向于使用“黏土岩”一词，用于指黏土矿物含量大于50%的沉积岩，其中可劈裂成薄层的岩石称为页岩。国内外泥质岩及细粒沉积岩分类命名主要依据结构(粒级)、成分和沉积构造等特征，目前分类方案主要有2种，一种是多要素岩石综合分类方案，另一种是端元图式分类方案。笔者建议采用“泥质岩”一词作为细粒陆源沉积岩(物)的总称，指示主要由粒径0.004～0.063 mm的粉砂和小于0.004 mm的黏土组成的细粒陆源沉积岩；采用三棱柱图解分类方法，以碎屑矿物(主要是长英质碎屑矿物)、黏土矿物和内源矿物为三端元，划分出细粒陆源沉积岩(泥质岩)和细粒内源沉积岩2个大类，前者可进一步分...     

花岗质岩石新地球化学分类介绍及有关问题评述

Frost等主要依据花岗岩类常量元素分析,考虑铁镁指数,修改的碱钙指数(MALI)和铝饱和指数三个参数,将花岗岩类岩石划分为16个成分组,即16种类型。该分类方案能对岩浆来源和大地构造背景提供信息,基本上保留了以前一些花岗岩分类方案的最佳品质。本文对这个分类方案进行了详细介绍,并对各种花岗岩类分类方案进行了简要评述。     

类土质边坡研究初探

通过大量的现场调查及理论分析,完善了类土质边坡的概念,总结了类土质边坡的特性,并按构成介质的不同对类 土质边坡进行了分类,在此基础上,归纳出几种常见的边坡破坏形式,分析了各种破坏形式的破坏原因,分析了破坏机理,为 类土质边坡的进一步研究打下基础。     

铀矿床分类初步探讨

为了研究铀矿床分类对铀矿勘查的基础指导作用,笔者简要回顾了铀矿床分类历史,研究了前人对铀矿床分类的系列方案,结合目前世界铀矿床研究进展,尝试以铀成矿地质作用为格架,以赋矿岩石为基础对世界典型铀矿床进行了分类,并将矿床采选方式纳入分类指标,建立了铀矿床种、类、型、式的分类序次,提出了将铀矿床划分为3种7类26型6式的分类方案。     

山东省唐王寨上寒武统崮山组沉积环境及竹叶状灰岩的多成因分析

华北地台上寒武统崮山组出现了大量的竹叶状灰岩。通过对山东唐王寨剖面崮山组的系统研究,识别出页岩、疙瘩状泥晶灰岩、泥质条带泥晶灰岩、薄层状泥晶灰岩、生物扰动泥晶灰岩、颗粒质（生物碎屑）泥岩-泥质颗粒岩、含交错层理鲕粒灰岩及竹叶状灰岩8种岩石类型,这些岩石类型组成了页岩盆地、深潮下带及浅潮下带岩石组合。竹叶状灰岩中砾屑和基质的特征及其沉积序列,表明砾屑和基质的来源多样并且在不同的沉积环境中其成因具有多样性。据此总结出崮山组竹叶状灰岩具有4种可能的成因类型：1）竹叶状灰岩中砾屑和基质可能均为原地形成或者仅有短距离的搬运过程;2）竹叶状灰岩中砾屑和基质可能均为近岸形成并经历了长距离的搬运过程,或者竹叶状灰岩的沉积环境经历了海平面的突然升高;3）竹叶状灰岩中基质可能来源于近岸未固结的鲕粒和生物碎屑及原地的灰泥,与原地破碎生成的砾屑和灰泥等混合沉积;4）竹叶状灰岩中砾屑可能来源于远岸的固结的泥晶灰岩,并经搬运作用与原地未固结的灰泥及骨架颗粒等基质混合沉积。     

关于中国矿产种类划分方案的讨论

文章是为"中国矿产地质志"项目进行"全覆盖"的矿产成矿规律研究而撰写的,旨在了解中国矿产的种类及其数量。在对前人有关古代矿业的众多资料和1949年至今的5个矿产分类方案进行汇总和比较的基础上,结合当前国际上的矿产分类,根据《地球科学大辞典》中有关"矿产""金属矿产""非金属矿产"等诸多术语之定义,对诸方案的能源矿产、金属矿产、非金属矿产和宝玉石矿产分类分别进行述评后,提出了中国矿产资源的系统分类,包括:1能源矿产13种;2金属矿产39种/族(其中,黑色金属5种、有色金属13种、贵金属3种/族、稀有金属8种、稀土金属15种+钇和钪、分散元素9种);3非金属矿产114种/组,其中,矿物类非金属矿产65种/组、岩石(土)类矿产49种/组;4水气矿产6种,合计172种(组)矿产,并给出它们的矿物分子式。此外,还重复列出宝玉石类和观赏石类(装饰石、收藏石及具中国文化特色的砚石、印章石)矿产53种;其中,宝石类矿产14种/类、玉石类矿产22种和观赏石类矿产17种;另增加有机类的琥珀1种。     

现代乌伦古湖滨岸沉积环境与沉积体系分布及其控制因素

通过现场实地踏勘、拍照、开挖探槽、利用卫星图解译等方法,对乌伦古湖环布伦托海区域和吉力湖北部乌伦古河现代三角洲地区的湖泊滨岸沉积环境和沉积体系进行了现代沉积调查。研究表明乌伦古湖滨岸沉积环境可以划分为基岩型湖岸、砾质湖岸、砂质湖岸、泥质湖岸等4种类型,发育山前基岩型湖岸、侵蚀基岩型湖岸、砾质冲积扇-扇三角洲、砾质辫状河三角洲、砾质滩坝、砂质滩坝、砂质三角洲、风成沙丘和泥质沼泽等9种滨岸沉积体系。山前基岩湖岸分布在布伦托海的北部,主要发育小型塌积扇、倒石锥和狭窄的湖滩。侵蚀型基岩湖岸位于布伦托海西岸和东北角地区,发育湖滩宽20~40 m。砾质冲积扇-扇三角洲沉积体系分布在布伦托海西北部25.8 km狭长区域,表现为一系列冲积扇-扇三角洲体系在山前形成裙边状展布的辫状平原,顺流向长5~15 km。砾质辫状河三角洲体系发育在布伦托海西部,砾质滩坝发育在砾质三角洲前缘,沉积物一般为中砾和粗砾,泥质含量低。现代乌伦古河三角洲位于吉力湖北部,沙丘广泛分布在布伦托海东部的三角洲平原。砂质滩坝发育在布伦托海东岸南部地区,滩坝带宽30~100 m,发育大量障碍痕、冰划痕。泥质沼泽占据湖岸总长度29.22 km,沼泽地带植物繁茂,水动力微弱,泥质和有机质含量高。根据卫星照片推测乌伦古湖水位可能发生过3次较大的下降,现代乌伦古河三角洲可能经过了4个发育阶段,但目前缺乏地质年代学证据。构造格局控制了湖泊边界的地形地貌特征,平行构造线走向容易形成规模较大的沉积体系,垂直构造走向形成的沉积体系规模较小。寒旱地区湖泊周缘入湖河流较少,具有季节性和暂时性特点,洪水泥石流、塌积扇等重力沉积体系比较发育。湖泊封冻是寒旱区湖泊区别于温暖地区湖泊的重要特征。在相同气候背景下,源汇地区的高差和河流的流程、流量决定了沉积物的供给总量和沉积体系的特征。湖盆边界形态影响沿岸流的发育,也影响湖泊风动力方向和强度。乌伦古湖滨岸沉积体系的多样性对研究古代湖泊滨岸沉积体系具有重要的启发,开展湖泊滨岸沉积环境和沉积体系调查对完善陆相湖盆沉积体系模式,对发现新的储层类型,对重建湖泊古地理环境具有重要的意义。     

含流体相条件下白云岩的低温流动变形--破裂与溶解-结晶的耦合过程

应用光学显微分析、阴极发光显微分析和TEM亚微分析．对于取自阿尔卑斯逆冲断层系底部的变形白云岩开展了详细的显微构造与岩石流动机制分析．光学显微构造和阴极发光分析表明岩石具有典型的类碎裂结构．微角砾常常是白云石颗粒的集合体组成,常常呈浑圆的形态和不规则的边界。基质颗粒中以新生结晶颗粒集合体为主．部分具有溶蚀特点的残余微角砾．而且它们经常具有新生结晶边。对于碎裂岩中变形残斑的透射电镜分析揭示出岩石的脆性特点．主要表现为各种不规则和缠结位错亚微构造特点的出现．而变形基质颗粒却很少具有或仅有微弱发育的位错亚结构。阴极发光显微结构分析进一步证实基质颗粒与微角砾之间在微量元素成分及形成时代上的差异。提出破裂(碎裂)及随后发生的溶解-迁移-结晶过程是断层带岩石细粒化与岩石应变的重要机制．认为破裂与溶解-结晶的耦合以及由此所致的岩石弱化为阿尔卑斯逆冲断层带巨大位移的形成做出了重要的贡献。