嘉陵江曲流型叠置河谷成因对区域地质环境的响应

为了明确嘉陵江曲流型叠置河谷形成原因及其对区域地质环境演化的响应, 在综合分析区域地质地貌背景、水系演化模式等基础上, 认为嘉陵江曲流型叠置河谷的成因可能是三峡贯通这一重大地质事件作用的结果.三峡贯通前, 古分水岭两侧的四川盆地和江汉盆地水系相互独立发育; 由于江汉盆地水系溯源侵蚀速率快, 切穿其与四川盆地的古分水岭, 分水岭西侧水系被袭夺后东流, 两大水系完成统一; 在三峡贯通事件作用下, 嘉陵江古自由河曲快速下切嵌入基岩, 形成了曲流型叠置河谷的壮观地貌景观.基于砾石层中冲积物的电子自旋共振(electron spin resonance dating, ESR)测年结果, 表明三峡贯通的时间大致在早-中更新世之交.第四纪地壳活跃, 三峡的贯通可能与该时期内的"昆仑-黄河运动"密切相关.      

四川南充嘉陵江曲流地质公园地质遗迹特征及成因浅析

四川南充嘉陵江曲流地质公园于2006年12月批准为省级地质公园,是四川省以曲流类型为代表的第一个地质公园.笔者曾参加公园内地质遗迹调查评价工作,通过野外调查,查明了公园内地质遗迹景观的类型、数量、分布、形态、组合特征、规模等,初步剖析了曲流景观、凌云山桌状方山、象形石景的成因,探讨了嘉陵江曲流景观的形成演化.     

基于地貌形态学交融的现代曲流河道迁移构型表征

曲流河道地貌迁移规律是重建与恢复古河道储层构型与历史演变的基础,是预测未来迁移演化趋势的前提,目前正成为国际河流沉积演化研究的热点。通过地貌形态学与河流沉积学的学科交融,以额尔齐斯河和诺威特纳河两条典型天然曲流河道为研究对象,结合Google Earth和ACME Mapper技术获取高分辨率历史卫星图像,提出现代曲流河道地貌迁移构型表征新方法与思路。在前人基础上,综合采用28种刻画要素对曲流河道平面构型进行层次解剖,更加精准定义弯度指数（S）与曲率（C）,并首次运用3种新构型表征参数:上游偏转角（Δθ）、下游偏转角（Δθ'）和扩张系数（K_M）,实现曲流河道迁移构型表征的定量过程学分析。通过对12条优选典型河曲的构型刻画,表征6种迁移结构:对称扩张、上游旋转扩张、下游旋转扩张、对称收敛、上游旋转收敛和下游旋转收敛结构,归纳出9种迁移模式,并结合地貌过程学定量表征思路,探讨其对现今地下储层构型方法的重要指导意义,以期推进河流地貌形态学与河流沉积学的共同发展。     

曲流串沟型江心洲形成机制与演化探讨

曲流串沟型江心洲是现代河流水利学研究关注的重要河流要素,不同于曲流河点坝和辫状河心滩,但在油气储层沉积学研究中鲜有关注。选取现代松花江典型河段,开展基于水动力学的沉积数值模拟,恢复曲流串沟型江心洲的演化过程,建立了曲流串沟型江心洲演化模式。研究结果表明:1）洪水期曲流河发生漫滩冲刷,串沟发育扩张,截弯取直,形成分汊河道及江心洲地貌;2）分汊偏移角、相对梯度优势可用于预测短期汊道存在的稳定性;3）串沟型江心洲形成于曲流点坝残余沉积之上,发育洲头侵蚀、洲尾加积、翼部双侧积,但垂向加积主要发育在顶部,不构成沉积主体结构。通过上述研究建立了曲流江心洲沉积模式,揭示了曲流河江心洲内部结构及分汊河道水动力特征,对现代河流治理和地下河流沉积储层刻画有指导意义。     

砾质曲流河的沉积特点及成因:以秦皇岛大石河为例

前人对河流沉积特征的总结主要针对砂质曲流河和砾质辫状河,但几乎未涉及砾质曲流河类型.以秦皇岛地区大石河北庄坨村-上庄沱镇河段为例,通过现代沉积学考察,描述了砾质曲流河的地貌单元和沉积特点,总结了沉积序列和沉积模式,探讨了该类河流的成因机制.其地貌单元包括高弯曲的单河道、交替分布于河道两侧的凹岸-凸岸、流槽和河漫滩.受两侧山地的近物源供给,自下而上发育河床底部滞留沉积和砾质曲流沙坝、砂砾质流槽、砂质河漫滩沉积,具叠瓦状构造和大型板状-楔状-槽状交错层理,总体呈现正旋回序列和不典型的二元结构.砾质曲流河在地貌形态上与砂质曲流河类似,但在水动力条件、沉积物岩性组成和沉积序列方面与砾质辫状河类似,表现为双重性质.依据研究区3级河流阶地,结合该类河型在现今山地普遍分布的特点,分析指出砾质曲流河的成因在于区域构造抬升和河流强烈侵蚀下切.本文研究对河型分类、分布及控制因素的认识带来了挑战.鉴于砾质曲流河响应于区域构造抬升的特点,地史时期该类河型的识别必然对造山运动具有重要指示意义.     

干旱湖盆曲流河末端细粒沉积体系及沉积模式

掌握沉积特征并建立准确的沉积模式对解译古代岩石的沉积环境和构建地下油气储层构成模型起到至关重要的作用.在梳理内陆湖盆干旱河流体系沉积模式形成和发展的基础上,综述玻利维亚乌尤尼盐湖边缘现代Colorado曲流河末端体系的研究成果.明确干旱曲流河末端沉积体系通常发育在低缓的湖岸线附近,仅有一条活跃河道且为曲流河,并具有向下游沿程的河道横截面积减小的特征,其余河道均废弃并已充填或者部分充填.指出干旱曲流河末端沉积体系河道演化的主控因素,低频、高强度的雷暴引发的洪水导致漫溢和改道,漫溢促使大量决口扇沿河道两侧形成与演化,决口扇砂体叠加形成席状砂;而河流改道促使河道砂体相互叠加切割,形成假分枝状的形态.细粒曲流河末端沉积体系主要包括河道沉积、漫溢沉积和洪泛平原沉积,其中大量发育的决口扇沉积为该体系最显著的特征之一,提出了干旱湖盆曲流河末端细粒沉积体系的沉积模式.最后,讨论了该体系与浅水三角洲的形成条件,如气候和地貌(坡度)方面存在的显著差异.干旱曲流河末端体沉积模式不仅丰富当前内陆湖盆边缘河流沉积理论,同时有助于精细刻画类似油气储层构型,也为油气的勘探开发提供思路.     

现代曲流河点坝定量模式探讨

利用卫星照片测量了全球27个典型现代曲流河点坝的规模参数,对曲流河点坝的沉积特征参数进行了半定量到定量的研究,建立了曲流河点坝的长度、宽度与河流满岸宽度之间的定量关系式,并探讨了应用于曲流河相储层研究的思路.     

基于卫星影像建立曲流河地质知识库及应用

曲流河储层在国内各大油田中占有较大比例,建立曲流河地质知识库,对储层进行精细研究十分重要。采用GoogleEarth软件观测曲流河特征,建立6种发育模式;测量曲流河河道参数数据,分析统计参数间的相关关系。通过观测,将曲流河发育模式划分为单一河道低弯曲度小边滩发育型、单一河道高弯曲度大边滩发育型、简单河道低弯曲度小边滩发育型、 简单河道高弯曲度大边滩发育型、多河道低弯曲度小边滩发育型、多河道高弯曲度大边滩发育型6种类型。对曲流河参数数据进行统计分析,发现曲流河河道宽度与点坝长度、河道宽度与单一曲流带宽度 、点坝长度与点坝宽度间均具有较好的正相关关系。按曲率为1.1~1.5、1.5~2.5、2.5~4.5统计分析,参数间的正相关性高于所有数据参数分析结果。为此,建立了曲流河的定性模式和不同曲率下 曲流河的定量模式。研究结果可为地下曲流河储层研究提供相应模式和定量化指导。     

古代阶梯状曲流砂坝河流沉积的识别

河流的沉积特征是多样的。实际上，多数河流沉积序列与经典曲流河沉积模式存在一定差别。在松辽盆地茂兴地区泉三段地层中阶梯状曲流砂坝河流较为发育，其特征为：发育２层曲流砂坝沉积，下曲流砂坝厚度较大，一般厚２－５ｍ，发育较完好的正韵律，与经典曲流砂坝沉积模式特征相似；上曲流砂坝亦为正韵律，但泥质含量偏高，层理发育较差。上、下曲流砂坝间多为突变接触，或被紫色或杂色泥质层隔开。     

长江中游曲流河段河道的近代演化过程研究

曲流河是冲积平原河流中的重要河型之一,曲流河的河道演变对冲积平原的建设与演化起着非常重要的作用。地处江汉平原的长江中游藕池口至城陵矶段河道是最典型的曲流河段,其曲流河道的几何形态和变化过程较为复杂,对该段河道演化过程的研究在河流的开发利用及水利工程建设中具有很好的理论指导意义。本研究通过对历史资料和多期卫星遥感影像的解译与分析,表明长江中游藕池口至城陵矶河段的曲流河道演化在受自然和人类活动双重影响的情况下,该河段河道的演化仍然维持曲流河特征。受大洪水的切滩作用及松滋口、太平口和藕池口3个分流口对洞庭湖的分水分沙的影响,该段河道的演化过程较为复杂。自然裁弯取直和人工裁弯取直在一定程度上改变着河道演化的进程,但由裁弯取直及上游水利工程引起的纵坡降增加产生的冲淤变化将会维持河道的稳定,同时在该河段实施的护岸工程也会抑制河流的横向侵蚀,曲流河段河道演化进入自调整和自组织过程。     

嘉陵江古河道的河曲特征

基于遥感信息和野外实地调查,查明了嘉陵江古河道的分布;共发现古河道13处,主要分布在嘉陵江中游的阆中-南充段.河曲参数统计表明,13处古河道的单个河曲的曲折率C值都在3.00以上,平均值为7.80;4段河曲带的C值在2.20以上;整个中游段的C值为2.75,远远高于弯曲性河型临界值的1.50,表明嘉陵江古河道具有蜿蜒性河型的特征.此外,通过将古今河道参数进行对比发现,古河流的C值要比现代河道的C值大(分析认为较大的C值,可能与较低缓的坡降J有关),即有更大的弯曲度.表明嘉陵江曾发生过一次自然截弯取直过程.      

复杂曲流带识别标志及其内部点坝叠加接触模式

以现代沉积为指导,通过岩芯、测井地质、地震沉积学分析研究复杂曲流带边界砂体类型及其内部结构特征,提出了识别地下复杂曲流带的典型标志,即曲流带边界处废弃河道的长度与曲流带边界的长度比值大于65%,尤其在曲流带凹岸一侧此比值超过85%。通过对比分析正演模型、测井地质剖面及分频后地震反射轴的波形及振幅,识别并总结出研究区曲流带内部主要发育点坝主体-初期点坝-初期河道边缘、点坝伊始-废弃河道、点坝伊始-点坝伊始、废弃河道-废弃河道、废弃河道-点坝伊始、末期河道-点坝等点坝间边界叠加类型,并在此基础上建立了研究区曲流带内部结构模式。     

现代河流碎屑磷灰石原位地球化学分析——对长江物源示踪研究的启示

长江是连接青藏高原和西太平洋的东亚最大河流,研究其源汇过程对于认识和理解沉积物剥蚀、搬运和沉积过程等方面具有重要科学意义。对河流沉积物中常见的磷灰石开展了原位微量元素和87Sr/86Sr比值分析,结果表明,金沙江的微量元素和87Sr/86Sr比值二维散点图的分布区域与大渡河、岷江和嘉陵江的明显不同;丰都段长江干流样品与大渡河、岷江和嘉陵江样品形成重叠区域,结合MDS（非矩阵多维标度）判断图结果,说明丰都段长江干流的物质主要来自龙门山。磷灰石原位地球化学分析方法可以有效区分发源于青藏高原东南的金沙江和发源于龙门山的大渡河、岷江和嘉陵江的物质。但由于金沙江梯级水电站的建设对其下游沉积物的组成起到重要影响,在今后使用该方法进行长江全流域物源示踪研究时需要谨慎。     

嘉陵江北碚城区段岸坡地质灾害特征

在勘查、试验的基础上，对嘉陵江北碚城区段岸坡地质灾害的空间、时间分布规律、稳定性现状及影响因素作了分析论述。     

嘉陵江水资源的开发与防灾工程

笔者首先从地学角度阐明长江流域的特大洪水泛滥在人类出现之前即已有之。所以,单靠维原有自然状态尚不跳以防止咱中及长江中下游洪灾;在上游设置具有足够调洪能力的水利工程也是必要的和紧迫的措施。根据四川盆地及其周转的水资源状况、工程地质条件和对环境工程地质问题的预测,笔者认为,在盆地北部边缘山区的嘉陵江（主要是涪江和渠江）上游修建拦蓄工程,不但可消除川中旱洪灾害,同时将大大地减轻长江中下游的洪灾威胁。为此     

重庆市环境污染地球化学调查

1：20万重庆幅区域化探显示Hg、Pb、Cd,Cu,Zn,Sb,Bi,F,P等元素在重庆市主城区异常发育，除Hg,Zn外重庆市均高于成都市。重庆市的污染更严重，Hg,Pb,Cr等元素在制药、造纸、化工、炼油和农药等工厂排污污染严重，河流污染长江，嘉陵江支流重于主流，主河流经过城区污染明显，长江污染重于嘉陵江，重庆市是长江的重要工业污染源，主要风景区和饮水源地球化学背景良。区域化探在生态环境调查中取得了重要成果。     

长江与嘉陵江交汇区水流结构的数值模拟

针对天然河流交汇区域复杂的地形条件及水流运动特性,采用水气两相流三维数值模型,对长江与嘉陵江交汇区水流运动进行深入研究,分析了交汇区域分离区、剪切层、流速场及螺旋度的变化特性。研究结果表明:长江与嘉陵江交汇的水流分离区形状受地形影响明显,随着水位的增加向右岸移动,剪切层整体呈一个扭曲的曲面;干支流原有的环流在交汇之后重新汇合,左岸未出现明显的环流,右岸逆时针的环流有减弱趋势,交汇区域纵向流速呈现高速与低速带分布特征。此外,长江和嘉陵江在交汇口下游螺旋度呈现左侧为负、右侧为正的对称分布,水流结构表现出逐渐形成双螺旋流的趋势,其中左侧的螺旋流逆时针运动,右侧的螺旋流顺时针运动。     

Planform architecture,stratigraphic signature and morphodynamics of an exhumed Jurassic meander plain (Scalby Formation,Yorkshire, UK)

Modern fluvial meander plains exhibit complex planform transformations in response to meander‐bend expansion, downstream migration and rotation. These transformations exert a fundamental control on lithology and reservoir properties, yet their stratigraphic record has been poorly evaluated in ancient examples due to the lack of extensive three‐dimensional exposures. Here, a unique exhumed meander plain exposed to the north of Scarborough (Yorkshire, UK) is analysed in terms of architecture and morphodynamics, with the aim of developing a comprehensive model of facies distribution. The studied outcrop comprises tidal platforms and adjacent cliffs, where the depositional architecture of un‐tilted deposits was assessed on planform and vertical sections, respectively. In its broader perspective, this study demonstrates the potential of architectural mapping of extensive planform exposures for the reconstruction of ancient fluvial morphodynamics. The studied exhumed meander plain is part of the Scalby Formation of the Ravenscar Group, and originally drained small coastal incised valleys within the Jurassic Cleveland Basin. The meander plain is subdivided into two storeys that contain in‐channel and overbank architectural elements. In‐channel elements comprise expansional and downstream‐migrating point bars, point‐bar tails and channel fills. Overbank elements comprise crevasse complexes, levées, floodplain fines and lake fills. The evolution of the point bars played a significant role in dictating preserved facies distributions, with high flood‐stage nucleation and accretion of meander scrolls later reworked during waning flood‐stages. At a larger scale, meander belt morphodynamics were also a function of valley confinement and contrasts in substrate erodibility. Progressive valley infilling decreased the valley confinement, promoting the upward transition from prevalently downstream migrating to expansional meander belts, a transition associated with enhanced preservation of overbank elements. Strikingly similar relations between valley confinement, meander‐bend transformations and overbank preservation are observed in small modern meandering streams such as the Beaver River of the Canadian prairies and the Powder River of Montana (USA).     

长江上游干支流洪水遭遇分析

目前洪水遭遇研究仅限于简单的实测资料统计分析,尚缺系统有效的理论方法.基于多维Copula函数分别建立金沙江屏山站、岷江高场站、嘉陵江北碚站以及长江宜昌站的洪水发生时间和量级的联合分布.以此方法估计干支流洪水发生时间和量级的遭遇可能性及条件概率,并与实测资料的统计结果进行比较.结果表明,模型计算结果与实测相吻合,说明该...