我国土壤热流场及与深层大地热流场的比较

本文提出岩石圈内的某些过程是气候变迁的重要原因之一。并依据对土壤热流、大地热流、地震和旱涝关系研究所得到的一些现象和结论,利用气象站地温资料计算了土壤热流,初步分析得到如下主要结论:(1)据线性热传导理论设计的热流的计算方法基本上可以满足多年平均土壤热流场计算精度的要求;(2)平均土壤热流场、深层大地热流场、地震带三者之间有很好的对应关系。平均土壤热流高值带一般都有大地热流高值带和地震带与之对应;(3)土壤热流距平场与汛期降水场有相似的分布形势,土壤热流距平的变化与强震也有一定的联系。     

我国土壤热流场及与深层大地热流场的比较

本文提出岩石圈内的某些过程是气候变迁的重要原因之一。并依据对土壤热流、大地热流、地震和旱涝关系研究所得到的一些现象和结论,利用气象站地温资料计算了土壤热流,初步分析得到如下主要结论:(1)据线性热传导理论设计的热流的计算方法基本上可以满足多年平均土壤热流场计算精度的要求;(2)平均土壤热流场、深层大地热流场、地震带三者之间有很好的对应关系。平均土壤热流高值带一般都有大地热流高值带和地震带与之对应;(3)土壤热流距平场与汛期降水场有相似的分布形势,土壤热流距平的变化与强震也有一定的联系。     

Shuttleworth-Wallace双源蒸散发模型阻力参数的确定

蒸散发是水循环和能量平衡过程中的重要组成部分.然而,蒸散发的连续测定需要耗费大量的时间,而通过数学模拟可以很好地解决这一问题.在目前已有的众多蒸散发模型中,Shuttleworth-Wallace双源模型考虑了来自冠层和土壤之间的能量交换,适用于计算随季节变化的复杂的植被类型,近年来得到广泛应用.针对近年来在蒸散发模拟过程中得到广泛应用的Shuttleworth-Wallace双源模型,详细介绍了其模型结构及阻力参数,并对各阻力参数的计算方法进行了归纳总结,从模型结构、参数数量以及参数获取难易程度等方面进行了对比分析.结果表明:(1)对于冠层气孔阻力,基于短波辐射、饱和水汽压差和叶面积指数的计算公式更适用于计算连续的较长时间段内的冠层气孔阻力;(2)对于土壤表面阻力,应重点考虑实际土壤含水量和饱和土壤含水量的测定深度;(3)对于冠层边界层阻力,在应用时可依据是否需要考虑自然对流和人工对流而选择对应的计算公式;(4)对于空气动力学阻力,传统的计算方法中参数较易获取,因而适用性高.     

黄河北岸兰州段荒漠-草原过渡带土壤粒径分形特征

研究土壤粒径分形特征,可为地区土壤质量评价提供科学依据.利用分形理论分析了黄河北岸兰州段荒漠-草原过渡带土壤粒径分形特征.(1)区域土壤颗粒主要为粉粒和极细砂粒,随荒漠化加重和土壤深度增加,土壤粗粒化,质地均匀性降低,粒径分布(PSD)频率曲线异质程度增大;(2)荒漠化加重和土壤深度增加降低了单重分形维数D_v和多重分形谱参数D₁、D₁/D₀、D₂、△α、△f;(3)D_v、D₁、D₂、D₁/D₀、△α和△f同黏粒、粉粒呈正相关,同砂粒呈负相关;黏粒、粉粒、D_v、D₁、D₂、D₁/D₀、△α和△f与荒漠化减弱程度呈正相关,砂粒与其呈负相关.土壤分形维数能反映区域土壤结构和变化,可为地区生态治理与巩固提升提供技术指导.     

攀枝花矿区表层土壤中钒的环境地球化学研究

在系统采集攀枝花采矿区周边地带的表层土壤样品及土壤剖面样品的基础上,通过地球化学调查和实验,研究了表层土壤中钒的分布规律、地球化学活动性及潜在的生态风险。结果表明：(1)攀枝花矿区大部分地带的表层土壤受到了钒的污染,表层土壤钒的平均含量是中国土壤背景值的279倍;(2)土壤剖面中钒的含量随深度增加而降低,表明土壤中钒的来源受母质影响较小;(3)采用富集因子得到的表层土壤钒的人为污染以轻微污染和中度污染为主;(4)采矿过程中产生的粉尘通过干沉降是引起表层土壤钒污染的主要原因;(5)表层土壤中钒以残渣态为主,其次为可氧化态和可还原态,而酸溶态所占的比例最小,但生物可利用的钒含量较高,存在轻微的生态风险。因此,应加强矿区钒污染的监测,制定有效控制对策,降低钒污染的生态风险。     

双层越流系统内矩形开采区变流量非稳定流计算公式的探讨

前文研究了“双层越流系统内圆形开采区变流量的计算公式”。本文在前文的基础上研究了(一)三种情况双层越流系统内矩形公式,推广M·S汉土什1967年所得到的无越流补给的矩形开采区的不稳定流计算公式;(二)将所得到的一般公式简化为时间较长的渐近公式;(三)得到了越流补给量的一般公式。     

咸化湖盆细粒重力流沉积特征及其页岩油勘探意义——以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组为例

细粒重力流沉积作用是咸水深湖环境重要的沉积作用过程之一,它能把浅水细粒碎屑和有机质搬运到深湖,形成页岩油的甜点储层和优质源岩。开展咸化湖盆细粒重力流沉积特征的研究对陆相盆地页岩油评价具有重要的意义。准噶尔盆地玛湖凹陷风城组(P₁f)沉积时期发育了一套咸水湖泊环境下的湖底扇沉积体系,研究表明该体系扇缘可发育8类细粒重力流岩相组合：(1)细粒浓缩密度流-细粒过渡流-细粒碎屑流岩相组合;(2)细粒异重流岩相组合;(3)细粒浓缩密度流-细粒碎屑流岩相组合;(4)细粒浓缩密度流-泥流-安静水体空落岩相组合;(5)细粒过渡流-细粒碎屑流岩相组合;(6)细粒碎屑流-泥流岩相组合;(7)细粒碎屑流-湍流尾流岩相组合;(8)细粒下部过渡塞流-细粒上部过渡塞流-准层状泥(塞)流岩相组合。这8种岩相组合是细粒重力流沉积作用相互转化的结果,它们属于不完整的混合事件层,可构成一个完整的混合事件层。咸化湖盆、深层热卤水和凝灰质的加入使该湖底扇沉积体系的沉积物普遍含白云石、碳酸钠钙石、苏打石和硅硼钠石等矿物。其中,白云石为化学沉淀的方解石在准同生期和浅埋期形成的准同生白云石,碳酸钠钙石、苏打石...     

土壤中优势流的几个基本问题研究

优势流是指土壤在整个入流边界上接受补给,但只通过少部分土体的快速运移,优势流是一种普遍存在的现象,而不是一种特例,它受许多因素的控制,如土壤中的大空隙,土壤结构,土壤质地,土壤水分含量,土壤初始水分含量,水和溶质的施加速率及溶质的施加方法等,优势流的产生机理主要有两种,一种是由土壤介质的非均质所驱动的优势流;另一种是湿润锋的不稳定性所驱动的优势流,目前优势流的监测方法主要取土壤原状土,实验室内的土     

土壤风蚀过程研究回顾与展望

土壤风蚀过程包含风蚀动力过程和风蚀因子及风蚀速率在风蚀过程中的动态变化过程。前者实验和理论研究成果丰富,较清晰地刻画了颗粒起动、搬运和沉降过程;后者重点研究风蚀过程中各类风蚀因子的动态变化规律及其互馈机制,以及土壤风蚀速率对风蚀因子动态变化的响应机制,尚缺乏系统的研究成果。土壤风蚀过程研究的难点在于:(1)风蚀因子的动力学参数化;(2)风蚀因子动态变化过程的观测和定量表达;(3)风蚀过程的尺度问题;(4)模型的预报能力。现阶段土壤风蚀研究迫切需要开展以下工作:建立标准风蚀观测场,获取连续、完整的大田风蚀资料;研究风沙流饱和路径,解决尺度问题;构建具有扎实理论基础、基于动力过程和动态变化过程的风蚀模型。     

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组复合水道沉积特征及演化

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组发育一套砂泥互层的深水重力流沉积,其下部重力流复合水道发育。综合野外实测、薄片和粒度分析等,探讨复合水道沉积特征、形成过程及主控因素,最终建立其沉积模式。结果表明：(1)研究区发育5种岩相和3种岩相组合,即块状层理砾屑灰岩相(Cm)、粒序层理细—粉砂岩相(Sg)、平行层理砂岩相(Sp)、交错层理粉砂岩相(Sc)、水平层理(泥)页岩相(Sh),分别代表碎屑流沉积(Cm)、浊流沉积(Sg, Sp, Sc)及深水原地沉积(Sh);(2)根据复合水道内部单一水道形态、岩相组合及粒度等将复合水道分为4个期次,反映重力流能量由强到弱的变化过程;(3)复合水道多期次发育与相对海平面升降、沉积物供给、构造运动和重力流规模及能量变化密切相关;(4)重力流沉积为斜坡—盆地环境中复合水道沉积模式。该研究可补充对研究区重力流水道认识,为油气勘探提供借鉴。     

考虑风场影响的城市建筑区产流计算方法

风场作用下城市建筑物的遮挡作用直接影响区域产流过程,为提高城市雨洪模拟精度,需揭示风场作用下建筑区的独特产流机理并构建相应的计算方法。将建筑区的产流面划分为水平面和竖直面,基于计算流体力学理论求解降雨倾角,结合几何关系确定降雨在水平面和竖直面上的分布,通过产流理论分别计算2类产流面的产流,提出建筑区的产流计算方法,并将其耦合入SWMM模型在试验流域进行了验证。结果表明：(1)改动模型所模拟的径流的纳什效率系数整体高于原始SWMM模型,且洪峰模拟效果更好;(2)改动模型的土壤饱和导水率等关键参数取值更为合理;(3)改动模型对不同气象条件下建筑区产流模拟的稳定性更好。该方法可提高建筑区产流模拟精度。     

油气勘探新技术:微轻子探测

<正> 微轻子(Micro lepton,缩写为 ML)是第四代轻粒子,对应于分子里的隐藏能,是一种充满宇宙的趋轻气态物质。它既有电磁性质,又有弱作用力性质及质量和能量相互转变的性质。与 ML 粒子有关的重要动力学特征有:(1)隐藏在分子晶格中的极小能量,当遇到能量波动形成共振条件时有能量差别的响应;(2)产生于某种能级的能量实体中的 ML 会从分子结构中逃逸出来;(3)自由漂浮的 ML 粒子形成集束;(4)ML 粒子随共振反应状态有弱的交互作用。ML 粒子存在于所有物质中,但不同物质的 ML 系     

土壤分形结构对其水力性质的指示作用

研究土壤的水力性质是进行生态水文模拟、农业水分管理和环境监测的关键,然而强烈的空间变异造成土壤的物性特征异常复杂,特别是水力性质测定困难,试验结果随机性强,耗费大量人力物力,却难以准确描述。本文在综合分析了国内外30余种量化土壤水力性质的研究方法的优劣后,系统总结了分形理论在土壤物性特征研究中的应用,剖析了分形理论与土壤水力性质之间的关系,旨在探讨土壤分形结构在水力性质领域的发展前景,以及在测定水力特性参数时所具备的优势。结果表明：(1)采用分形方法定量研究土壤结构具备可行性;(2)分形结构方法能够指示水力性质,并能为快速准确刻画不同尺度下的土壤水分分布特征提供科学依据;(3)利用已知土壤水力性质建立分形模型可以有效反演土壤结构。     

地质因素影响下的硒在土壤-水稻系统中的迁移转化

硒在土壤—水稻系统中的迁移转化,受其在水稻土中的形态分布、土壤理化性质和微量或大量元素的交互作用影响.硒在水稻植株中的分布、迁移和总量传输,是一个动态过程.从土壤和根部传输上来的硒会逐渐在各器官内积累,表现出w_根(Se)＞w_叶(Se)＞w_茎(Se)＞w_穗(Se)的特点.水稻地以上部分的硒量仅占植株总硒量的42%～50%.进入稻穗中的硒量仅为水稻植株总硒量的2.31%～4.31%,且w_稻谷(Se)＞w_糙米(Se)＞w_精米(Se).高硒区土壤总硒与土壤有机态硒和残渣态硒有关,与离子交换态、碳酸盐态和铁锰氧化态硒关系不大.     

某矿区土壤重金属分布特征及来源解析

为探究赣南某矿区土壤重金属污染状况及来源,以该矿区内40个土壤样品为研究对象,分析了土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg等8种重金属元素的含量,并采用频率直方图、相关性分析、主成分分析等多种统计方法探究了土壤重金属含量的分布特征及来源。研究结果表明:(1)研究区8种重金属中有7种不同程度地超过了江西省土壤重金属元素背景值;(2)Pb、Zn、As和Hg的含量接近正态分布,而Cu、Cr、Ni和Cd的含量则呈现出右偏分布的趋势,这可能与研究区矿山开采活动及土地利用类型等因素有关;(3)矿区土壤重金属相关性分析表明,Cu、Cr、Ni的同源性较高,可能具有相同的污染源,而Pb、Zn、Cd等元素与Cu、Cr、Ni相比,其来源可能存在一定的差异;(4)主成分分析结果显示,矿区内土壤中8种重金属元素含量可以由2个主成分来解释,所代表的实际意义按贡献率排序分别是成土母质和人为采矿活动;(5)矿区内土壤重金属污染物主要为Pb、Zn、Cd,人为采矿活动是这三种重金属污染的主要来源。     

黔北高原喀斯特水的硬度特征

<正>碳酸盐岩地区喀斯特水的硬度与其所接触的岩石化学性质,水贮存和运动的方式、水交替速度等因素有关。碳酸盐岩体中的排水方式主要是扩散流和管道流。裂隙中呈扩散流的喀斯特水具有较高的硬度,而管道流的硬度则比较低,这是由裂隙和管道中Pco2差所引起。对于喀斯特水硬度的季节性变化,有的认为明显,但在不列颠索黔塞特几乎所有泉水硬度的变化只有几ppm。阿特金森（1977）指出这种无季节性的变化主要受到不饱和带大气中CO2的影响,即这里大多数石灰岩的溶解作用似乎在开放系统条件下发生。这些研究的结论,对于我们认识黔北高原喀斯特水硬度的特征有所帮助。     

四川阿坝土壤与空气中氡气浓度及分布调查

采用IED-3000R轻便型测氡仪,对四川阿坝地区土壤、空气中的氡气浓度开展初步调查。结果表明：(1)测区空气中氡气浓度较高,均在平均值185 Bq/m3附近;(2)所测得土壤的氡气浓度范围为2 736～93 486 Bq/m3,平均值为26 021 Bq/m3,远远高于全国城市土壤中氡气浓度7 300 Bq/m3的平均值,同时在156个土壤氡气浓度被测点中共有91个测点氡气浓度值超过20 000 Bq/m3,而按照国家标准,对于民用建筑工程土壤中氡气浓度超过20 000 Bq/m3要进行不同程度的防氡工程;(3)地质环境、土壤松散度、岩土性质、土壤含水率为影响阿坝地区土壤氡气浓度的主要因素。     

能量约束下的同化混染与分离结晶作用模型(EC-AFC)在超镁铁质岩浆演化过程中的应用——以含铜镍硫化物矿床的四川力马河岩体为例

除极少数情况外,岩浆的演化过程基本为开放体系.AFC模型(同化混染+分离结晶)是模拟岩浆演化过程的经典方法.事实上,岩浆演化过程不仅和围岩有物质交换还存在能量的交换,因此由Spera和Bohrson提出的能量约束下的开放系统岩浆演化过程的同化混染与分离结晶(EC-AFC)模型更加符合地质实际,本文介绍了该模型的方法,在此基础上,以含铜镍矿床的四川力马河岩体为例,运用EC-AFC模型模拟该岩体的岩浆演化过程.结果表明,EC-AFC模型能很好的模拟该岩体的开放系统中岩浆演化过程;Sr同位素的EC-AFC模拟曲线表明岩浆很可能在中下地壳发生混染,岩浆与发生混染的围岩在成分上都具有不均一性.     

SWIP-Ⅰ型土壤渗透测量仪及其应用

一、概述 水向土壤中的入渗,历来为水利土壤改良、水文、水土保持和山地灾害(如滑坡和泥石流)研究者所关注。由于土壤介质的不可直观性,入渗水流在土壤介质中的运动至今有两个问题没有很好解决。即:(1)入渗锋面的     

新时期中国地质工作发展的六大战略要点

地质工作是国家经济发展的上游部门,既具有沉重的压力,也担负着光荣的责任。工业化过程中,能否保证物质流与能量流的充分运转,地质矿产资源的探查、开采与供应是一个处于关键位置的约束瓶颈。人类历史上的地理大发现、多次的全球性探险,乃至当代地缘政治的主要内容之一,就是发现、控制、占有和掠夺地质资源或经济发展所依赖的战略物资。根据2002年的计算,中国每创造1000美元的国内生产总值,就需要有2.5t地质资源的投入;中国每年翻动或运移的岩石土壤数量约为370×108t,是自然界江河入海泥沙量的7.4倍,平均每人每年移动地球固体物质达到28.5t…