基于剖面声呐的海底微地貌观测研究*

海底地貌是海水覆盖下的固体地球表面形态的总称。海底地貌巨变往往与海底地质灾害息息相关,会对海底管线和海上平台等海洋工程设施造成危害,因而对海底地貌进行原位观测具有重要意义。本研究基于前人研究成果和团队常年自主研发仪器经验,研制出了剖面声呐海底微地貌原位观测系统,详细介绍了观测系统的组成、功能、工作原理和工作模式,并提出了观测数据的处理分析方法;然后,使用观测系统进行了标志物检验实验,通过将观测系统测量数据与其他设备测量数据相对比,验证了观测系统的可行性和数据准确性;最后,使用观测系统在舟山海域朱家尖滑坡区进行原位观测,进一步验证了观测系统的可行性。观测结果进一步表明剖面声呐观测系统可以用于海底微地貌的观测研究。     

海峡沉积研究进展*

海峡是不同于三角洲、陆架的一类独特沉积环境,具有特殊的沉积作用组合。海峡的形态多样,长度为几千米至数百千米,深度为几十米至上千米; 海峡由狭窄区域向两端逐渐过渡为相对开阔海区,开阔海区大多深度相比海峡更深; 海峡的狭窄区域横截面积小、流体流速最大,通常以侵蚀地貌为特征; 流体流经狭窄区域后,由于海峡横截面积增加,导致流速向两端开阔海区域锐减,并表现为沉积地貌。浅水海峡通常以潮流为最主要的沉积作用,其他的沉积物搬运方式包括单向的海流和重力流; 深水海峡则以海流和重力流为主。海峡高能区沉积以砾石滞留和发育交错层理为特征,低能区表现为泥质沉积并发育流水砂纹; 在低海平面时期,暴露的浅水海峡以河流沉积作用为主; 海平面上升过程中,河流逐渐演化为三角洲/河口湾、海湾和贯通的海峡。     

古高梁河演变及其与古蓟城的关系*

古高梁河对北京城的选址和发展起到了重要作用。以往研究者对古高梁河的名称界定不一致,古河道的年代和规模也比较模糊。借助多年来实地考察的成果,选取古高梁河沿线的典型剖面,用¹⁴C、光释光、热释光等测年方式,结合地貌学、考古学和历史地理学的方法,确定古河道的年代,以此近似地复原古高梁河的演变和分布特征。通过以上分析,得出以下结论: (1)古高梁河的称呼比“三海大河”的称呼更恰当,表达全新世中晚期由石景山经“三海”到亦庄的永定河故道。(2)古高梁河河道发育的年代上限在5000—4000 a BP,下限应在西汉末年至东汉初年。(3)古高梁河规模比古清河和古 水小。(4)古蓟城的选址与古高梁河密切相关,古蓟城选址于古高梁河与古 水故道之间的高地之上,是古高梁河要津上的城池。     

清代华北蝗灾时空分布及其与水旱灾害的关系*

利用《清史·灾赈志》中的历史灾害信息,重建清代(公元1644—1911年)华北蝗灾、水灾和旱灾的逐年频次序列,并以核密度估计法刻画3种灾害的空间分布,在此基础上展开时空对比分析。结果表明,蝗灾频次体现出一定的阶段性,1640s—1690s与1800s—1850s为2个多发时段,空间上主要分布于冀鲁豫三省的平原地区及山西的汾河谷地。年际尺度上蝗灾与旱灾呈显著正相关,干旱对于蝗灾的触发作用较为明显,但极端干旱会在一定程度上抑制蝗灾的规模;水灾对于当年灾区的蝗情有显著抑制,但灾后由涝转旱的气候背景可能诱发大面积蝗灾。在空间上,蝗灾与水旱灾害多发区有良好的对应,但水旱灾害的不同影响机制以及蝗虫的迁飞特性,使得3种灾害的极端多发区并不重合。蝗灾最集中的区域呈新月状分布于河北省西部,可能是蝗虫从孳生地(海河水系下游近水荒滩)迁飞于此,在太行山脉的阻隔之下形成。上述结论有助于推进对历史时期蝗灾发生机制的科学认识,以及指导气候变化背景之下的蝗灾防治工作。     

冲积扇沉积构型研究进展*

冲积扇是发育于盆地边缘的一种重要的沉积相类型。近20年来,在冲积扇分布的控制作用、内部构型及储集层特征研究等方面取得了很大的进展:(1)深化了断层活动、物源岩性条件及不同级次基准面旋回对冲积扇沉积构型的控制作用机理;(2)建立了碎屑流主控、碎屑流与河流主控、河流主控的冲积扇以及末端扇的沉积构型模式;(3)分析了冲积扇沉积机制及沉积构型对储集层质量的控制作用。今后有必要充分应用水槽模拟实验、沉积数值模拟和探地雷达等先进技术,对冲积扇沉积过程、内部构型及储集层非均质性进行更为深入的研究。     

京津冀地区历史地震事件时空特征研究*

受环太平洋地震带影响,华北平原地区地震频发,尤其是处于中国首都经济圈的京津冀地区的地震事件备受关注。通过对历史文献资料及地震台网记录中的地震事件统计、分析,重建该地区地震事件历史并获取其潜在的空间分布特征及时间规律,对未来地震事件的早期预警具有重要参考意义。分析结果表明,公元前231年至公元2018年期间京津冀地区发生的1044起地震事件中,以有感地震和中强地震为主,小地震、强烈地震以及大地震发生频次较低。地震记录完整性分析结果表明,除小地震外,其他等级地震记录自公元1400年以来基本完整。在空间分布上,京津冀地区历史地震呈“T”字形分布,沿1条北西—南东走向地震带和1条北东—南西走向地震带分布。在时间上,京津冀地区地震事件呈现出阶段性的变化,在公元1480—1680年间以及1950年以来2个时间段内较为活跃,发生频率较高,频谱分析结果进一步表明地震记录存在45年的复发周期。在月际尺度上,地震事件同样存在季节性差异且多发于夏秋季节,同时地震密集区域在年内呈现出自西向东迁移的现象。最后,根据历史地震事件发生的时间规律,在未来一段时间内京津冀地区仍将处于地震活跃期,存在发生强震的风险。     

微生物碳酸盐岩的显微结构基本特征*

以前的微生物岩识别和分类只根据裸眼可见的中观结构,而对显微镜下的微观结构未予使用。微生物的显微结构有什么基本特征,是否可以用于微生物岩的识别和分类是本文关注的焦点。作者从微生物岩形成机制和实际材料的观察来探讨这个问题。在诱导钙化实验中观察到,蓝藻鞘丝藻Lyngbya的胶鞘表面有碳酸盐矿物形成: 先是在胶鞘表面形成点状碳酸盐颗粒,后来碳酸盐几乎包裹整个丝体,形成一个矿物壳。微生物岩形成的模式推演表明,微生物岩一般都有微生物留下的孔(模孔)和包围模孔的矿物壳2种基本单元。对3个地点的现代微生物碳酸盐岩和1个地点的古代(寒武纪)微生物岩的观察,发现在显微尺度上都具有模孔,此外还可能有矿物壳或胶结物。模孔的形状、大小、排列方式是微生物碳酸盐岩显微结构研究的核心内容,在今后的研究中可以用于微生物岩的识别和分类,以及作为分析形成机制和形成环境的基础。     

豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组古气候演变记录*

河南登封地区发育完整的早寒武世朱砂洞组地层,记录了该地区气候演变的重要信息。本文通过岩石学、元素地球化学、沉积学和古生物学综合方法对关口剖面早寒武世朱砂洞组碳酸盐岩古气候和沉积特征进行了详细分析。研究表明,研究区朱砂洞组可分为下部的纹层状白云岩段、上部的豹斑灰岩段和顶部的纹层状白云岩段3个岩性段。纹层状白云岩中的顺层溶孔、燧石团块和石膏矿物,豹斑灰岩中的强烈生物扰动构造以及Mn含量、Sr/Cu值、Rb/Sr值、MgO/CaO值均反映出研究区朱砂洞组古气候从下部纹层状白云岩段的炎热干旱,到上部豹斑灰岩段的温暖潮湿,再到顶部纹层状白云岩段的炎热干旱,具有明显的阶段性变化。华北地区同期沉积物也显示出与研究区朱砂洞组具有相似的古气候变化特征。     

中国历史耕地变化及其对自然环境的影响*

农业开发已经直接或间接地影响并正在影响自然环境的许多方面,中国农业开发历史悠久,对自然环境造成的影响广泛而强烈,对认识人类活动导致的全球与区域环境变化具有代表性。文中总结了近年来基于考古和历史文献记录的中国历史耕地变化定量重建和耕地开发环境影响的研究成果。主要结论包括: (1)中国在历史耕地变化重建方面具有独特的优势,主要数据源包括田亩、税赋、人口等与耕地数量相关的数值记录,考古遗址点、聚落、路网、行政建制等与农业活动相关的信息,有关土地开发和农业生产的描述性记录等三大类。 (2)对全国尺度的耕地面积推断始于春秋战国时期,过去1000年以来已重建了省(路)域的垦殖率,过去300年基于历史记录重建的东北、华北等区域垦殖率的分辨率已到县,在重建基础上利用分配模型获得的过去300年格网化垦殖率的分辨率可达10 km×10 km甚至1 km×1 km。相比于当前广泛使用的国际数据集,这些区域定量重建结果更为准确。(3)历史时期中国耕地的3次大规模扩张分别主要出现在西汉、两宋和清中叶,与此相对应,植被破坏和水土流失从北方地区扩展到南方地区,从平原低地扩展到低山丘陵、深山地区;过去300年耕地变化导致了碳排放的增加和可辨识的区域气候变化。未来中国的历史耕地变化重建及其对环境影响研究,应与国际过去土地利用/覆盖研究衔接,研究重点为延长历史耕地重建时限、提高重建单元的空间分辨率和改进耕地格网化分配模型。     

浙江曹娥江下游XYC孔色度特征及其全新世环境记录*

XYC孔位于钱塘江南岸曹娥江下游地区。在对1717个样品的色度、粒度、总有机碳(TOC)测试分析的基础上,重点探讨该钻孔沉积物色度特征及环境意义,并结合年代框架讨论该地区环境变化特征。初步结论如下: (1)钻孔沉积物呈现高亮度、较低黄度和低红度特征,纵向看,①、②层色度波动明显,③层至⑧层下段色度变化稳定,⑧层上段至⑨层色度波动变化再次增强,呈波动—稳定—再波动特征。(2)亮度值与砂含量及TOC含量相关性较好,沉积动力强,砂含量高,亮度值高;TOC含量高,亮度值低。黄度、彩度值与TOC含量呈较好负相关,对气候的状况及海面变化有较好指示意义。(3)色度及其变化过程指示多水或水下沉积环境,并在一定程度上响应该地区海平面变化以及河流相—潮坪相—浅海相—湖沼相的沉积相变化过程: 9690—9107 cal a BP时段,该区以河流沉积为主,水动力变化不稳定,气候偏干,TOC含量较低,亮度高,红黄度低;9107—8613 cal a BP时段,黄度、彩度值降低,气候转湿,半咸水贝类生物及毕克卷转虫为主的底栖有孔虫的出现,表明研究区发生海侵并逐步由低潮坪转为高潮坪环境;8613—7330 cal a BP时段,黄度、彩度值最低,气候更湿润,伴有正常盐度的异地希望虫和少量抱球虫、圆辐虫等浮游有孔虫,海面进一步上升,成为浅海环境;7330—5131 cal a BP时段,黄度、彩度值升高,海面降低,气候变干,研究区转化为湖沼环境,泥炭发育。     

山东黄河滩区概况及政策补偿探讨

简要介绍了黄河下游山东滩区的基本情况,认为存在的主要问题是滩区安全建设滞后、受淹群众无经济补偿和经济发展相对落后等。提出滩区安全建设措施和滩区实行滞洪区补偿、事前风险规避、事后经济补偿、长期补助、后期扶持等补偿政策思路,以期实现滩区经济可持续发展。     

中国西北地区蛇绿岩时空分布与构造演化

西北地区蛇绿岩广泛分布在天山、秦祁昆等造山带和塔里木、准噶尔等陆块周缘,构成一幅浑然天成的陆块-混杂带交织图,演绎着漫长的地质演化历史。在近年来小比例尺西北地质图编制的基础上,系统收集整理了区内有关蛇绿岩的资料文献,梳理了西北蛇绿混杂岩的空间分布与时间序列,重点叙述了西北地区蛇绿混杂岩特征,探讨西北地区蛇绿岩时空分布与地质构造演化的关系。西北地区36条蛇绿混杂岩带是蛇绿岩的赋存空间,可以划归为5个区、2个对接带和2个缝合带。红柳沟-北祁连山新太古代—中元古代蛇绿岩可能与地壳早期演化有关,柯坪、勉略、松树沟等新元古代早期蛇绿岩与Rodinia超大陆的裂解和局部洋陆转化相关,大量古生代以来的蛇绿岩是古亚洲和特提斯两大构造域多陆块岛弧洋盆系统洋陆转化作用的记录。     

Study on the spatial and temporal differentiation and influencing factors of carbon emissions in Shandong province

Natural Hazards - To reduce carbon emissions effectively in Shandong province in New Normal economy, this paper presents a new way to reflect the situation of carbon emissions accurately from both...     

中国地下水资源演变趋势及影响因素分析

中国地下水资源发生了显著变化,全面摸清地下水资源演变趋势及其影响因素是治理和管理地下水资源的基础。基于全国水资源调查评价、中国水资源公报等资料,对中国60余年来地下水资源的演变规律与影响因素进行了系统分析。结果表明：全国地下水资源量总体稳定,但区域演变趋势差异明显,海河区、辽河区、黄河区呈明显衰减态势;地下水补给结构发生重大变化,由自然补给演变为自然与人工补给并存的模式;地下水排泄结构发生巨大变异,由天然排泄逐渐演变为以人工排泄为主。海河区、松花江区、黄河区、西北诸河区等区域地下水补给排泄关系严重失衡,超采问题突出;降水变化、下垫面条件改变、人类活动干扰是地下水资源变化的主要原因。     

陕西大柳塔煤矿区土地沙漠化时空演变研究

通过野外路线穿越调查和地面分辨率为2.5m的1:25 000 SPOT5遥感影像解译,查明了研究区2005年沙漠化土地现状,采用TM遥感影像解译对比了1986年煤矿建设初期、1996年开发中期同时段土地沙漠化程度及面积.研究表明:20年来研究区土地沙漠化面积减少了11.67km2.主要煤矿塌陷区土地沙漠化变化与研究区趋势相同,即重度、中度面积逐渐缩小,采煤塌陷区土地沙漠化没有出现加剧的现象.这一结论为该区大规模开发煤炭资源,同时保护生态地质环境提供了科学依据.     

山东省桓台地区土壤F的地球化学特征及其影响因素

为研究土壤氟的地球化学特征及其影响因素,选取山东省桓台地区为研究区,系统采集了70件表层土壤样品,并测试分析了其中F元素、有机碳含量、pH值等共计8项指标。绘制了元素地球化学图,掌握了该区F元素含量的空间分布特征。研究结果表明,表层土壤F含量范围为466.30~793.40 mg/kg,平均F含量为621.31 mg/kg,显著高于山东省背景值和全国背景值,具有潜在环境生态风险。研究区总面积70%的土壤F含量较高,其中F含量过剩的土壤相对集中分布在城镇附近;研究区东南部青银高速附近和北部呈零星分布的土壤中氟为适中及边缘含量水平。土壤中F含量主要受控于土壤pH、有机碳含量和施肥。该研究结果为改善研究区环境质量,防止地方性氟中毒提供了基础数据和科学依据。     

塔里木盆地西北缘下寒武统黑色岩系差异性成岩演化及其影响因素

尽管泥页岩在埋藏过程中经历的复杂成岩改造会显著影响页岩油气储层发育潜力,但对其成岩作用,特别是泥页岩中成岩矿物的类型、成岩演化及其影响因素、成岩矿物元素在低孔低渗孔隙系统中的迁移等问题的认识仍很薄弱,因而制约了对泥页岩储层的深入认识。为此,本文以塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组发育的两套黑色岩系为例,在沉积环境认识的基础上,通过矿物组分、黏土矿物组合、有机碳含量及有机质成熟度等测定分析,着重研究了黑色岩系自生矿物的分布及在成岩演化阶段的变化特征,阐述了成岩变化的时空分布及其影响因素。研究结果表明：（1）在浅水缓坡台地环境下,玉尔吐斯组受两个较为完整的海进-海退沉积旋回控制而形成的两套黑色岩系主要经历了早成岩阶段和中成岩阶段;（2）受沉积环境和热液作用的影响,这两套黑色岩系在石英、重晶石、碳酸盐胶结物和黏土矿物等自生矿物的组合、分布及形成顺序上存在显著的差异,呈现出差异性成岩演化的特点;（3）伊利石、伊蒙混层、绿泥石、白云石、石英胶结等中成岩阶段成岩产物的广泛分布,反映出在成岩过程中特别是中成岩阶段低孔低渗的泥页岩仍存在一定程度的内部和外部来源的矿物元素迁移。本次研究对深入认识塔里木西北缘下寒武统黑色岩系成岩机制,以及分析页岩储层发育特征提供了重要的依据。

     

长三角地区人口城镇化空间差异及其影响因素研究

以长江三角洲41个城市市域为研究单元,基于2017年统计年鉴数据,构建影响因子体系,利用探索性空间数据分析和GWR模型,定量研究长三角市域人口城镇化空间差异、影响因子及其异质性作用。结果显示:长三角市域人口城镇化水平发展不平衡,存在明显的空间分异特征,呈现出以上海市为核心的梯度集聚分布;经济发展活力、投资强度、第一产业发展水平、医疗资源对于各市人口城镇化起着异质性作用,其中经济因子占主导作用、医疗资源因子的异质性作用显著。据此从推进一体化、高质量发展角度,为长三角人口城镇化协调发展提出建议。     

山东羊庄岩溶水系统地下水环境演化趋势评价

羊庄岩溶水系统地下水是山东枣庄滕州市、山亭区和薛城区城市供水及部分工业用水的主要来源。基于地下水环境演化趋势评价指标体系的羊庄岩溶水系统地下水环境演化趋势的研究,对地区饮用水安全、工农业生产和经济社会可持续发展具有重要意义。以羊庄岩溶水系统地下水为研究对象,用地下水环境演化趋势评价指标体系对系统地下水环境演化趋势进行研究,结果显示,除山亭断块和辛召断块部分低山丘陵区以波动平衡演化为主以外,其他地区地下水环境演化趋势以劣向演化为主,约占系统总面积的2/3,亟需采取相关措施抑制这一趋势。     

茂兰喀斯特自然保护区聚落空间分布与演变特点

探讨自然保护区聚落空间分布与演变特点,对认识自然保护地区人地关系动态变化具有重要意义。本文采用1963年到2015年的高分辨率影像和地形图数据,研究了茂兰保护区聚落空间分布与动态演变。结果表明:（1）茂兰自然保护区的聚落集中分布在4个实验区,从1963年到2015年,实验区聚落一直呈增加趋势,2005年是聚落集聚程度经历了减弱再到增加过程的拐点;（2）在聚落规模增加的同时,聚落的功能也在发生着变化,形成了以旅游业为主的新型生态旅游型聚落;（3）保护区峰丛洼地中聚落面积与耕地面积二者呈显著的正相关,保护区聚落密度低、聚耕比小是保护区植被得以较完整保存的根本原因。研究结果有助于为查清茂兰自然保护地区人-地关系动态状况、为连片峰丛洼地区的人-地关系优化调控提供参考。