洛河冲积平原包气带对入渗水污染物净化能力研究

包气带是地下水补给和地下水污染的主要通道,包气带的性质直接控制了地下水的污染化速度和程度。文章以洛阳市区洛河河床岩性(以砂砾石为主)以及由亚粘土、亚砂土、中细砂等介质构成的包气带为研究对象,分析河床和包气带对污染物的自净能力,并对其天然的自净机制进行了简要分析,结论如下:洛河河床岩性对各种污染物(NO3-除外)的净化能力均达到90%以上;亚粘土、亚砂土、中细砂等包气带介质层对重金属(Cu2+等)有很强的净化能力,而对Cl-、Cr6+的净化能力则较弱,在短时间内介质中就达到饱和而失去净化能力;在环境条件相近及水文地质条件基本相同的条件下,包气带厚度与地下水的污染程度呈负相关关系;污水经过包气带,能有效地去除污水中的有害物质,防止地下水污染。 更多还原     

水位波动下包气带透镜体影响LNAPL迁移的数值模拟研究

轻质非水相液体（LNAPLs）在土壤包气带中具有多相态特征,非均质性、地下水位波动等因素将显著增加包气带内LNAPLs污染的复杂程度。已有研究多关注于揭示包气带内自由相LNAPLs的污染过程,少有更为深入地探究水位波动时非均质结构对LNAPLs迁移及各相态分布规律的影响。基于TOUGH2程序构建包气带多相流数值模型,以揭示透镜体结构与地下水位波动共同作用下LNAPLs迁移过程及相态分布。研究结果表明：（1）含水率变化是LNAPLs迁移分布的主要控制因素,包气带内受透镜体介质岩性、水位波动影响所呈现的含水率变化直接控制LNAPLs迁移规律及分布特征;（2）水位恒定时,细砂透镜体使LNAPL呈“蓄积穿透-横向扩展-绕流”迁移,粗砂透镜体则是LNAPL垂向迁移的“优势通道”,水位波动引起的细砂透镜体含水率变化使“绕流”显著增强,粗砂透镜体则进一步呈现“优势空间”作用;（3）水位恒定时,细砂透镜体模型中LNAPL滞留于透镜体内部,粗砂模型中LNAPL则集中于透镜体下方,水位波动下透镜体附近LNAPL分布范围扩展,两模型LNAPL分布面积较水位恒定时分别增大51%、63%;（4）两模型中LNAPL挥发通量均呈“先减小-后增大”规律,并受LNAPL-气体接触条件及LNAPL分布状况共同作用,水位波动打破三相平衡状态,主要表现为水位抬升阶段LNAPL挥发增强,此时两模型中平均挥发量较水位恒定时增大124%～126%。研究为非均质石油污染场地中的LNAPL污染过程认识提供了科学的理论依据。     

垃圾渗滤液有机污染组分在包气带中衰减规律的模拟研究

用若干土柱模拟试验研究了垃圾渗滤液有机污染组分在不同岩性、不同厚度包气带介质中的运移规律,并计算了有机污染组分在包气带中运移的有关水化学迁移参数(阻滞因子R和水化学迁移率E).结果表明,有机污染组分在不同岩性介质中的R值顺序为:粘土＞亚粘土＞砂土,在相同岩性中随着厚度的增加R呈正相关增大.从而为评价和预测垃圾场对地质环境影响提供技术参数,并为垃圾场的选址提供理论依据.     

土壤包气带强化反应层脱氮的控制因素与性能研究

包气带作为防止地下水硝酸盐污染的天然屏障,其反硝化效果通常受到碳源的限制。针对地下水硝酸盐污染防治技术现状,本文采用Ca(OH)₂处理的玉米芯作为反硝化的碳源材料,构建包气带强化反应层,用响应曲面法研究硝酸盐浓度、含水量和温度的交互作用对脱氮性能影响,并用硝态氮去除率、亚硝态氮累积、pH值变化以及溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)淋失通量综合评价脱氮性能,最后采用高通量测序揭示脱氮层中微生物变化。研究结果表明:温度、含水量以及温度和含水量交互作用对硝态氮去除率影响显著,其中温度是反硝化过程中最关键的因素;系统运行74天后,硝态氮去除率达到50%,亚硝态氮累积量(以N计)大多低于3 mg/L,pH值维持在7.0左右,DOC淋失通量(以C计)介于0.10.2 mg/(cm²·d);高通量测序发现,脱氮层中微生物的丰富度降低,而与反硝化和碳分解有关的微生物相对丰度提高,在碳源的刺激下微生物向有利于脱氮的方向演变。     

包气带土壤组成对三氯乙烯的吸附影响研究

有机质和矿物质是包气带土壤中的主要吸附介质,其吸附特性直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。分别采用分析纯石英砂和典型粘土矿物高岭石模拟土壤的原生矿物和粘土矿物,利用批实验的方法研究土壤中各组成部分对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。土壤有机质的吸附行为通过全土样和矿物质的对比得出。结果表明,粘土矿物是吸附氯代烃的主要矿物质,原生矿物对氯代烃的吸附量很小;土壤有机质含量和土壤吸附量之间有很好的正相关性;土壤有机碳含量与土壤粘土矿物含量的比值是影响吸附行为的另一重要因素,比值越小,Koc值越大,土壤对TCE的亲和力就越强。由于自然界中的土壤有机质大都与矿物质形成有机质-粘土矿物结合体,据此推测有机质-矿物质结合体会影响有机质的组成和形态,从而对其吸附行为有重要作用。     

陕北风沙滩地区包气带抗污能力试验研究

为了研究陕北风沙滩地区包气带风积沙的抗污能力,在榆林煤化工厂厂区及其周边地区选择4个试验点,采用双环入渗法,选择渣场炉渣浸出液（Cd、Cr、Cu、Mn、Ni和Pb重金属污染物溶液）进行渣场污水入渗试验,采用人工配置污染物溶液（COD、氨氮、F、石油类和挥发酚）进行了配污试点试验。渣场污水入渗试验过程中,由于水流的冲刷作用,剖面上大部分污染物的含量都小于入渗前的含量;而渗后样的测定结果则表明包气带风积沙对污水中Cr、Cu、Mn、Ni和Pb的净化能力较强。配污试点试验表明包气带对无机污染物的阻滞作用会延缓其对地下水的污染,石油类在包气带中的运移速度缓慢,难以在水流的作用下到达含水层,而COD容易造成地下水污染,挥发酚对含水层的污染能力要小于COD。应考虑采取适当方式降低地下水位,增大包气带厚度,以加强包气带对地下水的保护能力。     

雅鲁藏布江南带白垩纪地层划分及特征

通过1∶25万区域地质调查,在藏南普兰县拉昂错—萨嘎县旦嘎东雅鲁藏布江结合带南带修康群中发现了大量放射虫化石,通过对该区沉积地层的详细调查,结合放射虫化石对原划修康群进行了充分解体,新厘定出侏罗系至始新统7个组级岩石地层单位,其中白垩系划分为折巴组与桑单林组。折巴组以杂色硅质岩、泥岩和页岩为主,夹砂岩、玄武岩等,与上覆上侏罗统旦嘎组和下伏下白垩统桑单林组呈整合接触关系,含丰富的早白垩世放射虫化石;桑单林组以杂色石英砂岩、砂岩、泥岩、页岩及硅质岩为主,夹玄武岩等,整合于下白垩统折巴组与古近系蹬岗组之间,含丰富的晚白垩世放射虫与有孔虫化石。白垩系折巴组与桑单林组的建立与研究,丰富和完善了中生代特提斯洋盆区(雅鲁藏布江南带地层分区)的岩石地层沉积序列,提高了地层的研究水平,为研究该区沉积古地理环境和大地构造演化提供了新的基础资料。     

Decou pled Summer and Winter Monsoon in Northeast Tibet and Northwest Loess Plateau During the Last Interglaciation

DECOUPLED SUMMER AND WINTER MONSOON IN NORTHEAST TIBET AND NORTHWEST LOESS PLATEAU DURING THE LAST INTERGLACIATIONtheNationalKeyProjectforBasicResearchonTibetPlateau (G19980 4 80 0 )andtheNationalNaturalSci encesFoundationofChina (No.4 990     

青藏高原东北缘牛首山-罗山断裂带新生代构造变形与演化

牛首山-罗山断裂带分隔了青藏高原东北缘和鄂尔多斯地块两大构造单元,是青藏高原东北缘最外缘的一条断裂带。通过断裂带内详细的构造变形测量,结合区域构造分析与筛分,获得新生代4期构造应力场。通过年代学的初步研究,提出牛首山-罗山断裂带新生代构造演化序列,即：始新世末-渐新世近N S向挤压逆冲变形、中新世晚期-上新世NWSE向挤压与左行走滑活动、上新世末-中更新世NNESSW向挤压与右行走滑活动、晚更新世以来近E W向挤压与伸展构造。其中强烈的构造变形起始于中新世晚期,表明青藏高原东北缘的边界扩展在中新世晚期已经到达该断裂带。研究结果表明,牛首山-罗山断裂带在不同阶段的构造演化过程与印度欧亚大陆碰撞及青藏高原隆升过程密切相关,同时记录了青藏高原东北缘向外侧扩展和鄂尔多斯地块新生代构造转换的构造过程。     

青藏高原中部高寒草甸蒸散发特征及其影响因素

蒸散发作为水量平衡和能量平衡的重要组成部分,其变化对于农业、生态和水文具有重要的影响。全球变暖导致青藏高原上冻土活动层加厚,改变大气和土壤的水热交换过程,为明确唐古拉多年冻土区的蒸散发在全球变暖大背景下的变化趋势,依托中国科学院冰冻圈国家重点实验室唐古拉站,利用小型称重式蒸渗仪的观测数据分析了2007-2013年蒸散发的变化特征及其影响因素。结果表明：2007-2013年草地生长季实际蒸散发总量呈现递增的趋势;在草地生长季内,草地生长中期的总蒸散量最大,生长初期的总蒸散量最小,但是日蒸散量则是在生长初期最大,生长后期最小;无降水日,草地的蒸散发主要受到净辐射和气温的影响,降雨日的蒸散发则主要受到净辐射和风速的影响。     

西藏纳木错—嘉黎断裂带铜多金属矿化特征及找矿模型

西藏纳木错—嘉黎断裂带是狮泉河-申扎-嘉黎结合带的重要组成部分,该断裂带为区内的控岩控界断裂,具有规模大、切割深的特点,是西藏念青唐古拉山地区铜多金属成矿的重要导矿构造.断裂带西起纳木错,东至嘉黎县城以东,全长320km以上,沿该带及两侧分布有大量地化异常及大、中型矿床(点).通过对区内地、物、化、遥资料的综合研究,分...     

青藏高原高寒草甸土壤水分运移机制

查明青藏高原高寒草甸区土壤水分运移机制,对正确理解土壤水分迁移过程、提高高寒草甸重建效率具有重要指导意义。通过开展土壤剖面负压、地温观测等原位试验,结合气象资料,对土壤剖面地温、含水率及总水头特征进行分析。结果表明,土壤的冻结期起始于10月,解冻期起始于4月;地温最高值出现在植物生长旺盛期8月,最低值出现在1月;1～3月土壤水分呈固态,6～10月土壤水分呈液态,处于稳定变化阶段,4～5月、11～12月土壤水分呈固液转化态,含水率变化幅度较大,处于过渡阶段。随着气温升高及降水量增加,6～8月水热同季有利于高寒草甸生长,属于高寒草甸主要生长阶段;春季土层由表及深土壤解冻,冻土层滞水性能保障了返青期春旱牧草生长的水分需求;深秋季节的由表及深的土壤冻结,深层土壤水分随水汽发生的表聚作用保障了牧草生长的水分需求,也是高原生态系统能够维持稳定的原因之一。     

西藏高原西北缘钾质火山岩地球化学特征及其地质涵义

西藏高原西北缘钾质火山岩属橄榄玄粗岩(shoshonite)系列。其K-Ar同位素年龄变化于0.28~7.79Ma,属中新世末—更新世;其K2O/Na2O几乎均>1,Mg#值有较宽的范围(从0.51~0.64),且具有较低的Cr,Ni含量(均≤326×10-6)。它们代表着经历了不同程度分异演化的岩浆结晶产物。研究区钾质火山岩(shoshon-ites)以高度富集LREE和LILE(K,Rb,Sr,Ba,Th)以及高度亏损HREE和HFSE(Nb,Ta,Zr,Hf,Ti)等元素为特征。(La/Yb)n高达29.82~84.94。钾质火山岩对球粒陨石标准化的REE配分型式均为向右陡倾的LREE富集型。对原始地幔标准化的痕量元素蛛网图均具有明显的Nb,Ta,Ti负异常。钾质火山岩具有较高的87Sr/86Sr(0.707755~0.710426)和较低的143Nd/144Nd(0.51196~0.512439)比值。上述特征表明这些火山岩来源于富集的地幔源区。钾质火山岩较高的Ba/Nb比值(40.84~97.28)、较高的Th/Ta及Ce/Yb比值(131~366)、和较低的Nb/Y比值(0.9~3.3),结合Th/Yb-Ta/Yb及(Th×100)/Zr-(Nb×100)/Zr判别图,提示了它们也形成于活动大陆边缘,但与其伴生的钙碱性火山岩为早期与俯冲作用有关的火山岩,而钾质火山岩则为晚期岩石圈拆沉作用的产物。     

青藏高原北缘断裂擦痕的构造分析

通过大量断层擦痕数据计算机处理和野外地质观察，作者将青藏高原北缘上新世以来的脆性构造应力场分为２期；上新世－中更新世，主压应力近于Ｓ－Ｎ；中更新世至今，主压应力方位为ＮＥ向和ＮＷ向；最后对青藏高原北缘的地球动力学过程作了分析。     

西藏永珠蛇绿岩带地质特征

详细地描述了永珠蛇绿岩带的地质特征、岩石化学特征、稀土元素特征和微量元素特征,并把它与典型的蛇绿岩带进行对比,发现它除了具有典型的蛇绿岩带特征外,还具有其特殊性。结合区域沉积环境确定该蛇绿岩带的构造环境为扩张历史暂短、洋陆转换不彻底、发育于消减带上的弧间裂谷盆地。     

西藏冈底斯带洛巴堆组火山岩地球化学及构造意义

冈底斯带中-新生代火山岩的成因和地质演化是青藏高原地质研究的热点领域,但是对晚古生代火山岩的性质及其形成的构造背景仍缺乏研究.冈底斯带二叠系显示缓慢的海退过程,并伴随基性和中酸性两期火山活动,具有活动大陆边缘特征.笔者对墨竹工卡县唐家乡和林周县勒青拉地区二叠纪洛巴堆组火山岩进行了常量、微量元素和St、Nd、Pb同位素地球化学测试.研究认为二叠纪是冈底斯岛弧的形成和演化时期.洛巴堆组玄武岩从下部(可能为早二叠世)到上部(中二叠世),MgO含量从7.43%降到3.99%,Al2O3含量从15.54%上升到17.57%,后者类似于岛弧高铝玄武岩;稀土总量∑REE从54.12(10-6)上升到108.82(10-6),LREE/HREE比值从3.00上升到5.40.洛巴堆组玄武岩均具有明显的Nb、Ta负异常,但中二叠世更显著.岩石地球化学示踪表明,冈底斯洛巴堆组玄武岩代表二叠纪初始岛弧环境.早期玄武岩形成于略亏损地幔和下地壳成分的混合源区,地壳相对较薄,源区或岩浆的壳源成分比例较低.到中二叠世地壳逐渐加厚.壳源成分在源区或岩浆中所占比例增大,代表向陆缘弧的演化过程.冈底斯带二叠纪岛弧是古特提斯洋向南的俯冲、消减的产物.     

西藏班公湖岛弧带含硫化镍超基性岩的源区性质与基底背景

青藏高原班公湖一怒江成矿带上的超基性岩型硫化镍矿化是近年来在西藏地区发现的矿化新类型.文章根据成矿带西段班公湖地区含镍超基性岩体的岩石地球化学和Sr、Pb同位素分析结果,论述了含镍超基性岩浆的源区性质及生成条件,并根据锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄测定结果,探讨了藏西北地区的基底背景.研究发现,班公湖地区的含镍超基性岩体以富集大离子不相容元素Rb、Th、U、Sr、Pb,亏损Ba、K为特点,高场强元素亏损Nb、Ti,富集Ta;稀士元素相对球粒陨石亏损强烈,但轻稀土元素相对富集.这些特点一致反映出含矿岩浆产生于受俯冲沉积物熔体交代的富集型岩石圈地幔源区.岩浆的生成深度较浅,为尖晶石二辉橄榄岩相,源区部分熔融程度较低,大体在10%左右.岩石中集中出现一批24.79亿年的残留锆石年龄,标志着当时班公湖中特斯洋盆沉积物的物源区较为单一,主要来自太古代末-元古代初的古老基底,并且推测太古代与元古代之交(25亿年)有可能是藏西北的一个古陆壳快速生长期.     

Discovery of eclogites in Jinsha River suture zone,Gonjo County,eastern Tibet and its restriction on Paleo-Tethyan evolution

As the important component of the eastern Tethys tectonic region, the Jinsha River-Ailao Mountain suture zone is often considered to be an ophiolitic mélange belt. However, the P-T-t path and chronological framework of the metamorphic evolution in the collisional orogenetic process of this zone are still poorly understood owing to the lack of metamorphism research of symbolic high-pressure rocks. During a regional geological survey on a scale of 1 : 50000 in Gonjo County, Tibet Autonomous Region involved in this paper, (retrograde) eclogites lenses of different scales were found in Jinsha River suture zone, eastern Tibet for the first time. The (retrograde) eclogites can be divided into garnet-albite-chlorite-actinolite schists and eclogites according to retrograde degrees. The mainly mineral components of eclogites include garnet (45%–50%), clinopyroxene (about 25%), and hornblende (5%–10%) primarily, and biotite, quartz, rutile, and muscovite secondarily. According to the data of electron probe micro analysis (EPMA), clinopyroxenes feature high content of Na₂O (5.6%–6%) and corresponding jadeite (Jd) molecules of 37%–44%, and they fall within the omphacite region in Quad-Jd-Ae diagram. The temperature and pressure of the metamorphism at peak are P≈2.2–2.34 GPa and T≈622–688 °C respectively as measured with geobarometry Grt-Omp-Phe and geothermometer Grt-Omp. This will provide a new reference for the understanding of Paleo-Tethyan evolution. In this paper, two samples of eclogites were chosen for LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and their ²⁰⁶Pb/²³⁸U ages obtained are 240 ± 3 Ma and 244 ± 1 Ma respectively. Furthermore, the zircons feature extremely low Th/U ratio (<0.01), extremely low content of Nb, Ta, and HREE, and invisible negative Eu anomaly. Therefore, the genesis of the zircons shall be eclogites-facies metamorphism, indicating that the 240–245 Ma determined in this paper shall be the age of eclogites-facies metamorphism and may represent the westward subduction-collision epoch of Paleo-Tethys Ocean located between Zhongza Block and Qamdo Block.     

层状非均质结构包气带入渗过程单相流与两相流数值模拟对比研究

包气带水分入渗过程受多种因素的影响。定量研究层状非均质岩性结构和入渗速率对其影响,有助于解决根据不同条件选择单相流模型或水气二相流模型模拟包气带水分入渗过程的问题。结合填埋场等场地地层条件及污废水入渗特征,分别建立了“上细下粗”和“上粗下细”包气带层状非均质岩性结构水分入渗单相流和水气二相流模型,探讨不同层状非均质岩性结构条件下模型的适用性。在“上粗下细”岩性结构模型基础上,进一步探究入渗速率对水气两相运移结果的影响。基于论文模型研究表明：（1）在包气带岩性结构为“上细下粗”的条件下,气相的影响基本可以忽略,可直接采用单相流模型对包气带水分运移进行模拟;在“上粗下细”岩性结构和本次模型设定的底部压力保持不变及污废水泄漏前场地未接受降水入渗补给等条件下,当包气带上下层介质渗透率比值大于16倍时,气相会对水相运移产生明显影响,且下层介质渗透率越小、上下层介质渗透率比值越大,单相流与两相流的运移结果差别越大,需要采用水气二相流模型模拟包气带水分运移。（2）在包气带“上粗下细”岩性结构条件下,入渗速率越大,气相对水流入渗的阻滞作用越明显,此时包气带水分运移模拟应采用水气二相流模型。     

高原寒区冻融作用对水利工程基岩边坡稳定性影响分析

西藏属于青藏高原的主体部分,该区域具有气候寒冷、温差大、太阳辐射强等特征,因而在海拔4000 m以上的地区冻融作用特别突出,并对工程边坡造成一定的影响.在已有的试验参数的基础上,采用有限差分法,以西藏某水利枢纽工程泄洪洞进水口边坡为例,计算分析了冻融作用对不同工况下边坡稳定性的影响.通过计算分析得到,冻融作用会导致边坡安全稳定系数有微小的下降,变化虽然不大,但是由于西藏高寒地区临界稳定边坡多,冻融作用导致边坡变形破坏的可能性较大,从而给工程造成损失和危害.因此,在施工过程中应该采取必要的措施,采用防冻融的材料,及时锚喷封闭边坡,防止大量降水或者地下水的侵入,有效减小冻融作用的影响是十分必要的.