莱州湾沿岸寿光、莱州和龙口地下水的稳定同位素与地球化学

依据地下水咸化机理:蒸发、溶解和混合,海水入侵是地下淡水与较之更咸的海水的混合,海水和淡水的混合包括水分子的混合和溶解盐分的混合。只有溶剂水分子和溶质溶解盐分都发生了相同比例的混合,才能确定二种水体发生了混合。地下淡水变咸并不能都归因于海水入侵,也有可能源于蒸发或溶解。鉴定是否存在海水入侵可运用惰性示踪剂和反应示踪剂来共同识别。惰性示踪剂包括δD、δ~(18)O、Cl~-和Br~-,反应示踪剂包括主要化学成分和微量元素。本研究对莱州湾沿岸寿光、莱州和龙口的地下水进行了化学成分形成过程的对比研究。莱州采集样品6件,龙口10件,寿光9件。莱州和龙口的碎屑沉积物以硅酸盐矿物为主,而寿光的沉积物来源于南部鲁中南山地的碳酸盐岩。根据莱州采样点地理条件和样品的稳定同位素δD-δ~(18)O分布域确定了当地降雨入渗的多年平均值,进而明确龙口样品也源于就地降雨入渗补给,根据高程效应和当地水文情况确定寿光样品补给来自南部山区的降水,经河道排入洼地后入渗地下。Cl~--δ~(18)O关系表明盐分都来源于淡水溶解的蒸发盐,而非与海水混合。Br~-/Cl~-比值证实了蒸发盐溶解,还存在人为污染物和海侵沉积物中有机质分解的影响。从三线图可看出龙口样品经历了离子交换反应。主要成分和微量元素(HCO_3~-,H_2SiO_3,F~-,Li~+,Sr~(2+)和Ba~(2+))的含量与样品所处含水层的矿物组成有关,反映出水岩作用。所有样品都没有淡水和海水混合的现象。惰性示踪剂分析提供了区域地下水补给的框架,明确了大气水源因溶解蒸发盐而咸化,排除了淡水和海水混合的可能性。用反应示踪剂中主要化学成分和微量元素来分析水中化学成分的形成过程,在和海洋盐分输入对比基础上,二者偏差值主要源自水-岩相互作用结果,包括溶解、沉淀、离子交换等,以及局部样品的污染物输入。所以沿海地带研究地下水咸化,先要解决溶剂的混合问题,在此基础上辅以水文地球化学分析,利用水化学的多种示踪剂,主要解决溶质混合以及盐分来源问题。     

莱州湾东南沿岸地下水水位动态与海水入侵相关规律研究

本文在莱州湾东南沿岸，用蒸发量、降水量和开采量指标实测资料建立了它们与地下水位负值区的相关模式；通过建立地下水位负值区面积与海水入侵面积之间的回归模型，揭示了地下水位负值区的产生和扩大是导致海水入侵发生和发展的主导因素，并用量化指标加以反映。最后对海水入侵的发展规律和防治措施进行了讨论。     

莱州湾沿岸地下浓缩海水高浓度铀的发现及地球化学异常

该成果利用目前最灵敏、准确、快速的激光铀分析仪对莱州湾沿岸地下浓缩海水中的铀进行了调查研究。发现该区地下浓缩海水中的高浓度铀一般为天然海水中铀浓度的5—30倍。浓度低的约为20μg/L,最高约达100μg/L。铀浓度变化由西向东逐渐增加,在岔河盐场出现高峰,然后又逐渐降低;地下浓缩海水中的高铀浓度与海水中铀浓度的关系不象其它化学成份(主要指常量元素)那样与地下浓缩海水的浓度近似成正比(一般为3—5倍,而铀浓度大都高于此倍数);从不连续抽水和连续抽水试验可说明,不连续抽水时,潜水层浓缩海水浓度较低(12.9°Be’),铀浓度为50μg/L;连续抽水时则为承压层,浓缩海水浓度高,铀浓度也高为80μg/L,说明承     

关于黄河三角洲地区莱州湾南岸平原湖泊消亡原因的讨论

有一种观点认为,在黄河三角洲地区的莱州湾南岸平原,“古湖泊消亡的根本原因是气候变化”。通过查证资料,可以认为在黄河三角洲地区,从更新世以来的地质历史时期的气候变化、有文献记载的人类历史时期的气候变化以及近百年来有仪器记录的现代气候变化等三个层次上分析,均不存在湖泊消亡的气候条件。此外还列举了其他地区同时期湖泊消亡的气候条件,并将其与黄河三角洲地区进行比较,也说明黄河三角洲地区不存在湖泊消亡的气候条件。参照有关资料,在黄河三角洲地区,河道变迁频繁和人类活动加剧是湖泊消亡的根本原因。     

莱州湾凹陷北洼沙三段砂岩碳酸盐胶结物特征及地质意义

碳酸盐胶结特征不仅反映了成岩环境,而且可表明成岩阶段及其对储层质量的影响。综合运用岩石学、矿物学和地球化学等方法,对莱州湾凹陷北洼古近系沙三段砂岩中碳酸盐胶结物的分布规律、形成环境、物质来源、沉淀温度以及其对储层物性的影响进行了系统研究。结果表明：沙三段发育两期碳酸盐胶结物,分别为形成于埋藏早期的菱铁矿和隐晶方解石,以及成岩作用中后期形成的方解石、白云石、铁方解石和铁白云石,其中方解石是最主要的胶结物类型。碳酸盐胶结物形成于埋藏作用中后期的高盐度流体环境,与有机质脱羧作用相关,有机碳是最主要的碳来源,Ca2+是长石的溶蚀和粘土矿物转化的产物。包裹体均一温度研究结果表明,碳酸盐胶结物在油气充注的同时或之后形成。形成于成岩作用早期的碳酸盐胶结物在一定程度上增强了岩石骨架颗粒固结和抗压实能力,同时也是后期有机酸溶蚀的主要对象,对储层物性起到促进作用;溶蚀作用之后形成的碳酸盐胶结物占据粒间孔隙和部分溶蚀孔隙,对储层物性起到破坏作用。     

莱州湾悬沙输运机制研究

基于2012年实测的潮流、含沙量及表层沉积物数据及资料等,分析了潮流、余流、潮流底应力及底质类型对含沙量变化的影响,并运用物质通量分析方法,探讨了莱州湾悬浮泥沙的输运机制.研究结果表明:研究海域受半日潮控制呈往复流特征,涨、落潮期间近底含沙量与流速及潮流底应力显著相关,存在明显的再悬浮现象,含沙量呈现潮周期变化特征;底质类型与含沙量大小密切相关,细颗粒物质更容易发生悬浮;平流输运与潮泵效应是莱州湾海域的悬沙输运的主要动力因素.     

莱州湾第四系初步框架及环境意义

【目的】莱州湾位于渤海陆架的南端,是研究第四纪东北亚地理与环境重组的关键地点之一,较为连续地记录了渤海盆地陆—海转换时区域环境变化的历史。【方法】为揭示区域地层特征及其可能的环境意义,以莱州湾地区11支钻孔岩心为研究对象,详细分析了第四纪地层对比框架与沉积演化过程。【结果】（1）通过布容正极性时和松山负极性时两个等时面的对比分析,推测莱州湾地区向海一侧在早更新世经历了显著的沉降过程,导致盆地向南（山区一侧）广泛扩张;（2）基于11支钻孔岩心的地层特征对比,初步构建了区域第四纪地层框架,识别出17个水退—水进旋回,包括全新统1个、中更新统上部—上更新统2个、下更新统上部—中更新统7个、下更新统7个;（3）开展环渤海地区地层对比研究,基于加拉米诺正极性亚时的等时面对比,推测中更新世渤海盆地向东、西北缘显著扩张。【结论】初步重建了渤海盆地陆—海转换的主要过程,包括晚上新世的泛湖—湖群环境,早更新世的大湖发育（最近一期“渤海古湖”）,中更新世大湖萎缩—弱海侵过程,晚更新世大海侵—陆架沉积环境等阶段。因此,莱州湾第四系的初步框架为重构盆地演化和区域古环境过程提供了新证据,也为探讨更大区域内盆地演...     

渤海湾莱州湾东岸海岸带人为地质灾害研究

在人类活动中，渤海莱州湾东岸海岸带形成了地表塌陷、河槽变形、海水入侵、海岸侵蚀等一系列地质灾害。由人为活动方式的不同，海岸带地质灾害存在结构与特征上的诸多差异，不同地质灾害在时空成因上有内在的联系。海岸带地质灾害防治的对策主要包括：建立以3S为基本技术支持的现代海岸带资源与环境管理系统；海岸带规划和海岸带环境变化研究三个方面。首次提出了海岸带缓冲区的概念，以及海岸带缓冲区规划和建设的初步构想。     

莱州湾地区的海水入侵

绪言自70年代以来,我国陆续出现零星的海水入侵。进入80年代中期,由于过量开采地下水,海水入侵范围逐渐扩大。目前情况比较严重的地区有山东的莱州、龙口;河北的秦皇岛;辽宁的大连等地。海水入侵严重     

海南岛三亚湾现代碳酸盐沉积

现代沉积是了解古代沉积岩和沉积矿产的钥匙。为此,冯增昭参加了1978年由四川石油管理局地质勘探开发研究院和华东石油学院等八个单位组成的“海南岛现代海洋碳酸盐沉积联合考察团”。在考察期间,在中国科学院南海海洋研究所的资助下,冯增昭和南海所的朱袁智、聂宝符和林宏雄以及四川局的孔金祥,共同对三亚湾海域的表层沉积物进行了取样;另外,冯增昭还对东、西瑁洲的滨岸砂进行了取样,共48个(图1)。     

莱州湾沉积有机碳储量及海洋健康评估

海洋沉积碳储量在全球碳循环中发挥着重要作用,而海湾作为海洋的重要组成部分,近几十年来由于受人类活动影响有机碳循环发生了明显变化,对碳储备能力的响应同样不可忽视,但却鲜有报道。研究区域位于莱州湾(37°~38°N,118.9°~120.3°E),是渤海三大海湾之一。利用39个表层沉积物和其6根沉积箱式柱状样(站位为6154、6174、6184、6194、7211和7214,柱长在17~39cm之间)对海湾有机碳储量进行评估。同时,通过计算海洋健康指数(OHI)十个目标之一的碳储(carbon storage)来评估海洋健康状况。结果表明,莱州湾表层沉积物1cm的有机碳储量平均为0.3t/ha,在研究区域的中部、东部和北部偏高,莱州湾东南部、区域西北部以及黄河口处有机碳储量偏低。莱州湾0~20cm有机碳储量为20.6t/ha,低于我国表层土壤0~20cm有机碳储量29.7t/ha以及浙江、云南、海南和重庆等省市。莱州湾碳储(carbon storage)得分为37,远低于中国平均值51以及世界平均水平75。

     

莱州湾南岸地下咸水污染物示踪运移规律研究

晚更新世以来莱州湾南岸发生了三次海侵,长期的蒸发浓缩作用形成了大范围的地下卤水。受地下淡水过量开采、卤水资源利用及围填海工程等综合因素影响,地下咸水区的地下水流场、水质及周边地质环境产生了改变。选择地下咸水区进行地下水流示踪试验,对地下咸水渗透流速及影响范围等进行探索性试验研究。以粉砂、粘土质粉砂为主的咸水入侵区具有相对统一的地下水流场,示踪剂浓度变化基本符合正态曲线分布。在地下咸水区,示踪剂在随着地下水流运动时,示踪试验相对抽水试验具有速度放大效应。本次试验中,地下水流速0.25~0.38m/d,示踪剂流速0.36~1.09m/d,示踪剂流速是达西流速的2.1倍。     

莱州湾南岸地貌及第四系发育对区域构造响应

莱州湾南岸地貌第四系发育受控于气候、基准面及区域构造,沂沭断裂带的新近活动是该区域地貌第四纪发育的影响因素之一。本文通过地形分析、流域水文分析、历史地貌分析、第四系厚度与历史构造分析等方法,对该区域地貌第四系发育与断裂带关系进行了研究。研究表明:(1)研究区地势西高、东低,河流下切深度自西向东依次减小;典型河流河间地比率自西向东增大;分水岭向东迁移。(2)第四系西薄东厚,区域第四系厚度分布受断裂带控制。(3)沂沭断裂带控制了潍北组的区域分布,控制了区域第四纪沉降中心,影响了全新世中期最大海侵范围。第四纪沉降主轴与断裂带之间的几何关系表明沂沭断裂带在第四纪具有右行走滑性质,区域地貌第四纪特征为沂沭断裂带新构造活动提供了地貌第四纪方面的证据。     

郯庐断裂莱州湾段块体旋转效应及意义

为探究郯庐断裂莱州湾段右行走滑活动的构造响应并约束其起始时期,以最新钻井资料和三维地震资料为基础,深入剖析研究区与右行走滑活动密切相关的构造-沉积响应.结果显示,双轨走滑右行活动开始后,其夹持块因发生顺时针方向的被动旋转而产生差异应变（伸展或挤压）效应.在叠加区域伸展作用的背景下,伸展效应促进沉降作用,致使先存凸起区加速沉降并演变为洼陷区,先存洼陷区沉降幅度更大,现今均为富烃洼陷;挤压效应则抑制沉降作用,致使先存凸起区持续保持凸起状态,而先存洼陷区多沉降减缓甚至转为抬升,生烃潜力减小.综合地层残存信息及区域构造环境表明郯庐断裂带莱州湾段的右行走滑旋转效应最早始于沙三中段沉积时期.      

沂沭断裂带莱州湾海域重力场特征

沂沭断裂带是郯庐断裂带的山东段,该断裂带不仅规模大,而且活动性强,具有"两堑夹一垒"的构造格架。利用实测1：20万海底高精度重力测量数据对沂沭断裂带莱州湾海域重力场特征进行了研究,采用欧拉反褶积、纹理分析等边界识别方法对数据进行处理解释,旨在对研究区进行构造格架的细化。根据重力场特征,推断断裂22条,以NE-NNE向和近EW向为主,推断沂沭断裂带4条主干断裂在莱州湾呈NNE向近平行舒缓波状展布;初步划分了3个三级构造单元,5个四级构造单元,12个五级构造单元;推断昌邑-大店断裂以西重力高反映了基底凸起,重力低主要反映了中、新生代凹陷,断裂以东重力高主要反映了早前寒武纪变质岩分布,重力低主要反映了中生代花岗岩体分布。     

莱州湾滨海平原地下卤水成因初探

我国有长达18000公里的海岸线,海水资源十分丰富。自古以来,沿海地区以海水为原料晒盐,称为“海滩制盐”。另一方面,据《史记·夏本纪》称,早自三千年前起,渤海莱州湾沿岸(古青州地),有“海滨广泻,厥田斥卤”、。厥贡盐缔”的记载。人们于斥卤之地,掘坑取水,     

渤海湾盆地莱州湾凹陷新生代盆地演化

利用莱州湾凹陷及其围区现有的地震、钻井等勘探资料,通过地层展布特点分析、构造恢复、单井埋藏史-沉降史分析等手段,对凹陷的新生代构造演化进行了详细研究。对地层与构造的研究分析发现,新生代存在两期构造应力场变革对莱州湾凹陷的形成演化起到至关重要的作用,即沙三期前后应力场转换(40Ma左右)与古近纪、新近纪之间的应力场转换(20Ma左右),其中前者与郯庐断裂由左旋转为右旋这一事件相耦合,而可能与之具有一定内在联系。对于盆地性质的分析认为,莱州湾凹陷并非典型的右旋走滑拉分盆地,而是受走滑作用影响的以伸展作用主控的裂谷盆地,其中沙三期之前可能为左旋走滑影响下的断陷盆地,而之后则为右旋走滑作用改造下的断陷-坳陷盆地。综合分析后,最终将凹陷在新生代的演化分为断陷期(孔店-沙四期—沙三期)、断拗期(沙二-沙一期—东营期)、坳陷期(东一期—馆陶期)、新构造活动影响期(明化镇期至今)4个阶段。     

莱州湾南岸地下卤水水位动态变化与开采量关系研究

由于多年来大量开采地下卤水,莱州湾南岸已经形成多个地下卤水降落漏斗。该文根据区内盐场水位长期观测资料,较系统地分析了地下卤水水位动态变化规律,查明了卤水水位与开采量的关系,建立了区内卤水水位与开采量相关关系方程。通过分析说明开采对水位的影响,为改善区内地质环境,合理利用卤水资源提供了科学依据。