渤海莱州湾南岸平原浅埋古河道带及其与海(咸)水入侵关系研究

根据2100余个钻孔资料,并结合大比例尺地形图、航片、卫片判读分析,以及野外实地考察和沉积物样品的粒度分析、岩相分析、14C测年,研究了莱州湾南岸平原浅埋古河道带的分布规律、埋藏和沉积特征、古河道的分期断代以及与海(咸)水入侵关系。该区在埋深60m内的浅埋古河道带,可分成弥河、潍河和白浪河3个系统,它们大都呈掌状、放射状分布,并与其所属河流的冲洪积扇范围相吻合。该区古河道的形成和发育与古气候和海平面变化密切相关。自晚更新世晚期以来,该区有4期古河道发育,其中玉木旱冰期古河道和玉术主冰期古河道的砂层沉积粒度粗、连通性好、分布广,既是富水性强、水质好的淡水含水层,又是该区海(咸)水入侵的主要通道。控制在浅埋古河道带超采地下淡水,并在丰水季节利用其进行地下水回灌,是治理该区海(咸)水入侵灾害的重要措施之一。     

潍河下游地区浅埋古河道沉积与第四系地层划分

浅埋古河道带以冲洪积扇体为核心向北呈指掌状分布，古河道沉积具有明显的阶段性，早期沉积以中、细砂为主，粒度变化比较大，晚期沉积物以粉砂为主。在垂向上，古河道自下而上分为5段，其粒径呈愈向上愈细的趋势。钻孔剖面分析表明，潍河古河道沉积在横向上摆动幅度不大，沉积物自浅埋古河道主流带向两侧逐渐变细，沉积物粒度也随水动力强弱变化而变化，从上游到下游粒度变细，分选性增强。潍河下游地区晚更新世以来共发育5期古河道，与冰期－间冰期气候变化相对应。其中Ⅰ、Ⅱ期古河道厚度大，颗粒组，纵向上连续性好，为优良的含水层，其埋藏层位与古卤水埋藏层位基本一致，相互贯通，古河道成为卤水入侵的良好通道。晚期古河道沉积厚度大，沉积物粒度小，是早期主要的淡水取水层，但人类开采地下水的活动使其已成为海水入侵的主要通道。     

辽东湾中北部浅层埋藏古河道沉积特征及对海上工程的影响

以大量钻孔资料总结出辽东湾中、北部全新世8.5kaB.P.以采沉积了第一海相层,与下伏盛冰期的陆相层之间构成不整合界面(R1).界面以下的B层中发育大量埋藏古河道.古河道NE向展布,宽20～800m,埋深2～13m,按其埋深位置分成4种古河道,按其充填方式又可分成5种古河道.它们在认识地层古环境、海上施工、海上建筑和防灾减灾上有重要意义.     

闽北近岸海域末次盛冰期古河道体系平面展布以及垂向反射特征

根据采集的3 500 km浅地层剖面资料,对闽北近岸海域末次盛冰期古河道体系的平面展布特征(宽度、深度变化特征)和垂向剖面反射特征(反射界面、层序内部反射特征)进行了详细的描述,系统地分析了研究区在末次盛冰期古河道体系的平面展布和古河道典型断面反射特征,初步推测了其起源及形成时的地质环境。结果表明：①研究区内存在一个古河道体系,结合当时古地形及地理位置综合分析,古河道分布与当时海底的地形变化大致对应,推测其中一条走向大致为EW向的古河道可能来源于闽江,另外一条走向为SN向的古河道可能来源于长江支流,具体起源尚待进一步探讨;②进一步验证了自末次盛冰期以来,研究区从发生海退裸露地表发育古河道到再次遭受海侵形成浅海环境的历史变迁。     

西部黄土高原兰州黄土磁化率增强模式及其驱动机制

我国黄土高原第四纪风成黄土序列为研究不同时间尺度(构造和轨道尺度)的环境演变提供了理想材料,其中轨道尺度上冰期-间冰期气候变化是第四纪以来气候周期性演变的重要特征。粒度和磁化率分别作为冬季风和夏季风指标被广泛应用于亚洲内陆干旱化和古季风演化研究。然而,磁化率作为古气候代用指标在解释区域环境演化时存在差异性,并不能将其总视为暖湿信号。以黄土高原西部地区的兰州皋兰山和西津岩心为研究对象,详细分析了倒数第二次冰期以来的粒度和磁化率特征,并与洛川剖面进行空间对比。研究表明,间冰期的磁化率总体高于冰期,但在冰期向间冰期转换的过渡期,皋兰山和西津岩心磁化率值并没有降低到冰期水平,而与弱发育古土壤磁化率水平类似。我们推测该时段兰州黄土磁化率增加并非由成壤作用增强贡献,而是源区粗颗粒磁性矿物增加所致,其磁化率增强模式可能同阿拉斯加、新疆黄土类似。由此可见,磁化率增强模式不仅在冰期时黄土高原东西部存在显著差异,而且在同一区域的不同沉积时期也存在较大差别。     

黄海、渤海埋藏古河道区沉积物的地球化学特征

晚更新世以来,我国北方陆架海区受冰川气候变化的影响,曾经发生过多次沧桑变化及陆海变迁,黄海、渤海陆架区在冰川时期多次裸露成陆。当时陆架区发育的河流受后期海平面上升的影响而淹没在海底,进而埋藏于不同厚度的海相沉积物之下,成为陆架区的埋藏古河道。Лeнд?epr(1972)曾认为低海面时期黄河只流入渤海而没有进入黄海,在黄海北部发现的古河道是古鸭绿江。近代我国陆架海区古地理环境变迁的研究中,又有许多关于埋藏古河道的报道(耿秀山,1981;秦蕴珊等,1988;李凡等,1991);根据古河道出现的地理位置,以及部分沉积学标志提出,晚更新世末期低海面时期,古黄河曾经在南黄海陆架自北向南流动(李凡等,1993)。杨子赓(1985)根据浅地层地球物理测量资料推测,末次冰期低海面时期古长江自苏北弶港附近向北东方向延伸,可达北纬34°30′左右。近年来又有人提出,末次冰期时期气侯寒冷、干燥,陆架区处沙漠化环境。这样,晚更新世末期,渤海、黄海陆架区有无河流,陆架上发现的古河道是哪个水系的河流等便引起许多学者的思考。关于晚更新世末期的古地理环境问题尚有待于深入调査研究。然而,近期多次发表的大量高分辨地球物理调查结果表明,渤海、黄海和东海陆架区在晚更新世末期低海面时期有埋藏古河道已经基本上达到共识。在此基础上进一步确定埋藏古河道的属性,即研究古河道属于哪个水系已经成为研究我国北方陆架海区沉积作用发育历史的重要任务。本文旨在根据埋藏古河道区的样品,采用地球化学方法分析其物质来源,进而判断古河道的属性。     

粤东汕头近岸海域灾害地质风险综合评价

基于粤东汕头近岸海域地质和地球物理资料,通过对物探数据进行解译,查明了该区域内主要有活动断层、埋藏古河道、浅层气、不规则浅埋基岩等灾害地质类型,并结合层次分析法和模糊数学法建立了以断层、埋藏古河道、浅层气、浅埋基岩为评价指标的风险评价体系,得出海域内的不同区块的风险性等级,共分低、较低、中、较高、高5个等级。研究区超过70%的区域灾害风险不高,高风险区分布在榕江外河口、海门湾南部,主要受埋藏古河道和断层影响。较高—高风险区工程地质条件较差,存在的不良地质条件可能会给海上工程建设带来风险,选址时应尽量避开此类区域。评价结果与已查明的灾害分布特点吻合,对以后海上工程项目施工有一定的参考价值。     

东海陆架的古河道和古三角洲

基于１９９６年中法东海海洋地质调查电火花单道地震资料,确定了晚更亲世早期和中期长江（黄河）水下三角洲的分布范围和大致时间。中更新世晚期东海陆架为一自西南向东北倾斜的河流冲积平原,晚更新世以来自西北方向的大型河流的三角洲受此控制主要发育在东北部较低地区。东海陆架较大古河道多发育在末次冰期中的亚间冰期（氧同位素３期）。     

南海南部末次冰期以来的沉积物特点及其古环境意义

对南海南部接近湄公河三角洲中陆坡上的MD01 2392站样品进行了地球化学和粒度分析,揭示出该站位上部12 8m地层包含了完整的末次冰期约7万年以来的沉积旋回。其MIS4期以来的沉积速率是南海南部已知站位柱状样中最高的,呈现冰期高而间冰期低的特征;并发现沉积物中Ti、Si、Fe和Al等元素含量在冰期时高,推测与低海面时期具较高的陆源物质输入有关。元素Sr、Ba、Ca的含量分布与CaCO3的相似,冰期低、间冰期和全新世高;推测冰期低值是陆源和非CaCO3物质稀释作用的结果。粒度分析表明粉砂(2～63μm)是该站陆源物质的主要成分,粗组分(>63μm)主要出现在MIS2的早、晚期,指示有浊流沉积存在。     

长江口水下淡水资源及其供水意义

上海地区发育的含水砂层均为长江水系古河道，其一直延伸至长江口、杭州湾水域，尤以埋深１７０ｍ以下的含水层分布更广，成为水下淡水资源的赋存场所。初勘结果表明，其水量丰富、水质优良，从而为海上及岛屿供水提供了新途径。     

直流电阻率法在洋戴河平原海水入侵识别中的应用

海水和淡水之间的显著电性差异使得直流电阻率法可用于识别和监测海水入侵。洋戴河平原不同海水入侵程度含水层,其电阻率呈现出显著分异,一般规律为：严重入侵（<5 Ω∙m）,轻度入侵（5～13 Ω∙m）,未入侵（13～150 Ω∙m）。结合水文地质钻孔资料,依靠含水层电阻率分布识别海水入侵。结果表明,洋戴河平原部分地区海水入侵进程具有明显的季节效应,由于农灌开采地下水导致6月海水入侵程度较为严重,3、11月海水入侵程度相对较弱。研究区滨海浅层地下咸水（微咸水）区主要分布在河道两侧,并向周围抽水灌溉区发展,其主要来源是海水沿河床入侵后形成的混合咸水以及灌溉回归水。现有的措施已经对海水入侵发展起到了一定的减缓作用,但仍需加强典型地段的防治。     

珠江八大口门2016年枯季盐度同步观测及咸淡水混合研究

通过分析2016年枯季在珠江三角洲8个口门测站的现场同步观测盐度资料,总结了枯季八大口门同步盐度垂向分布和盐淡水混合特征。结果表明：由于八大口门的水动力条件、河口走向等不同,各口门的盐水入侵强度、盐淡水混合程度存在时空差异。其中,在盐度分布上表现为以横门为中心,向东西两侧口门,盐度逐渐递增;在层化参数分布上,总体上由横门向东分布的洪奇沥、蕉门、虎门的层化参数依次递减,横门向西分布的磨刀门、鸡啼门、虎跳门、崖门的层化参数依次递减;在一个潮周期内,盐水入侵程度、盐淡水混合强度随着潮涨潮落表现出周期性特点。盐度垂向上从上往下逐渐增大,并存在盐度拐点。一般潮汐动力越强,盐度拐点的位置越高。八大口门中,一般虎门、崖门的垂向盐度拐点位置最高;蕉门、洪奇沥、横门的垂向盐度拐点位置最低。     

山东北部泥质海岸带白浪河地区地下水水化学演化过程

莱州湾沿岸是中国海(咸)水入侵典型区域之一,受多次海侵海退事件影响,形成了复杂的地下含水系统。为探究其地下水系统水化学特征及演化规律,对比分析白浪河地区内地下水的水化学特征及主要离子的变化规律,研究了不同分区的水化学演化过程。结果表明,内陆的咸水主要由淡水/卤水混合形成,滨海的咸水主要由淡水/海水混合形成。现存卤水在形成过程中发生了淡水的混入,水岩相互作用和阳离子交换在一定程度上改变了卤水的水化学组成。矿物饱和指数结果表明,不同分区的地下水体中,方解石和白云石基本处于饱和状态,岩盐均未达到饱和状态,石膏仅在卤水中达到饱和状态。从陆到海,地下水系统中发生的阳离子交换过程不同,淡水区和微咸水区浅层的地下水主要是水中的Ca2+与含水介质吸附的Na+交换,而其他分区的阳离子交换过程与之相反。     

青岛沿岸海(咸)水入侵灾害的成因与现状

海(咸)水入侵倒灌是各沿海城市的主要地质灾害之一。青岛市位于黄海之滨,海岸线绵长,海水入侵主要发生在辖区内主要河流的入海口周围。主要原因是入侵区附近地下水开采量过量,引起海水、古海水或高矿化地下咸水沿含水层向陆地方向侵入,从而侵染了地下淡水资源。论述了灾害成因机理及严重危害性,并提出相应的防治措施。     

江苏盐城滨海地区浅层地下咸水的水盐来源及咸化成因

江苏盐城滨海地区浅层地下咸水对区域水资源利用和生态环境保护具有重要影响,为了查明浅层地下咸水的水盐来源及咸化成因,于2018—2019年采集了研究区河水、雨水、海水、地下淡水、微咸水及咸水等不同类型水样,对水样的水化学组成、离子比、Piper三线图、氢氧同位素组成及14C测年结果进行了分析,结果表明：① 潜水与第Ⅰ承压含水层地下水均以咸水为主,潜水含水层上部存在埋深小于10 m的淡化层,向海方向分布有淡水、微咸水、咸水水质类型。② 潜水与第Ⅰ承压含水层地下水主要来源于全新世暖期降水补给,盐分来源于强烈蒸发浓缩后的古残留海水。③ 潜水淡化层地下水主要来源于现代时期降水补给,盐分来源于岩盐和铝硅酸盐矿物的溶解,废黄河口部分地区地下水咸化主要受海水入侵影响。     

我国沿岸某些人为地质灾害的预测

沿岸某些人为地质灾害与沉积层的性质有关。我国沿岸沉积层的特征和分布依赖于河流输沙。注入构造沉降带的多为大河,其输沙量占入海河流输沙量的90％以上,且颗粒较细,形成厚层第四纪泥质沉积层。注入隆起带的河流其输沙量少于10％,且以沙砾为主,形成沙砾层。依据我国沿岸沉积层的分布格局,可以预测某些人为地质灾害。     

西沙群岛白云岩-铁白云岩空间变异的特征：来自地球化学的证据

成礁以来西沙群岛白云岩-铁白云岩大量发育,针对白云岩空间变异及成因演化的讨论具有重要意义。西科1井存在7层白云岩,对7层白云岩进行了划区处理,将7层白云岩层分为浅、中、深3类：<600 m为浅层（层一、层二、层三,合计厚度203 m）,600～1 000 m为中层（层四、层五、层六,合计厚度79 m）,>1 000 m为深层（层七,厚155 m）。通过对7层白云岩的主微量元素特征、成岩环境与成因模式及浅层、中层、深层白云岩地球化学数据之间的规律与差异的分析认为,西科1井白云岩受陆源物质影响小,高的SiO2可能来自西沙周缘火山地带。西沙地区白云岩成岩环境总的来讲属于氧化环境,但浅、中、深层成岩环境的氧化强度具有差异。西科1井白云岩的古盐度都较高,但层与层之间有着细微差异。西科1井白云岩锶含量总体偏低,受到淡水淋滤作用强烈,形成于古水深较浅的礁相台地环境,相比较而言,浅层受到大气淡水影响最强,中层次之,深层最弱。西沙白云岩成岩过程中受到高盐度海水、大气淡水和回流渗透作用等多种因素的影响。     

闽江口的盐、淡水混合

采用盐、淡水混合比的概念研究闽江口的混合状态，并确定了分层、部分混合、高度混合３种类型的分类指标。研究表明，闽江口主要水道的盐、淡水混合以部分混合为主，其次是分层，高度混合出现的机率较少；盐水异重流发育良好，混合状态的变化与潮流速的变化不相一致；盐水入侵时混合比相对较小，后退时相对较大。闽江口是一个径、潮量比值较小的强潮河口，按照一般规律，其盐、淡水混合应该出现高度混合型，但在闽江口的主汊道中发生     

Basement imaging with Side-Looking Seismics

The multistreamer Side-Looking Seismic system presented in this paper makes a sonograph of uncovered or buried crustal topography, thus revealing the structural fabric of the oceanic basement, even when this is covered with a sedimentary layer. Major elements of the system are an airgun as a sound source, five single-channel parallel streamers and two minicomputers for signal capture and processing.The system is used simultaneously for enhanced single-channel seismic profiling and for side-looking seismics. A vertical section with an improved signal-to-noise ratio and a suppression of side-echoes is produced on a digital seismic recorder. Primary side-looking seismic output in the form of 5 profiles with different angles of incidence is obtained within 10 seconds. This part of the processing can be done in real time.In sediment-covered areas the low frequencies used cause the slanted profiles (the side beams in the primary output) to be side-looking sonar images of buried topography. The projection process yielding final side-looking output corrects for slant range deformation caused by the water column and, if necessary, for deformation caused by refraction within the sedimentary column. The result approaches a conformal map of the structure of the traversed basement. Swath width is mainly determined by water depth and refraction effects in the sediment. In Madeira abyssal plain a swath width of 8000 m was attained in a water depth of 5000 m.Within the swath, oceanic basement structures are recognized in the form of elongate more or less parallel reflectors. They are interpreted as buried spreading topography. The lack of side-echoes within fracture zones combined with typical wall signatures can be used to trace fracture zones. These features are demonstrated for an area in Madeira abyssal plain.