青藏高原东北部冬给措纳湖湖区冰缘环境探讨

冬给措纳湖位于青藏高原多年冻土区东北部,湖区高寒沼泽、冰缘环境、冻土分布及其演化在全球气候变暖条件下,有其自身特点.为探讨冬给措纳湖湖区冻土分布及冰缘环境,2009年5月9—26日,对冬给措纳湖进行了考察,发现冻融草丘、冻胀丘遗迹、寒冻裂缝、热融洼地、古冻融褶皱等现代冰缘及古冰缘现象在湖区普遍存在.湖东、西岸的沼泽湿地中,热喀斯特发育明显,形成热融洼地和冻融草丘.湖北岸阶地及草场中存在零星和岛状冻土,经钎探表明,当时融化深度为0.3～0.8m,0.4m深度处冻土有胶结冰发育.湖东冲积平原的沼泽湿地中,冻融草丘和热融洼地存在;冻胀丘遗迹、寒冻裂缝在沼泽湿地边缘泥炭覆盖地存在.湖北岸二级阶地剖面发现古冻融褶皱.     

青藏公路沿线(小南川—安多)冻土工程地质图(1:20万)的编制原则和方法

本图编制的主要依据是冰土、地下冰的分布及土层含冰量的大小。采用三级区划原则,共分出三个冻土工程地质区,15个冻土工程地质亚区和43个不同类型的冻土工程地质地段。     

浅层地震勘探在巴塘断裂活断层填图中的应用

巴塘断裂活断层填图中,针对第四系覆盖层较厚,断层出露较差、地表形迹、地貌特征不明显的部位,采取浅层地震勘探方法探测。在上莫西村、松多村至竹巴龙村共布设7条测线,解译浅层地震数据可精确定位活断层位置,查明其几何学特征,工作区内巴塘断裂通过测线处的覆盖层厚度约10～100m,巴塘断裂北端并未止于上莫西村,有往北延伸的趋势。     

《中国冰雪冻土图》(1:400万)的编制

中国冰雪冻土图是双全张挂图,供读者了解我国冰川、季节积雪、海河湖冰、冻土及冷生现象等自然现象的分布特征、资源现状以及与人类社会活动的关系。上述自然现象的发生与变化是相互联系的,它们之间的关系又是错综复杂的。本图的设计和制图综合考虑到以寒色为主,按冰川、积雪和冻土进行分类分级综合,冷生现象设计14种象形符号表示大致分布位置。     

青藏高原多年冻土区热喀斯特湖环境及水文学效应研究

结合国际冻土研究的热点问题和青藏高原脆弱生态环境可持续发展的需求,针对多年冻土退化过程中趋于加剧的热喀斯特现象,及其因融穿冻土、造成区域地下水位的改变而诱发的生态环境影响,在国家自然科学基金重点项目支持下开展"青藏高原多年冻土区热喀斯特湖环境及水文学效应"研究。项目主要通过遥感分析及野外调查,分析气候变化和工程活动影响下的青藏工程走廊内热喀斯湖时空分布规律,评价其生态环境效应;选取热喀斯湖广泛发育区域,调查其发育条件、规模和几何分布特点,揭示典型热喀斯特湖影响因素变化、水热状况等,通过水文学、同位素示踪试验等阐明热喀斯特湖与地下水之间的转换关系;结合抽水疏干试验进行热喀斯特湖对区域地下水位影响分析,并通过数值模型及模拟,依热喀斯特湖发育不同阶段、规模,分析其对区域冻土、水文条件及生态环境的影响。研究成果将有助于区域性冻土生态环境演化准确评价及趋势预测,以及深入理解诸如江河源多年冻土区水文状况演化影响因素,及其相应的生态环境响应机制。     

青藏高原腹地各拉丹冬南北坡多年冻土考察初步结果

青藏高原唐古拉山南北两侧在地形地貌、地理和气候特征上存在显著差异,多年冻土的发育状况和特征也明显不同。受第二次青藏高原综合科学考察研究等项目资助,多年冻土对亚洲水塔的影响专题考察分队分别于2019年和2020年的10—11月对唐古拉山各拉丹冬南侧的色林错上游扎加藏布源区（简称“湖源区”）和北侧的长江上游沱沱河源区（简称“江源区”）进行了多年冻土野外考察。利用钻探、坑探、地球物理勘探等方法对多年冻土的分布边界、多年冻土剖面的地层、地下冰等特征进行了描述和取样,同步构建了多年冻土温度和活动层水热观测网络,为多年冻土对亚洲水塔影响的机理分析、数值模拟以及情景预估提供数据保障。对野外调查资料的初步分析认为,各拉丹冬南北两坡地层沉积类型和地下冰赋存状态存在明显差异,北坡多年冻土的热稳定性、地下冰含量、冰缘地貌类型多样性均高于南坡,但由于受到构造地热、河流融区等多种因素的影响,北坡的冻土分布形式更为复杂。江源区100 m钻孔剖面揭示了连续分布的、厚度大于50 m的地下冰;在该区域发现了多年生冻胀丘分布群,并利用钻探和地球物理勘探方法对该区域规模最大、结构最完整的冰核型冻胀丘进行了较为系统的勘察剖析。两次野外调查工作共采集钻孔岩心、表层土壤、冰水等各类样本近1.2万件,为后期区域冻土理化指标分析,冻土环境化学、古气候环境研究的开展奠定基础。     

多年冻土区热融湖研究现状与展望

热融湖是多年冻土区地下冰融化形成的典型地貌单元,热融湖及其变化对多年冻土热状态、水文过程、生态环境、冻土工程稳定性等有着重要的影响. 热融湖还是重要的温室气体源,与全球气候系统存在着复杂而显著的互馈过程,是气候与环境变化的指示器. 因此,开展热融湖的相关研究是近年来冻土学研究的热点之一. 通过文献综述,从以下方面评述了热融湖研究的现状与进展：1) 热融湖形态特征及其演化过程;2) 热融湖热状况及其热效应研究;3) 热融湖和多年冻土区土壤-植被生态系统的相互作用研究;4) 热融湖对大气中温室气体的贡献. 最后,讨论了该领域目前面临的主要问题,提出了应在热融湖演化的基础理论、动态变化过程的预测、热融湖的冻土水文效应、区域尺度热融湖与冻土、生态、水文和气候耦合过程的综合等方面进一步开展研究,为定量预测和评价冻土区热融湖环境工程效应,应发展不同尺度的计算模型.     

漠河-加格达奇段多年冻土区中俄原油管道运营以来的次生地质灾害研究——以MDX364处的季节性冻胀丘为例

通过对中俄原油管道漠河-加格达奇段多年冻土区的现场勘查研究, 统计了管道运营以来出现的冻土次生地质灾害主要有冻胀、融沉、水毁、冻胀丘、冰椎等. 在研究区域特定的气候背景下, 管道的修建和季节性变化的正油温运营, 破坏了管道周围冻土的水热平衡, 使得管道周围土体出现差异性冻胀和融沉, 这种差异性位移量的累积对管道安全稳定长期运营造成了威胁. 以管道里程MDX364处的冻胀丘为例, 利用探地雷达进行了现场探测. 结果表明: 管道周围存在的融区为冻胀丘的发生和发展提供了水源补给通道, 管道的热影响加速了冻胀丘的发展和消融, 2014年3-10月管道周围地表产生的差异性位移超过了1.1 m. 针对该次生开放型季节冻胀丘, 提出了修筑或疏通管道附近的排水通道、钻孔放水和保温排水渗沟等防治措施. 研究成果能为中俄原油管道的安全稳定运营提供技术支撑, 为其他冻土区管道设计施工和运营维护提供参考和依据.     

共和-玉树高速公路多格茸段冻胀丘与公路路基的相互影响

冻胀丘是土层中水分向冻结锋面大量迁移集聚,并且冻结膨胀使地面隆起呈丘状的一类冰缘地貌。冻胀丘的本质特征是存在纯冰核或高含冰地层,冻胀丘地表的隆起高度即代表了地下冰层的累计厚度,在工程建设中一般采用避让措施。在我国冻土区公路建设中,过去尚未遇到道路穿越冻胀丘的先例,正在建设中的青海省共和-玉树高速公路（简称共玉高速）在玛多县多格茸盆地横跨几个冻胀丘,对公路建成以后安全运营造成潜在威胁。以共玉高速建设里程K430+070处道路所跨的冻胀丘为例,基于地温监测数据和冻胀丘钻探资料,探讨公路建设对冻胀丘下覆冰层的影响及由此带来的路基稳定性问题。监测发现目前路基下多年冻土上限已经下降至冻胀丘高含冰地层位置,由于沥青路面的强吸热性,未来冻胀丘路段将发生持续沉降。如果多年冻土完全融化,该段路基有可能发展成热融湖塘。     

加载过程中结构-冻土界面红外辐射温度场研究

为获取加载过程中结构-冻土界面温度场的时空分布规律,采用红外热辐射成像技术对模型桩-冻土界面上红外辐射温度场的产生、发展及其演变过程进行了试验研究。结果表明：模型桩在加载直至滑移过程中,桩-冻土界面处存在红外辐射温升现象;桩-冻土界面发生滑移前,红外热图上低温区域在密度和范围上均逐渐减小,距离冻土试样表面不同深度D处温升幅度?T和影响宽度W随时间而逐渐增加,但相同时刻?T和W随深度D的增加而减小;桩-冻土界面发生滑移后,红外热图上的高温区成带状分布,并趋于贯通,最大温升幅度?Tmax和温升影响的最大宽度Wmax随深度D的增加呈线性减小规律。研究结果可为红外热辐射成像技术应用于冻土地区结构-冻土界面温度场测试提供参考。     

高密度电法在煤矿采空区探查中的应用

在刘官庄矿地面二、四层露头区进行了地面高密度二维电法勘探,勘探共布设5条测线,通过对采集的数据进行正反演处理,获得1#-5#测线的电阻率断面图。从该成果图上可以看出,在2层煤与4层煤中,5条测线都存在低阻异常。经钻探验证,在1#测线与5#测线相交位置,孔深35.21m处为4煤层采空区;在2#测线孔深19.3～21.3m处,发现2煤层采空区,孔深38m时,发现4煤层采空区。     

MODIS LST产品青藏高原冻土图的精度验证

利用遥感数据可以大大提高青藏高原多年冻土分类和制图效率,并降低在环境恶劣、地形复杂的高寒区域所需的观测要求,从而避免人力和物力的巨大消耗。为了验证基于MODIS LST产品制作的青藏高原冻土图的精度,通过选取青藏高原东部的温泉区域和西北部的西昆仑山地区对1：400万青藏高原冻土图、1：300万青藏高原冻土图、基于MODIS LST产品青藏高原冻土图进行综合验证,以此评估基于MODIS LST产品的青藏高原冻土图精度。结果表明,利用遥感数据制作的青藏高原冻土图较已有冻土图能够更好反映多年冻土的空间分布特征,同时存在差异的地方大多是多年冻土与季节冻土过渡的边缘区域,形成原因主要是制图时间差异,此外还有坡度、坡向、植被、积雪等多重因素的综合影响。     

山东东里幅、韩旺幅1∶50 000水系沉积物测量数据集

东里、韩旺地区位于山东临沂市沂水县,位于华北地台成矿区之郯庐断裂(沂沭段)成矿区。依据2016年度山东省级地质勘查项目“山东省1∶50 000东里幅(J50E024018)、韩旺幅(I50E001018)区域矿产地质调查”,完成了该2个图幅的水系沉积物测量工作。数据集汇集了东里幅、韩旺幅共2个图幅1∶50 000水系沉积物测量18种元素(W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Sb、Hg、V、Cr、Co、Ni、Ti、Mn)的分析测试数据,共包含数据点3 335个,测试数据60 030个,第一次建立了调查区1∶50 000的地球化学数据库。在此基础上,编制了59张各类地球化学系列图件(包含综合异常图1张、单元素地球化学图36张、组合异常图4张、单元素异常图18张),并建立了空间数据库。通过本数据集在区内共圈定各类单元素异常302处,综合异常21处(甲类异常1处、乙类异常8处、丙类异常12处);经异常查证,其中矿致异常为13处。经过后期矿产综合检查,共划定找矿预测区4处(A类1处、B类1处、C类2处);优选金、多金属找矿靶区2处(B类1处、C类1处);新发现金矿点4处,其中1号矿点矿体由1个探槽共4个样品控制,矿体厚度2.1 m,Au品位0.13×10^-6～89.66×10^-6,平均22.88 ×10^-6。     

季节性冻结区水分动态研究方法商榷

前言 季节性冻土在我国分布非常广泛,从东北到华北,直至西北、西南,都有分布。纬度高,冻结深。纬度低,地势高,亦有冻结。 大面积季节性冻土的分布,影响着当地水分动态的规律。既不同于非冻结区,也和永久性冻结区有别。具有从非冻结区到永久性冻结区“过渡型”的水分动态特征。     

牙林线多年冻土区路基冻融病害整治工程效果模拟

既有东北铁路多年冻土区路基病害严重,为保证既有铁路的正常运营,综合运用多种防治措施进行了路基病害整治的试验研究。牙林线北段试验工程含274K500m~275K000m、275K460~276K000m两个路基试验段,该试验工程综合运用了XPS保温板、EPS保温板、热棒、保温护道等积极有效的防治措施。本文针对牙林线北段试验工程段,结合现场实测地质资料和气温资料,利用有限元分析软件对该试验段路基病害整治效果进行了数值分析研究。     

基于年平均地温的青藏高原冻土分布制图及应用

年平均地温是指多年冻土年较差为零的深度处的地温,是冻土分带划分的主要指标之一.利用青藏公路沿线钻孔实测年平均地温数据,进行回归统计分析,获取年平均地温与纬度、高程的关系,并基于该结果,结合TOPO30高程数据模拟得到整个青藏高原范围上的年平均地温分布.以年平均地温0.5℃作为多年冻土与季节冻土的界限,对比分析模拟图与青藏高原冻土图,除个别区域有较明显的差异,模拟结果图较好地体现了青藏高原冻土的分布情况.利用模拟结果,根据青藏高原多年冻土分带指标及寒区工程多年冻土区划指标,对青藏高原多年冻土分布进行了分带划分,并统计各分带面积;根据简化的冻土厚度计算公式,计算了青藏高原多年冻土的厚度分布.最后,利用数值预测方法的结果,在气候年增温0.04℃的背景下,对高原未来冻土分布进行了预测.     

中俄管道(漠河—乌尔其段)多年冻土环境工程地质区划和评价

在汇总大量勘察资料的基础上,充分考虑冻土区输油管道工程的特点,以及管道与冻土之间的相互作用和过程,重点阐述中俄输油管道沿线多年冻土环境工程地质条件,确定出中俄管道沿线冻土环境工程地质区划原则和指标。按不同类型多年冻土的区域分布规律及面积比率,并考虑地温、厚度及植被变化等特征,分成4个冻土工程地质区,即漠河—瓦拉干片状冻土区、瓦拉干—劲松大片融区的多年冻土区、劲松—加格达奇岛状多年冻土区和加格达奇—乌尔其零星多年冻土区。然后按多年冻土含冰(水)量类别,并兼顾土层冻胀、融沉分类级别,又在4个区内共划分出151个冻土类别地段,依次按区分级进行评价,最后将这151个地段归纳为4种类型的工程地质地段:良好、较好、不良、极差。     

青藏高原多年冻土层中地下冰储量估算及评价

过去几十年来,沿青藏公路/铁路多年冻土区已经完成了数千个钻孔的钻探工作.经过仔细筛选,对其中的697个钻孔剖面的地下冰分布状况和其中9261个重量含水量的分布特征进行了分析.在水平方向上,依据地下冰的分布特征,把青藏公路/铁路沿线的多年冻土划分成少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层5个含冰量类别,并详细统计了各类冻土沿公路所占里程.在垂向上,将每个钻孔划分出3个深度段:即多年冻土上限以下1m范围内、上限下深1～10m段及上限下10m以下段,统计了各深度地下冰储量.青藏公路沿线多年冻土的平均厚度为38.79m,平均含水量为17.19%,据此初步估算出青藏高原多年冻土区地下冰的总储量为9528km3.     

官厅湖上游风积沙丘沙垅灾害调查及防治措施

论述了官厅湖上游风积沙丘沙垅分布的地质环境，分析了沙丘沙垅对官厅湖、怀来县土地和北京生态环境所带来的严重危害，并对其正在发生及潜在的危险性进行了评述。在此基础上，提出了对风积沙丘沙垅的综合科学防治措施。     

贵州省1:5万敬南等三幅区域地质调查新进展

为了查明黔西南地区的地层、岩石、古生物及卡林型金矿分布等特征,充分应用了数字地质填图新方法和现代地质理论及测试手段,开展1:5万敬南幅、巴结幅、坡脚幅区域地质调查。结果表明: 依据岩石组合、生物组合等特征,厘清和划分了研究区地层填图单元,并新建了18个非正式填图单位; 首次发现右江盆地北西侧早三叠世晚期产于陆棚相区的海生爬行动物(鱼龙)化石; 首次发现中三叠世台缘礁相带海生爬行动物(幻龙)化石; 新发现矿化点11处,其中金矿化点9处、钼矿化点1处、胶磷矿化点1处,共圈出了卡林型金矿的3个找矿远景区和1个找矿靶区。该研究为区内开展相关地质矿产调查和研究提供参考。