南黄海悬浮体的垂直分布特性及其指示意义

重点研究了南黄海典型断面的悬浮体垂直分布特性及其指示意义。结果表明:四季南海黄海北部断面悬浮体分布的共同特征是西高东低,冬、春季鲁北沿岸流携带悬浮体向南输运和黄海暖流北上是南黄海与北黄海进行物质交换的重要方式和途径;夏半年南黄海中部断面深水域存在的表层云团状悬浮体高值区或"中层悬浮体最大值"现象与该海域的生物活动具有密切的联系;冬、春季苏北浅滩外侧海域近岸区的悬浮体含量显著高于夏、秋季,且冬半年近岸区的悬浮体具有向外海输运的趋势;长江口东北部断面各季节均存在2个悬浮体高值区,其中位于断面西部近岸海域的高值区与长江冲淡水(夏季)或苏北沿岸水(冬季)的影响有关,位于断面东部深水域处的悬浮体高值区是黄海西部沿岸流物质输运的结果,并与济州岛西南部海域的泥质区总体相对应,黄海与东海的物质交换过程主要通过夏季长江冲淡水东北向扩展与冬半年黄海西部沿岸流南下和黄海暖流北上进行。另外,水体层化和陆架锋也显著影响着南黄海悬浮体的垂直分布状况,锋面是控制夏季悬浮体向外海深水区输运的主要物理机制。     

南黄海表层沉积物物质来源的逐步判别分析

1998年6月,获取南黄海表层沉积物样品61个,黄河、长江中、上游细粒泛滥平原沉积物样品24个.在对后者17个地球化学指标测试的基础上,利用逐步判别分析方法,筛选出7个指标(Ti、Cu、K2O、Zn、Na2O、A12O3和CaO),做为识别黄河、长江物质组成的有效参数,并构造黄河、长江两个物源端元的判别函数Y1和Y2.利用判别函数,分别计算出南黄海61个表层沉积物的函数值,进而对其物源属性进行识别.判别结果表明,南黄海表层沉积物按物源属性分为三大区A-长江物质优势区;B-黄河物质优势区;C-长江、黄河物质混合区.     

波生沿岸流数值模拟

为了更好地研究近岸海域波生沿岸流,建立了基于高阶Boussinesq水波方程的波生沿岸流时域数值模型。控制方程在中等水深范围内具有较好的色散性和变浅作用性能,同时具有二阶完全非线性特征,适合描述近岸区域波浪强非线性运动。通过采用松弛造波方法实现了非线性波浪的无反射入射,采用周期性侧边界条件模拟开敞边界。通过数值试验,讨论了模型中主要参数对数值结果的影响。利用率定后的参数模拟了均匀坡度海岸上产生的沿岸流,通过和实验数据的对比验证了模型的准确性和适用性。利用模型数值模拟了不同波浪入射条件(包括周期、波高和波浪入射角度)对波生沿岸流的影响。     

铜陵地区硫化物矿床成矿过程的热传导和物质输运动力学

根据热传导和热致流体流动以及化学物质输运动力学原理,模拟和分析了铜陵地区铜金硫化物矿床成矿过程的温度场和流体动场。根据矿区温度空间分布模式和流体流线的展布模式,可以预测矿床的溶解地段和成矿物质的堆积场所。研究表明：（1）能量流和物质流是热液成矿的关键因素,而岩浆侵位带进的热是驱动流体流动的原动力;（2）侵入体的产状、不同化学性质围岩的空间分布的组合方式、围岩的孔隙度和渗透率差异等因素共同限定了成矿物质的沉淀堆积场所;（3）矿区中铁和硫主要来自五通组高孔隙度的含黄铁矿砂岩。在砂岩和灰岩之间的白云岩层强烈碎裂形成有利的成矿空间,白云岩与砂岩之间的化学位差是构成成矿化学反应发生的动力。     

黑河流域张掖市物质流账户体系的初步构建

物质流核算与分析(MFA)以重量形式测度经济系统的代谢规模——吞吐量,反映人类活动对环境压力的直观信息,也是生态可持续性的有效衡量.建立包括MFA在内的实物账户,成为研究区域环境经济综合核算的基础.介绍了MFA的理论背景以及区域物质流账户的基本框架及其衍生的指标体系,参照欧盟统计局《物质流指导手册》,以甘肃省张掖市为例,初步构建了中观尺度上的区域物质流账户.结果表明:张掖市物质需求总量(TMR)中生态包袱比例高达86.5%,其中最大的是煤炭及矿物和建材开采所产生的生态包袱,占TMR的65.2%,经济发展对自然环境的扰动破坏影响十分显著,资源开发粗放,利用效率低下.张掖市目前经济发展水平和产业结构特征,决定了张掖市经济系统物质资源的需求结构中相对较高的基础原材料投入,缓解环境压力的根本途径在于促进产业结构的升级调整.     

江苏海岸中部近岸沉积物重力流输运过程

目的 重力流是沉积物跨海岸/陆架输运的重要机理,对地貌演化具有重要影响。然而,重力流的发生具有偶然性,持续时间也很短暂。重力流的这两个固有特性,直接决定了其野外观测的困难性。近30年来,在全球海岸和陆架区域观测到重力流的研究整体上仍然较为有限。重力流野外观测的缺乏,导致对其输运过程的认识尚不完善。 方法 2018年秋季,在江苏海岸中部近岸海域放置海底三脚架,实施连续8个潮周期的野外观测。 结果 野外观测捕捉到8次高浓度浮泥层事件,发现5次重力流输运过程。 结论 重力流由上覆水体沉积物沉降或波浪再悬浮底床沉积物形成,由潮致底部切应力或波浪与潮流共同导致的底部切应力维持。近底高浓度浮泥层内的沉积物在潮流的作用下,会向上扩散,重力流从而消亡。观测结果支持经典重力流浮力—阻力模型的使用。     

基于非结构网格有限体积法的二维高精度物质输运模拟

在二维任意多边形无结构网格有限体积水流模型的基础上,通过无插值的通量重构和引入限制因子建立物质输运的高精度无数值震荡数学模型,并从理论上分析了模型的单调和稳定条件.通过旋转流中圆形分布的对流输运算例对模型进行检验,结果表明模型具有守恒、高精度无数值震荡等优点.最后将模型应用到瓯江河口的盐度输运模拟,计算的潮位、流速和盐度过程与原型吻合良好.     

在沿岸流作用下的线性短峰波解析解

由于目前三维短峰波的研究甚少涉及普遍的波-流相互作用机制,为此,针对波浪倾斜入射岸堤、反射、并伴随强烈沿岸流作用的典型近海波况,构造出有限水深短峰波一般线性系统,并得到其一般解析解和特定的深水、浅水波解析解。从而,进一步完善了现有的线性水波理论体系,为非线性短峰波理论在波-流相互作用领域里的探讨提供了一个可靠基础。     

沙坝地形上沿岸流不稳定运动模式变化特性

为研究沙坝地形上沿岸流不稳定运动特征模式变化特性,建立了考虑底摩擦影响的不稳定模型,并用该模型计算了两种沙坝地形(坡度分别为1:40和1:100)上的不稳定特征模式,这些模式内容包括不稳定运动波长、传播速度、不稳定增长率和扰动速度场。将这些结果与忽略底摩擦计算结果进行了比较,分析了底摩擦对不稳定特征模式的影响。上述研究表明沙坝地形上不稳定运动传播速度约为时均沿岸流最大值的0.71~0.79;1:40沙坝地形上产生不稳定运动所用的时间比1:100地形上更短;底部摩擦可以很大程度上抑制沿岸流不稳定运动的产生;一般观测到的(准)韵律形、新月形沙坝都在后剪切区(紧邻时均沿岸流最大值向海方向区域)产生;不稳定运动在沙坝处运动最强,并且坡度越缓,不稳定运动沿岸方向波长越长。     

沙嘴海岸地形对黄河三角洲沿岸余流场的影响

以钓口流路时期1967年前后的海岸地形为例,研究了沙嘴海岸地形对黄河三角洲沿岸余流场的影响。数值对比试验表明,沙嘴附近的余流流向受地形扰动而不断偏转,使得沙嘴地形特征可能引起局部余环流结构的改变,甚至在沙嘴附近呈现出小的涡环结构,沙嘴对流向的影响随离沙嘴地形距离的增加而渐弱。沙嘴海岸地形还将引起局部流速的增加,并在其附近海域形成高流速区,在忽略沙嘴地形的条件下,一些随沙嘴而生的高流速区范围缩小、流速降低,并向西南移动,甚至消失,原沙嘴前沿余流流速明显减小,随离沙嘴距离的增加,流速差异逐渐微弱。     

黄海新生代构造及油气勘探前景

黄海构造是地质领域重要的研究课题,尤其是南黄海油气勘探工作虽然经过了30多年的研究与勘探,但至今仍进展不大;因此,如何突破该区油气勘探的难题引起普遍关注。黄海地区在新生代经历过2次近南北向的缩短与挤压(135~52 Ma,23~0.78 Ma)和2次近东西向的缩短与挤压(52~23 Ma,0.78 Ma—)。新生代的4个构造期对于油气资源的形成、运移和保存产生了重大的影响。白垩纪—古新世是形成盆-山体系的雏型时期,始新世—渐新世(52~23Ma)是生油层形成的主要时期,中新世—早更新世(23~0.78 Ma)的构造作用使NNE向的先存断裂成为油气运移的良好通道,中更新世以来(0.78 Ma—)近东西向的挤压使NNE向的断层闭合,为油气的保存创造了良好的条件。建议大力加强南黄海地区NNE向的先存断裂与古近系相交部位及其上部的油气勘探工作。     

南黄海构造样式的特征与含油气性

新一轮国土资源大调查项目的地震资料揭示,南黄海不同构造层内发育各具特色及多种类型的构造样式,主要表现有压缩、伸展和反转构造样式,分别有基底卷入型的压性断块和冲断构造、挤压背斜构造、潜山构造、穹隆构造、张性断块构造以及断层扩展反转褶皱构造、盖层滑脱型褶皱反转构造、单条冲断系负反转构造等。本文着重从剖面形态和平面展布分析各构造样式的特征,追溯它们在时、空上的相互联系和叠置关系,阐述印支、燕山和喜马拉雅运动对构造样式的作用,认为这些构造样式是地壳挤压、伸展和走滑联合作用的结果,并探讨了油气赋存的规律。     

北黄海盆地构造演化特征分析

依据最新油气资源调查资料,在简述北黄海盆地区域构造特征的基础上,重点分析了盆地的沉降史与构造演化特征。研究表明:(1)北黄海盆地的基本沉降曲线型式为7段折线状,其中晚侏罗世、早白垩世、始新世、渐新世、新近纪为曲线下降段,代表盆地5幕较明显的沉降;晚白垩世—古新世以及中新世早期为曲线上升段,反映盆地的抬升剥蚀。(2)盆地沉降作用自中生代至新生代总体由东向西迁移,东部坳陷以中生代沉降作用最为显著,中部坳陷主沉降期为始新世,而西部坳陷的快速沉降主要发生在始新世,并一直持续到渐新世。(3)盆地构造演化大致可划分为中生代断陷盆地、古近纪叠加断陷盆地以及新近纪坳陷盆地等3大发展阶段,其中,中生代断陷盆地发育阶段是北黄海盆地油气勘探研究的重点。     

北黄海沉积物中氮的地球化学特征及其早期成岩作用

本文首次报道对北黄海沉积物中氮的形态及其早期成岩作用的研究成果。结果表明 ,北黄海沉积物中占主导地位的是细粒度组分 ,其结构和性质直接影响着沉积物中化学元素的形态、含量与分布 ,使自然粒度沉积物中各形态氮的垂向分布与细粒度组分中各形态氮的分布非常相近。在氮的早期成岩过程中 ,粒度也起着非常重要的作用 ,沉积物的粒度越细 ,沉积物中有机氮的分解速率越小 ,即细粒度沉积物中有机氮的分解矿化速率最小 ,易于富集有机氮。对于不同站位的沉积物来说 ,因其沉积速率的差异 ,致使沉积物中各形态氮的埋藏通量有很大差异 ,沉积速率越大 ,沉积物中各形态氮的埋藏通量越大 ,在沉积速率最大的 C4站位 ,各形态氮的埋藏通量最大。     

渤海和黄海北部潮间带底质中的介形虫

间带不同性质的底质中 ,介形虫动物群的特征和生态分布各不相同。在岩石滩和沙滩中介形虫较丰富、多样 ,前者具有 Xestoleberishanaii,Cythere lutea lutea,Loxoconcha hattorii,Aurila cymba等 ,而后者有 Sinocytheridea impressa,Pistocythereis bradyformis,Bicornucytherebisanensis,Cushmanidea subjaponica等。泥质滩中介形虫通常很少 ,有 Loxoconcha binhaiensis和L.ocellata等。受高潮和中潮影响的河口区 ,通常介形虫丰度和多样性的分布较低 ,都是适应环境变化很强的属种 ,并具有海、陆相介形虫分布的混合区段。朝向海洋方向 ,非海相介形虫的百分含量呈逐渐降低变化 ,而海相介形虫正好相反。     

下扬子南黄海沉积盆地构造地质特征

南黄海盆地作为下扬子块体之上的大型叠合盆地,海相构造层保存完整,陆相断拗构造层也较为发育,盆地地质结构复杂,构造变形强烈,利用最新的地质地球物理资料和解释成果,对低勘探程度的南黄海盆地进行了研究,认为盆地演化大致经历了克拉通被动陆缘初始发育阶段—南缘前陆北缘被动陆缘过渡阶段—南北对冲前陆定型阶段—滨太平洋弧后陆内调整四个阶段。南黄海盆地属于台地—断拗复合地质结构,中、新生代为具有盆内隆起带的断陷箕状结构,且中、新生代多期构造运动在盆地原型改造和后期沉积发育上起着至关重要的作用,尤其印支—燕山早期运动、燕山中期黄桥运动和喜马拉雅期盐城运动与盆地地层变形、沉积发育、断裂发育及构造样式等盆地要素演化密切相关,进而导致盆地垂向地质结构和构造变形的层次性极为显著,而中生代燕山期和新生代喜马拉雅期两期构造岩浆活动则与滨太平洋域的动力学背景相关。     

北黄海盆地构造几何学研究新进展

北黄海盆地是发育于隆起背景之上的中、新生代沉积盆地。新一轮资源调查研究表明，北黄海中、新生代沉积盆地的基底由古生界沉积岩层和前寒武纪变质岩系等组成，盆地不同程度地发育下构造层（J3-K1）、中构造层（E2-E3）和上构造层（N）；从油气资源和中、新生代地层发育情况出发，将北黄海海域划分为辽东-海洋岛隆起区、北黄海盆地和胶北．刘公岛隆起区等3个一级构造单元，其中北黄海盆地包括6个二级构造单元和24个三级构造单元；盆地褶皱、断裂构造十分发育，褶皱构造可划分为区域挤压型、局部伴生型和披盖型等三类，断裂构造主要可见近EW—NE向、NW向和NNE向三组，其中近EW—NE向和NNE向断裂比较发育，控制着盆地隆、坳分布格局和沉积特征。     

北黄海盆地东部前中生界基底特征

北黄海盆地是中国近海唯一未获得油气突破及勘探程度最低的含油气盆地（朝鲜已在该盆地东部实现了工业性油气突破）,朝鲜在东部凹陷的3口钻井证实北黄海盆地东部凹陷主体前中生界基底是下古生界(Pz₁)地层,与上覆以砂泥岩为主的中-新生界地层在地球物理特征上有很大差异,该特征提供了以地球物理资料推断和确定中-新生界盆地基底特征的可靠性。通过重力、磁力及大量多道地震资料解释认为,北黄海盆地前中生界基底最大埋深约5.5 km,凹陷主体部位前中生界基底以下古生界碳酸盐岩为主,其东北角可能存在上古生界碎屑岩基底,而凹陷南部可能是元古界浅变质岩基底。     

渤海东部与黄海北部表层沉积物的元素地球化学记录

为研究渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素组成特征及与物源的关系,分析了该海域138个站位沉积物样品的常量元素含量。渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布基本相似;Si O2分布与Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布相反;Al2O3、Mg O、TFe2O3、Ti O2和Na2O等元素与细粒沉积物呈正相关,Si O2与粗粒沉积物呈正相关,Ca O、Ca CO3、Mn O和K2O分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;北黄海东部K2O分布反映了鸭绿江物质的影响。R-型聚类分析得出3种组合类型,以Mg O、Ca O和K2O及Mn O为代表,分别对应反映陆源细粒物质输入、指示黄河和鸭绿江物质的影响和海洋自生作用。依据Q-型聚类分析特征,将调查海域沉积物划分为4个不同的地球化学分区,同时综合分析得出了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区的沉积物运移的路径趋势。K2O/Ca O揭示黄河物质影响自南至北和自西向东呈逐渐减弱的趋势,其中研究区西南部和北黄海中西部受黄河物质影响较强,北黄海东部沉积物更多受鸭绿江物质影响。