长江水下三角洲沉积物磁性特征空间差异及其冲淤指示意义

三角洲冲淤具有空间异质性,而沉积物的磁性特征可灵敏地反映物源、沉积动力特征以及早期成岩作用影响,是揭示空间异质性的有效方法。选取长江水下三角洲20~35 m水深的四个约2 m长的柱样进行磁学和碳、硫地球化学分析,结合粒度及年代资料,探讨了长江水下三角洲沉积物柱样磁性特征空间差异及其冲淤指示意义。研究结果显示,粒度表征的动力分选影响沉积物的磁性特征,这在年代较新（<350 a）的柱样中表现尤为明显,即细颗粒沉积物中富集亚铁磁性矿物,从而具有较高的磁化率。铁、碳、硫及硫同位素特征揭示了长江水下三角洲沉积物较弱的硫酸盐还原特征。沉积物年龄及沉积速率影响沉积物成岩改造强度,进而导致了磁性特征垂向变化的空间差异,整体上看,远离现代沉积中心的柱样,成岩改造特征更为明显。磁化率值的大小、成岩分带的完整性及其反映的铁还原带和硫酸盐还原带转换深度,一定程度上可以揭示三角洲的淤积和侵蚀特征。     

中山舰沉积物基本特征与断年意义

通过中山舰沉积物的纹层、磁化率、铁磁性物质与长江水位、大气污染的磁性物质来源关系等,并结合文史资料,得出沉积物磁化率的显著变化可作判别沉积物相对年代的指标,而沉积物中与现代工业发展相关的圆球状磁性金属废渣可作为判别沉积物确切年代的标志。沉积物磁化率的明显增强的原因是环境变化引起的铁磁性物质的增多,圆球状金属废渣的首次出现是武钢投厂对大气环境污染的结果,其指示年代为1959年。磁化率相对较低的沉积物沉积年代为1938-1958年,而磁化率明显增强的沉积物年代为1959年以后。研究表明,采用的沉积物磁性特征与文史相结合的断年方法,具有原理简明、操作方便、研究成本低等特点,适合内陆人口密集地区大尺度沉积环境普查研究的需要,并且不受沉积环境、沉积类型差异的影响。     

龙感湖近百年来沉积物磷的时空分布特征及其人类活动影响

湖泊沉积物蓄积的磷在湖泊环境发生变化(如pH值、Eh改变)时,往往能释放到水体,形成湖泊内源释放,造成湖泊富营养化.因此了解湖泊沉积物磷的蓄积特征,对于湖泊环境的治理和保护有重要意义.通过长江中游龙感湖不同部位钻孔的210Pb、沉积物磷和其他环境指标分析表明,近百年来东部湖区沉积速率明显大于西部湖区,北部湖区略大于南部湖区,人类活动在20世纪50年代后期主要通过修建水库和闸坝,改变龙感湖水系结构,也改变了龙感湖的物源供给,因而西部湖区沉积速率略有放缓,东部湖区变化不明显.龙感湖沉积物磷的浓度空间上表现为东部高于西部,这与不同物源磷的背景值相关,时间序列上近百年来呈上升趋势,上世纪50年代以来上升趋势更为明显.在确定沉积物磷背景值的基础上,由于人类活动导致的磷的增加量表明,20世纪50年代开始人类活动导致沉积物磷的增加量持续上升,20世纪70年代末开始增加幅度更大,这一特征与人类活动的方式有关.     

现代黄河三角洲南部潮间带及附近海域沉积特征认识与分析

基于潮间带和浅海12个柱状样粒度、地球化学元素、210Pb同位素实测数据,结合河流年代特征、岸线历史变化等资料,参照前人关于沉积相和沉积速率研究成果,对现代黄河三角洲南部潮间带及莱州湾西部海域沉积特征进行了分析。根据剩余210Pb比活度信息,综合运用历史地理学方法、沉积环境判别公式和粒度曲线变化特征,初步认识了现代黄河三角洲南部潮间带地区具体沉积年代。对柱状样的数据进行分析后,运用相关特征值定量区分了沉积物的物源。结果表明:在潮间带这样不稳定的沉积环境下,210Pb_ex比活度阶段性倒置的分布模式虽然无法对年代进行连续标定,但可以在很大程度上指示沉积环境变化。现代黄河三角洲南部潮间带沉积物形成时间要远早于莱州湾西部,210Pb结合沉积环境判别函数、历史地理资料以及粒度特征可以将深度102 cm、80 cm、32 cm分别标定为1929年、1934年和1947年。广利河水系在深度20 cm范围内影响沉积环境。地球化学元素相关特征值分析显示:现代黄河三角洲南部潮间带沉积物风化程度介于黄河和莱州湾南岸之间,个别微量元素富集程度与莱州湾沉积物差异明显,就沉积环境而言,与现代黄河沉积物已有所不同。     

太湖大浦湖区近百年来湖泊记录的环境信息

通过对太湖TJ-2钻孔的137Cs、粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)及化学元素等多指标综合分析,探讨了太湖大浦湖区近百年来的环境演变特征。研究结果表明,20世纪50年代以前,沉积物中大部分金属元素如Al、Mn、Cu、Cr、Ni、Zn与粘土含量具很好的相关性,相关系数在0.74～0.82之间。此阶段湖泊生产力不高,水环境较好,沉积物以较低的营养元素含量为特征。50—90年代,是太湖向现代湖泊环境转化的显著时期,湖区生产力大幅提高,人为活动对湖泊系统严重干扰,湖区迅速达到富营养化。在沉积物中表现为Fe/Mn值下降,有机碳、总氮、总磷与重金属元素急剧上升,且重金属元素变化明显不同于沉积物粒度及Al元素变化曲线。90年代以后,湖区一直持续着富营养化状态,富营养趋势渐缓,沉积物中粘土含量上升、营养元素稍降及重金属指标变化不明显的趋势很好地体现了这一特征。TJ-2钻孔显示的环境信息与湖泊实际环境监测结果基本一致。     

岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义

利用古堰塞湖沉积物中连续的地质记录来研究区域过去气候变化规律,这一方法是继通过深海沉积、极地与高山冰芯、黄土、湖泊、洞穴石笋、珊瑚等沉积物中的地质记录来研究全球气候变化途径之后的又一新途径。反映沉积物中环境信息的代用指标有多种,其中粒度特征就是其中一种,它可以反映沉积过程中的古环境、古气候特征。通过该项研究可以建立青藏高原东部边缘(岷江上游叠溪地区)2万年以来的古环境古气候演化规律以及地质环境的演化规律,找到气候环境变化与地质环境演化的相关性。本文采用精细粒度分析和系统粒度分析等方法提取了堰塞湖相沉积物的粒度特征资料,并与已有的冰川湖沉积物的研究成果进行了对比分析。通过精细分析得到了堰塞湖相沉积物多为粉土和黏土;深色沉积物与粗颗粒相对应,浅色沉积物与细颗粒相对应的关系;并结合有机质测试发现:深色沉积物有机质含量多于浅色沉积物,表明粗颗粒土代表的是雨水充沛水动力条件好且植被相对茂盛的气候环境特征,细颗粒土则与其相反;沉积物中深浅交替的纹层厚度约为2～5 cm;这些特征与冰川湖沉积物特征差别很大,因此其代表的气候环境意义也完全不同。通过整个剖面的系统粒度分析得到了整个沉积过程的粒度变化特征,并据此结合年代测试结果将整个沉积剖面划分了7个粒度变化周期,揭示了该沉积过程中该地区经历了7次气候环境的变迁。     

太湖沉积物重金属及营养盐污染研究

通过太湖MS沉积岩芯元素地球化学指标的分析,对太湖沉积物污染历史进行了系统的讨论。根据化学元素的聚类分析结果、变化趋势,并与太湖流域经济发展进程对比,认为太湖沉积物铅、锌、锰、镍污染开始于20世纪70年代末期,砷、汞污染分别开始于30年代和40年代,随着底泥重金属污染程度的加重,沉积物表层磁化率明显升高;总磷自40年代以来含量不断增加,总氮、总有机碳含量增加开始于70年代末期,表明湖泊富营养化程度不断加重。太湖沉积物重金属及营养盐污染历史与该区经济发展阶段相吻合。     

长江河口水下三角洲沉积物组成变化及其环境意义

三角洲不同年代的沉积物组成记录了流域-河口-近海沉积物源汇过程动态变化信息.文章以长江河口水下三角洲A3-1和A6-6柱样为对象,进行了光释光(OSL)年代、粒度和元素地球化学分析,探讨了不同年代沉积物地球化学组成差异及其影响因素.研究结果表明,柱样长度为1.58 m的A3-1沉积物年龄为1070±50～1180±30...     

水下扇岩相特征及形成机制

20世纪50年代初期以来，沉积物重力流研究得到沉积学家们的广泛重视，特别是自60年代末期,与沉积物重力流密切相关的水下扇研究成为沉积学领域的热点。通过对国内外大量沉积物重力流及水下扇研究成果的总结，结合我国中新生代陆相断陷盆地水下扇发育的特点，将水下扇的组成岩相划分为基质支撑砾岩相，颗粒支撑砾岩相，砾质砂岩相，块状砂岩相，经典浊积岩相。水下扇的形成机制系重力流成因。内扇以杂基支撑，颗粒支撑砾岩组合为特征；中扇以砾质砂岩、块状砂岩组合为特征；外扇以CDE序及DE序经典浊积岩发育为特征。     

深水沉积物波及其在南海研究之现状

深水沉积物波的研究始于20世纪50年代。根据成因和结构特征,可以将深水沉积物波划分为细粒底流、细粒浊流、粗粒底流和粗粒浊流等类型。不同类型的沉积物波具有不同的形态、物质组成及分布特征。已提出的深水沉积物波的形成模式主要有背流波模式、逆行沙波模式、内波模式及底形和斜坡失稳混合模式等。1994年太阳号95航次和1999年ODP184航次揭示并证实,南海北部东沙岸外1144站所处的深水陆坡区发育有一高速沉积物牵引体。根据最新的地震资料分析发现,该牵引体实际上由一系列逆陆坡向上倾方向迁移的沉积物波组成,这一发现对于南海北部大陆边缘古海洋、古环境和古气候研究,以及南海深水油气勘探具有重要意义。     

长江河口及其水下三角洲晚第四纪地层和环境变迁

笔者系统地研究了长江河口地区的晚第四纪地层。长江三角洲前缘区晚第四纪地层可划分为上更新统上段中部、全新统下部、全新统中部和全新统上部。上更新统顶部地层缺失。前三角洲区晚第四纪地层齐全，无缺失。武木冰期晚期，现今的长江河口和大陆架均出露成陆，古长江在大陆架外缘入海。１５０００ａＢ．Ｐ，海面上升，海水逐渐向大陆架上部侵入；１２０００—１００００ａＢ．Ｐ，海水沿谷地侵入；６０００ａＢ．Ｐ，长江人海口在扬州、镇江附近。随着人类活动的增强，长江流域水土流失加剧，人海河口不断外移，并以南岸边滩推展，北岸沙岛并岸的形式使河口不断束狭，逐渐形成现今长江口三级分汉四口入海的态势。     

陆相高分辨率层序界面识别的地球化学方法

粘土矿物、微量元素普遍存在于各种类型的沉积物和沉积岩中,它们对环境的变化敏感,同时它们的沉积分异、组合特征、矿物成分及其含量都从不同的角度记录了形成过程中各种环境因素的变化。这些对恢复古环境,研究陆相湖盆水深变化具有重要的指示意义。通过对东营凹陷胜北断层下降盘沙三段 -沙四上段各层序内部高分辨率层序地层单元中岩石地球化学标型参数的研究发现,在一个高分辨率层序地层单元形成过程中,在古气候驱动下的湖平面变化旋回中,沉积岩中的矿物成分 (主要指粘土矿物和胶结物 )、化学成分 (微量元素 )等皆发生周期性变化。     

海南四更沙海域沉积物分布及其受控机制

基于海南西部四更沙及其邻近海域185个底质的粒度数据,并结合研究区动力状况和水深地形特征,研究表层沉积物的组分和类型分布、粒度参数及其沉积环境分区。结果表明:①研究区沉积物类型多样,包括12种沉积类型,以砂质粉砂、粉砂、粉砂质砂和含砾砂为主,沉积物平均粒径变化范围较大(-0.70~7.13 φ),且大体呈现由北向南逐渐变细的分布趋势;②运用Fleming的三角图式,结合物源状况及地形地貌条件,对沉积环境进行划分,将研究区划分为四更沙岸外海滨沉积区、北黎湾中部沉积区和八所港近岸沉积区等3个沉积区;③研究区沉积物分布特征受沉积物来源和水动力及地形条件共同影响。横向分布上,西部主要受强潮流输沙影响,东部近岸则主要受波浪掀沙和搬运作用影响,表现为两侧粗,中间相对较细的特征。纵向上,四更沙岸外海滨沉积区,沉积物主要受昌化江影响,粒径粗,表现为河口沉积特征;北黎湾中部沉积区,沉积物粒径分布范围广,表现为较强的过渡区特性;八所港近岸沉积区,沉积物粒径最细,泥沙来源主要为外海带来的泥沙。     

吕梁山地区新近纪晚期地层研究进展

通过对吕梁山西部保德和柳林两个典型剖面的研究,认为山西柳林卫家洼保德组剖面结构与保德剖面相同,完全可以对比。保德组下部的砂砾石确为水成堆积无疑,但是上部的棕红色黏土与棕黄色的钙质结核层越来越被广大学者认为是风尘堆积,中部则为下部水成堆积物与上部红黏土与钙质结核的过渡地段。《中国地层指南及中国地层指南说明书》规定:组的含义在于岩性、岩相和变质程度的一致性,除去变质程度不说,保德组下部水成堆积物和上部风尘堆积根本不是同一相环境所能包含的岩石组合,因此不能用一个组来定义,应予解体。保德组下部的水成堆积物划为芦子沟组,相当于初始定义的"芦子沟系"或"芦子沟砾岩";保德组上部风尘堆积仍称之为保德组,相当于初始定义的保德红土;在这种划分下芦子沟组为不整合于前新生代基岩之上,整合伏于红黏土之下的山前冲积扇相堆积。保德组为整合于芦子沟组之上静乐组之下的所有风尘堆积。     

2017年银川盆地1:50 000平罗站幅工程地质钻孔及取样土工试验数据集

本数据集是作者2017年在银川盆地平罗站幅施工的14个工程地质钻孔岩心中采集的234个岩土样品,经过测试分析后所得的共2 602组测试数据。这些数据主要体现了土体的抗剪强度、压缩模量、颗粒成分等。图幅内第四系分布广泛,厚度大,为区内主要的工程地质岩组,且成因多样,从西到东主要包括：上更新统洪积层,岩性主要为砾石、砂砾石;全新统灵武组细砂土;全新统湖沼积层,岩性主要为淤泥、砂质粘土及粉砂;全新统风积层,岩性主要为土黄色中-细砂、粉砂。其中,全新统灵武组占据了图幅大部分区域,岩性主要为细砂、粉砂、砂质粘土等。钻孔揭示,银川平原区地层纵向上以河湖相细砂、粉砂为主,夹粉质粘土,局部钻孔含卵砾石层。样品测试数据分析显示,图幅区内碎石土、冲积砂土、粘性土具较高的抗剪强度,工程地质条件较好;而图幅西北部砂岩、泥岩由于中等到强风化程度,且有软弱夹层,工程地质条件较差。湖沼积成因的淤泥、砂质粘土及粉砂工程地质性质亦较差。本次图幅区内的工程地质钻探工作施工规范,测试分析均由具备国家资质的实验室承担,得到的数据质量可靠,真实反映了该区域内地层信息及岩土物理力学性质。     

华北某些地区石炭—二叠系成岩作用及成岩阶段的研究

成岩作用及成岩阶段的确定是储集层评价的重要依据。作者应用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜的观察,x射线衍射分析及包体测温等方法,对华北一些地区石炭一二叠系砂岩的成岩作用及成岩阶段作了系统的研究。从太原组到上石盒子组,由于沉积环境、岩石类型的差异,它们经历了不同的成岩作用过程。太原组石英砂岩以石英增生与胶结作用为主;山西组长石砂岩及长石石英砂岩以长石及石英增生、碳酸盐胶结交代作用为主;上、下石盒子组粘土含量较高的岩屑砂岩以压实作用、粘土矿物的转化作用为主。 成岩阶段的确定主要根据自生石英中包裹体测温、镜煤反射率测定及粘土矿物的演变等。研究结果得出石炭一二叠系经历的古地温为100—150℃,有机质处于成熟期,粘土矿物转化为以伊利石为主,混层矿物中伊利石达80％,可见研究区内石炭一二叠系的成岩阶段处于中成岩期的晚期。其原始孔隙基本消失,代之以一定次生孔隙。     

华北泥河湾盆地郝家台地区的沉积相组合特征：以台儿沟东剖面为例

泥河湾盆地东部郝家台地区的台儿沟东剖面主要出露地层为更新统和上新统,剖面顶部为厚9.4 m的马兰黄土和古土壤,剖面中部由更新统郝家台组和泥河湾组构成,剖面下部为上新统蔚县组。郝家台组和泥河湾组为三角洲平原、三角洲前缘和少量前三角洲亚相沉积组合,其中三角洲平原亚相可分为分支河道、分支间湾、天然堤、沼泽和淡水湖泊5个微相,由发育大型板状斜层理和底冲刷面构造的粗砂夹砾石透镜体,含钙质结核的透镜状黄褐色中 细砂以及富含炭屑的深色粘土等共同构成;三角洲前缘亚相则由水下分支河道、支流间湾、河口砂坝和末端砂坝构成,以发育底冲刷面构造并夹有细砾石透镜体的细中粒砂、小型板状斜层理细砂以及分选好且质纯的细砂等组合为特征;前三角洲亚相相对不发育,主要由浅灰色粘土以及灰绿色、灰黑色粘土夹钙质结核构成。蔚县组主要由滨湖亚相和浅湖亚相构成,其中前者为多种颜色的并发育泥裂和滑塌构造的粘土、粉砂组合,局部夹有透镜状砂砾层,底冲刷面发育;后者主要由粉砂、粘土组合构成,局部可见由砂泥交互构成的透镜状层理。古水流分析结果表明,上新统蔚县组沉积物源区位于泥河湾盆地NE侧,更新统泥河湾组和郝家台组碎屑沉积物主要来自于NE和NW方向,而泥河湾组底部约15 m厚沉积物除了来自NE方向外,还有部分沉积物来自SSW方向物源区。表明自上新世以来,泥河湾盆地周边具有北高南低古地理格局,从而为盆地提供丰富的碎屑沉积物。     

康滇古陆东侧早奥陶世遗迹化且合及其指相意义

康滇古陆东侧的下奥陶统,发育有一套碎屑岩相岩石组合,遗迹化石丰富,其组合与沉积相的关系密切,起到了极好的指相佐证。遗迹化石组合有三个特点:1、Cruziana产出层位由西向东升高,具穿时性,越过了整个早奥陶世;2、Cruziana分布较广,而Skolithos较局限;3、Cruziana与Skolithos在时间上交替出现,而在贵州赫章县则只有Skolithos相。     

鄂尔多斯盆地环县地区上三叠统延长组长63砂层组沉积微相特征及新认识

通过岩心的详细观察,结合测井、录井资料综合分析,在环县地区上三叠统延长组长6₃砂层组中,识别出了三角洲前缘、前三角洲和深湖3种亚相,和水下分流河道、支流间湾、河口砂坝、远砂坝、前三角洲泥、砂质碎屑流沉积、浊流沉积、液化流沉积、滑塌沉积和深湖泥10种微相。编绘了一系列沉积微相连井剖面图和长6₃砂层组的沉积微相平面展布图,表明研究区西部、北部及东北部发育三角洲前缘亚相,研究区中部和东南部发育深湖亚相。在深湖亚相中除了深湖泥外,发育大量的砂质碎屑流和浊流等重力流沉积。作者首次提出了源于浅水区的砂级沉积物是通过前三角洲上的一系列水道搬运至深湖区形成重力流沉积的。综合以上研究成果,建立起了该区的沉积模式。论文最后分析了研究区的油气潜力,指出水下分流河道和砂质碎屑流沉积两种微相的储集性能最好。由于本区砂体横向尖灭现象普遍,可形成一些规模较大的岩性圈闭,是岩性油气藏勘探的有利目标区。     

渤海中部表层沉积物分布特征与粒度分区

为了解渤海中部海区表层沉积物分布特征与物质来源和水动力环境的关系,高密度采集了海区1448个表层沉积物样品,并进行粒度参数的相关分析。结果表明,研究区表层沉积物类型主要有砾石、砂质砾、砾质砂、砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、黏土质粉砂、砂-粉砂-黏土和粉砂质黏土10种类型。海区中分布范围最广泛的是粉砂质砂和黏土质粉砂,而砾石和粉砂的分布范围相对较小。海区主要由老铁山水道、冲刷槽砂砾区、渤中砂质浅滩和辽东砂质浅滩、渤中粉砂质平原、渤海湾黏土层粉砂三角洲平原和渤西滨岸倾斜砂质平原五个沉积物粒度分区。主导海区沉积物分布模式的动力机制是进入渤海的黄海暖流余脉形成的渤海环流,另外,渤海海峡强潮流、辽东湾环流和莱州湾环流也是控制区域表层沉积物的重要动力因素。这些动力驱动因素促成了渤海物质与黄海物质之间“北进南出”的交换模式。