剥蚀-沉积体系中剥蚀量与沉积通量的定量对比研究——以岷江流域为例

岷江流域与成都盆地之间是以岷江为联结的剥蚀-沉积体系。根据成都盆地已有的钻孔资料和原始数据,用Sufer软件制作成都盆地晚新生代等厚图,利用等厚线计算了成都盆地残留的沉积通量,并通过成都盆地的地质演化再造恢复了成都盆地潜在的沉积通量,结果表明,成都盆地潜在的沉积通量为1665km3。同时,采用了输沙量、宇宙核素、数字高程模型、河流下切速率和裂变径迹等方法分别计算了岷江上游流域的剥蚀速率、剥蚀厚度和剥蚀量,结果表明,岷江流域的剥蚀速率应介于0.26~0.5mm/a之间,剥蚀厚度介于0.94~1.44km之间,剥蚀量介于21213.50~32636.16km3之间。在此基础上,我们对成都盆地沉积通量与岷江流域的剥蚀量进行了对比分析,结果表明,在岷江上游流域与成都盆地之间的剥蚀—沉积体系中,成都盆地沉积通量与岷江流域的剥蚀量之间的比率介于5.11%~7.85%之间,成都盆地沉积通量与岷江流域剥蚀量不相匹配,成都盆地属于半封闭盆地,因此,不能利用成都盆地晚新生代以来沉积物充填体积恢复岷江上游流域的剥蚀速率、剥蚀厚度和剥蚀量。     

湖南洞庭湖地区红土的元素地球化学特征及其指示意义

红土作为一种热带、亚热带地区广泛分布的松散岩类,其蕴含的气候环境变化信息和养分状况使得对其研究具有重要的理论和实际意义。在对洞庭湖区红土地层年代学研究的基础上,详细讨论了红土中元素的分布特征及控制因素,认为第四纪红土的地球化学特征反映了区域气候环境、流域物源特征和红土化作用强度的变化,对生态地球化学环境恢复有重要意义。     

中温带气候区花岗岩风化剖面元素地球化学特征及其环境意义

岩石风化是地球关键带中重要的地质过程,对环境变化具有重要的指示意义。不同气候区岩石风化过程具有其特殊性,本文选取位于中温带气候区的哈尔滨英杰花岗岩风化剖面为研究对象,通过元素地球化学特征分析,揭示岩石风化程度及元素迁移富集规律,并结合磁化率和色度指标,对其风化环境进行探讨。结果表明,研究区剖面整体化学风化程度较低（CIA值为56~68）;Ca、Na、K等活动性较强元素随风化作用的进行表现为明显亏损;高场强元素与轻稀土元素也表现出较强的活动性,揭示了即使在中低等程度的化学风化下稳定元素也容易迁移。Si/Al和Ti/Al比值指示半风化层和腐泥岩层为原位风化产物,而顶部的氧化土层则可能受外来物质的影响。化学风化表现为自下而上逐渐减小的特征,这种异常的风化规律是由后期物理风化对其原有化学风化的叠加改造所致。对风化环境的多指标分析表明,在风化剖面形成后,区域气候逐渐变干,化学风化向物理风化转变,温差风化及冰劈作用形成大量裂隙导致原有的风化剖面被改造,并最终形成了研究区独特的风化模式,这为解释中温带气候区干冷环境下花岗岩风化特征提供了新的思路。

     

硫化物风化产酸对流域岩石风化和碳循环的影响——以黄河支流三川河流域为例

硫化物风化产酸可加速岩溶作用但抑制大气二氧化碳参与流域碳循环,其复杂的地球化学机制和过程待阐明。本文以黄河二级支流三川河流域为例,通过采集20个三川河及其支流地表水点样和30个柳林泉地下水点样,经实验测试获得了流域比较系统的水化学资料和δ¹³C、δ³⁴ S数据,运用碳、硫同位素分析与水化学平衡计量方法,量化了流域硫化物风化产酸对岩石风化作用的贡献以及对碳循环的影响。计算结果表明：煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降所形成的硫酸明显促进了流域碳酸盐岩的溶蚀,对碳酸盐岩溶蚀的贡献约占64.59%;柳林泉水石膏溶解来源的SO₄^2-占69%,河水中石膏溶解来源的SO₄^2-占30%,但这些部分SO₄^2-没有参与溶蚀作用,应当扣除;三川河流域平均岩石风化速率为10.02 mm/ka,其中碳酸盐岩、硅酸盐岩的风化速率分别为9.14 mm/ka和0.88 mm/ka,低于国内外很多流域;由于硫酸抵消了碳酸盐岩石风化作用对大气二氧化碳的吸收,流域岩石风化消耗大气/土壤CO₂通量为116.58 mmol/（km² ·a）,不足珠江流域的1/5,且硅酸盐岩风化的贡献占63.3%。

     

太原盆地晚新生代沉积物元素地球化学特征及古环境意义——以清徐ZK01钻孔为例

沉积岩的主、微量元素蕴含了大量的地质信息, 在古环境、古气候变化的研究中, 占据着极其重要的地位。本研究以太原盆地ZK01钻孔为对象, 通过对长度为853.5m岩芯的主、微量元素和元素比值(如化学风化指数CIA、Al₂O₃/Na₂O、MgO/CaO、Rb/Sr、Cu/Zn、V/(V+Ni)、V/Cr)变化特征进行分析, 旨在探讨太原盆地古环境、古气候变化。研究发现, 主、微量元素变化特征指示了太原盆地具有Al₂O₃、Na₂O、Ni、Cr、Cl、S亏损, CaO、Pb、N、Rb明显富集的特征; 通过对CIA指数研究表明, 太原盆地地层和大陆上地壳(UCC)及陆源页岩的风化强度序列为: 下土河组一段>红崖组>下土河组二段>陆源页岩>小白组>木瓜组>汾河组>大沟组>UCC; 从Cu/Zn、V/Cr、V/(V+Ni)元素比值变化可以判断研究区环境自下而上表现为弱还原性-弱氧化性的旋回, 且以贫氧为主; 又根据CIA、Al₂O₃/Na₂O、MgO/CaO、Rb/Sr变化特征可将盆地气候划分为3个阶段: 中新世晚期(8.1~5.3Ma), 气候变化由寒冷干燥转向温暖湿润; 上新世-早更新世(5.30~0.78Ma), 气候以温暖湿润为主, 5.30~2.58Ma气候温暖湿润, 2.58~1.64Ma气候相对稳定, 1.64~0.78Ma寒冷干燥与温暖湿润气候交替出现; 中更新世-全新世(0.78~0Ma), 基本为温暖湿润气候。研究表明, 研究区气候变化不仅反映了东亚季风由上新世前不显著至上新世中逐步建立, 直至第四纪早期稳定建立的动态过程, 还反映出青藏高原隆升等构造活动对其造成的影响。

     

对沉积盆地被剥蚀地层超补偿沉积的新认识——以东濮凹陷为例

在沉积地层剥蚀厚度恢复方法中,被剥蚀地层后期所经历的“超补偿”或“欠补偿”问题,一直是制约这些方法选取和恢复结果正确与否的根本因素。以东濮凹陷为例,分析了利用泥岩压实法恢复东营组剥蚀厚度的合理性,并由此引发了对被剥蚀地层补偿沉积的新认识。研究认为,在利用泥岩压实法等与孔隙度变化趋势有关的剥蚀厚度恢复方法时,被剥蚀地层的补偿沉积应该理解为“重量”的补偿;在利用与温度指标相关的恢复方法时,被剥蚀地层的补偿沉积应该理解为“温度”的补偿,而非简单地理解为“厚度”的补偿。     

水系沉积物元素地球化学特征对区域剥蚀程度评价的指示:以青海省东昆仑大场金矿田为例

利用水系沉积物测量元素地球化学的相关特征,对青海东昆仑大场金矿集中区开展矿床、矿田尺度的剥蚀程度研究,可以为评价区域成矿潜力提供有力支撑,具有快速、有效、低成本的优点.选取青海省东昆仑大场金矿田的1:5万水系沉积物测量数据进行了处理和分析,以热液渗滤晕分带理论为指导,依据区内金矿床原生晕在空间的分带性和次生异常的结构相...     

川西北中生代特提斯沉积物地球化学特征对陆源风化条件的指示意义

川西北中生代特提斯沉积物地球化学特征对陆源风化条件的指示意义顾雪祥（成都理工学院．成都６１００５９）关键词特提斯浊积岩，风化条件，元素分配型式，碱金属－碱土金属，化学变异指数地史时期的物源区现今许多已被剥蚀破坏，因而有关这类物源区的母岩性质、同化条件...     

流域尺度的岩溶区土壤pH值空间变异研究——以云南小江流域为例

以云南小江流域为例,利用地统计学与GIS相结合研究流域尺度上岩溶区土壤pH的空间变异.结果表明,流域土壤pH平均值为6.74,变异系数为9.9%;半方差函数分析表明,流域土壤pH的空间变异符合指数模型,其变程为12 km,反映了流域尺度上岩溶区土壤的连续性较差.纯块金方差与基台值的比值为50%,土壤pH具有中等的空问相关性,由空问自相关部分引起的空问变异性的程度较大;全局趋势分析和Kriging插值分析结果表明,流域土壤pH整体明显地呈条带状分布,但在流域中西部地区为斑块状分布,空间变异明显,土壤pH值在东西、南北方向上呈明显的倒U形;地质背景的异质性和地形起伏以及复杂的土地利用方式是土壤pH空间变异较大的主要因素.     

花岗岩风化程度的化学指标及微观特征对比——以香港九龙地区为例

据香港九龙3个不同工程场地取得的149件不同级别的风化花岗岩样品的化学分析结果,用统计学方法,从反映岩石风化程度的18项化学指标中选取9项进行了分析计算.对其结果及其与风化程度分级的关系的研究表明有4种指标比较理想.通过对样品微观特征的观察研究和矿物成分、微孔隙率以及综合显微岩石指标(Ip)进行了描述和定量分析,发现其中一些指标有一定相关性.这些化学指标和微观特征相关的统计值在一定程度上可定量表征花岗岩的风化程度,即:随风化作用进行,碱、碱土金属组分逐渐淋失,脱硅、富铝铁化作用逐渐加强;相应地,先是钠长石风化成高岭石,其次为云母和钾长石的风化.粘土矿物所占体积百分比随风化程度增高而变大,至残积土(Ⅵ级)时已达50%左右;Ip指标值下降,微孔隙率增高.文章综合出各个风化级别的指标变化范围及平均值供花岗岩分布区花岗岩风化野外调查和研究工作参考.     

土地利用变化对典型碳酸盐岩流域风化碳汇的影响——以云南小江岩溶流域研究为例

地球陆地岩石的风化过程要消耗大气或土壤中的CO2,成为大气CO2巨大的汇。以中国云南小江流域为例,研究了典型岩溶地区碳酸盐岩风化吸收CO2(碳汇)强度与土地利用变化之间的关系。选择了有代表性的12块土地及其利用变化的25个地下水监测点,分析了1982年、2003年这些监测点的600多组地下水化学监测数据。12块土地利用变化中,有4块为林地变耕地,3块未利用地变耕地,4块未利用地变林地,1块为林地变建设用地。研究结果表明:首先,土地利用变化后,地下水化学成分变化极大;第二,将风化过程中吸收大气或土壤中CO2的那部分C(用HCO3-表示)与整个风化过程中参与风化的全部C的百分比,定义为碳酸盐岩化学风化对土壤或大气CO2吸收强度(简写为CIS,%),推出了计算式子为CIS(%)=100×[1-(Ca2++Mg2+)total waters)/HCO3-total waters]。估算了4种土地利用类型从1982年到2003年22年间CIS的变化值。结果是,(1)林地的CIS比未利用地高,前者为48.84%,后者47.66%;(2)未利用地转变为耕地后,CIS平均减少了7.85%;林地转变为耕地后,CIS平均减少了8.59%;林地转变为建设用地后,CIS平均减少了1.66%,而未利用地转变为林地后,CIS平均增加了1.74%。(3)讨论了土地利用变化对CIS的影响机理,如未利用地或林地变为耕地后,(NH4)2PO4、CO(NH2)2、NH4NO3、(NH4)2SO4等氮肥的大量使用,硝化后产生的硝酸等干扰或抵消了碳酸对碳酸盐岩化学风化作用,导致了岩溶地下水中Ca2+,Mg2+离子的相对增多,HCO3-离子相对减少,促使CIS减小。     

基于水系流域的地球化学异常分析方法——以1：50000丫他幅水系沉积物分析为例

地球化学异常靶区优选一直是勘查地球化学所面临的核心问题。目前地球化学异常靶区优选所采取的方法,主要是基于不同地质构造单元的地球化学异常评价方法和基于多元统计而发展的多元素定量化评价指标方法,然而这些异常评价方法缺少对水系中沉积物的物质来源区域进行限定。由于在一级水系中沉积的水系沉积物主要由一级水系流域内的岩石经过风化、剥蚀、搬运,最后在水系内沉积而成,因此一级水系中的水系沉积物的物源区域可近似与水系流域等同。本文通过水系流域的提取,以水系流域作为分析单元,对1∶50000丫他幅水系沉积物进行地球化学分析评价,通过与地质矿产资料对比,证明了本方法的有效性,并且缩小了地球化学异常区域,更精确地进行靶区定位。根据本文提出的方法,通过分析区内已知矿点所处流域的地球化学元素特征,将丫他幅内已有金矿划分为两种类型,对后期找矿工作有一定的指导意义。     

青藏高原东北缘黄土的地球化学特征及其对物源和风化强度的指示意义

位于青藏高原东北缘的陇西黄土高原地处我国东亚季风、西南季风、西风环流及高原季风等多个大气环流的交汇部位,同时处在沙漠-黄土的边界带上,环境对气候变化的反应非常敏感。广泛分布于该区的风尘堆积是研究我国干旱、半干旱区古气候演化及高原隆升环境效应的理想材料。本文对陇西黄土高原的甘肃会宁黄土进行常、微量元素测试分析,并与陇东黄土高原黄土的地球化学特征进行了对比。结果表明,陇西和陇东黄土的地球化学组成相似,与上部陆壳（UCC）平均化学成分也基本一致,说明两者都是复杂的源岩风化物质经过高度混合堆积而成。陇西与陇东黄土的地球化特征在总体一致的基础上也存在着明显不同,反映了两者沉积后化学风化和物源的差异。与陇东黄土相比,陇西黄土具有较高的CaO、MgO、Na₂O和较低的Fe₂O₃含量,说明陇西黄土的化学风化强度相对较低;CIA值也显示,陇西黄土处于初等化学风化阶段,而陇东黄土则处于中等化学风化阶段;在化学性质相对稳定的元素中,陇西黄土与陇东黄土相比具有较高的SiO₂/Al₂O₃、SiO₂/TiO₂、TiO₂/Al₂O₃、U/Pb、Zr、Hf值和较低的Ta、Y、Rb/Sr、Ba/Sr、Ce/Yb、Eu/Yb、LREE/HREE值,反映了两者物源上的差异。受特殊地理位置的影响,我国北方戈壁荒漠、青藏高原的冰川及冰缘沉积以及邻近的第四纪松散沉积物都有可能成为陇西黄土的潜在物源。进一步研究显示,会宁黄土的地球化学特征在大约300ka B.P.前后发生了明显变化,结合以前磁组构、石英颗粒表面形态的分析结果,进一步证明青藏高原东北缘的风尘物源在该时期可能发生过比较大的变化,300ka B.P.以后高原的冰川及冰缘沉积对该区风尘物源的贡献明显增加,而青藏高原在此时期的快速隆升导致的高原季风加强可能是形成风尘物源变化的主要原因。

     

利用沉积地球化学特征分析古环境及海平面变化——以鲁西东部中下寒武统为例

通过对鲁西东部中下寒武统研究表明，利用δ＾１８Ｏ以及Ｓｒ，Ｎｉ，Ｖ，Ｂａ，Ｂ元素地球化学特征，不仅可以判断沉积古气候，古盐度，古水温，氧化－还原条件，而且还能提供海平面变化旋回及暴露－间断面确立的依据，研究证明此方法的非常有效的。     

湖相沉积物锶同位素和相关元素的地球化学行为及其在古气候重建中的应用-以柴达木盆地贝壳堤剖面为例

以柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面的沉积物样品为研究对象,分离其酸溶组分(AS)和残留组分(AI)并分别测试 87 Sr/86 Sr 值和元素含量,在区分了酸溶组分和残留组分 87 Sr/86 Sr 与相关元素的基础上,进一步应用主成分分析方法(PCA)对筛选的环境指标进行分析,通过降维提取环境因子,并分析各指标间的相互关系,进而解释湖泊沉积物中酸溶组分中的多维数据,其目的主要是更好地理解湖泊形成和演化过程中所选指标对气温和降水的响应过程和特征。结果表明,贝壳堤剖面中酸溶组分和残留组分 87 Sr/86 Sr 组成及Sr元素含量之间不存在明显相关关系,它们各自代表了不同物质来源和影响因素; 酸溶组分的各项指标更好地表征了沉积区气候环境和湖泊水化学性质的特征和变化,其中Sr同位素和 Rb/Sr 值与Sr的活动性有很大关系,与 Sr/Ca 和Sr/Ba比值一起可以作为湖水盐度指标,但不呈线性响应关系; Rb/Sr 值与 Fe/Mn 值很高的相关性证明 Rb/Sr 值不仅与盐度相关,也可在水热同期的气候条件下与 Fe/Mn 值一起作为湖水深度的指标之一。     

典型岩溶流域土地整理的生态评价——以云南小江流域为例

以云南小江典型岩溶流域为例,在GIS支持下,通过选择评价因子和建立评价模型对岩溶区的土地整理进行了生态评价。结果表明: 流域生态评价分值较高的土地面积较少,而生态评价分值较低的土地面积较大。分值在80～ 100的土地整理主要任务是在保护生态环境质量和耕地数量的前提下,加快流域经济结构的调整,提高土地利用的经济效益;分值在70～ 80的土地整理主要任务是耕地数量保护和质量保护并重,提高土地的生产能力,提高经济效益,同时防止水土流失及化肥、农药施用对地下水造成的非点源污染; 分值在60～ 70的土地整理主要任务是着重于生态环境的保护和重建以及立体农业的综合开发; 分值在60以下的土地整理主要任务是土地石漠化的治理。      

湖盆洼槽区沉积充填模式与演化规律——以饶阳凹陷马西洼陷沙河街组为例

洼槽区是断陷湖盆的重要组成部分,是烃源岩的主要富集区域,但由于其独特的沉积充填特征、埋深及储集层发育程度方面的影响,洼槽区的油气勘探程度通常较低。以冀中坳陷饶阳凹陷中的马西洼槽为研究对象,针对主力油气勘探层段沙河街组开展沉积充填模式与演化规律研究,明确了洼槽区陡坡、缓坡沉积类型与沉积模式的差异,再现了沙河街组沙三段、沙二段及沙一段沉积展布特征,建立了洼槽不同构造演化期的沉积充填模式。研究表明,断陷湖盆洼槽区具有储集层发育的沉积条件,因此是岩性地层油气藏发育的有利区带,应该成为今后油气勘探走向深层的一个重要领域。      

影响流域生态补偿中生态工人创新机制的因素分析——以石羊河流域为例

生态工人机制的引入,一方面有助于提高环境保护与维护工程、项目的实施效果,另一方面也为直接参与生态保护和维护的从业人员提供了一定的经济报酬。特别是对于生态环境脆弱地区因环境保护工程（如实施生态补偿退耕/牧还林/草）而造成收入、生计下降的居民来讲,在提高保护意识、参与保护实践的同时,增强了主动性与参与性。通过列举在流域生态保护与生态治理相关的10个生态职业岗位,以石羊河流域为例调查流域住民对生态工人的认知情况,分析影响农户成为生态工人的因素。从调查发现,支持生态工人机制的原因主要包括：主要收入来源;家门口务工;农闲打零工,贴补家用;不为挣钱,保护我周围的生态环境;造福子孙后代。拒绝接受生态工人机制的原因中"家里事情多,忙不过来"的单一原因最多,"工资收入无法保障"、"生态工人工资低"、"技术性太强,培训也做不来"分布较为集中,而"生态环境好坏与我无关"、"生态环境好坏与我无关"生态保护意识淡漠的原因较少,而"没有原因,就是不想参与"的直接抗拒性回答比重较大。     

覆盖区多目标地球化学调查数据应用前景浅析--以江苏省国土生态地球化学调查有关成果为例

多目标地球化学调查是一项基础性、公益性地质调查工作，江苏省的多目标地球化学调查是全国实施此项工程的重要组成部分，可作为覆盖区开展此项工作的一个代表。本文简介了江苏省开展多目标地球化学调查工作的基本情况，用具体实例说明了多目标地球化学调查数据在示踪人类活动对自然土壤环境的影响、研究区域地质背景对土壤环境的制约作用、开展局部土壤生态环境安全预警、指导开发利用局部富Se土壤资源等方面的初步应用效果，对江苏省多目标地球化学调查资料的应用前景及如何进一步利用好多目标地球化学调查数据的相关问题进行了专门探讨，并提出了有关建议。