鲁西南地区高氟水分布规律与成因分析

地方性氟中毒是我国北方地区最为典型的地方病之一,查明高氟地下水的空间分布及其成因是除氟改水、防治氟害的前提。通过对鲁西南地区不同层位地下水水质分析结果及水文地质、地质条件等多个环境影响因素的综合分析,查明了鲁西南地区高氟水的空间分布规律,并分析了影响浅层和深层高氟水形成的环境因素。浅层高氟水呈片状分布于洼地、缓平坡地等地势较低的区域,占鲁西南地区总面积的47%,大部分地区高氟水氟离子含量为1.2～2.0 mg/L,局部大于4.0 mg/L,其形成受气候、地质环境、地形地貌特征及水化学环境等多个因素的影响,成因类型为溶滤-蒸发浓缩型。深层高氟水具有水平分带性,占鲁西南地区总面积的65%,大部分高氟水氟离子含量为2.0～4.0 mg/L,氟离子含量分布与晚更新世沉积相带呈现很好的相似性,推测其为地质历史时期形成的古地下水。     

江苏丰沛地区浅层地下水氟含量的空间变异与分布特征

在实地调查和采样分析的基础上,运用地质统计学方法,研究了丰沛地区浅层地下水氟含量的空间变异和分布特征。结果表明:丰沛地区62.75%的水样氟含量超过了国家饮用水标准,最大7.11mg/L,平均含量为1.51mg/L。其中39.22%的水样氟含量在1～2mg/L,3.92%的水样氟含量超过4mg/L。丰沛地区浅层地下水氟含量在一定范围内存在空间自相关性,具有明显的各向异性特征。在空间分布上,氟含量总体呈现西北、东南高和东北低的特征,氟含量大于1.00mg/L的面积约占整个研究区域的87.21%,大于2.20mg/L的面积约占12.12%。丰沛地区浅层地下水氟含量超过1.00mg/L的最大概率0.953,其中概率达到0.85以上的为高风险区域,面积297.18km2,占整个研究区的10.81%,主要分布在丰沛地区的西北部和东南部。     

鲁西金刚石原生矿床区域重磁异常特征及深部地质构造背景

鲁西金刚石原生矿床成矿背景复杂,由于缺乏地壳结构、岩浆侵入体位置、断裂规模等信息作为参考依据,深部构造特征及其在成矿过程中的作用尚不明确。本文基于重磁数据和地震剖面资料,采用Parker Oldenburg界面法、功率谱法和2. 5D重磁震联合反演等方法,获得了鲁西地区地壳结构、断裂规模、岩浆侵入体位置等信息,在此基础上,探讨了金刚石原生矿床的深部构造背景。结果表明：鲁西金刚石原生矿床分布于区域布格重力异常低值区、磁异常中 低值区,布格重力异常平均值低于-100×10-5m/s2,磁异常变化范围较大,介于-160~60 nT之间;矿床位于莫霍面、居里面等值线密集的梯度带,即稳定区域与活化区域的过渡带,莫霍面深度约为31. 2~32. 2 km,居里面深度约27. 5~30 km;矿床分布区NW向断裂构造切割深度均超过20 km,其中蒙山断裂切割深度为35 km,深达上地幔,新泰 垛庄断裂切割深度为28. 5 km,深达居里面,泰山 铜冶店断裂切割深度为20. 5 km;金伯利岩于古生代形成后,受中生代伸展构造影响,被NW向断裂逐级抬升、剥蚀,直至出露地表。金刚石品位自南向北逐渐降低是由于北部抬升幅度大,剥蚀接近金伯利岩根部的结果,指示南部矿带找矿潜力大。     

微山湖流域高氟地下水的成因分析

依据2006—2016年间采集的区内475件地下水无机分析数据以及钻探岩心易溶盐测试数据,详细研究了微山湖流域高氟地下水的分布特征和富集机制。结果表明:微山湖流域高氟地下水的分布有明显的东西分区特征,湖西冲积、湖积平原区有大范围的高氟地下水,在深度0—40 m的浅层孔隙地下水中,氟含量以1~2 mg/L为主,仅现代黄河影响带地下水氟含量小于1 mg/L,金乡、单县、嘉祥局部超过3 mg/L,最大值9.5 mg/L;在深度150—400 m的深层孔隙地下水中,氟含量以1~1.5 mg/L为主,菏泽—单县条带氟含量超过2 mg/L,最大值3.5 mg/L。微山湖东冲积、洪积平原浅层孔隙地下水、深层岩溶地下水氟含量均小于1 mg/L。湖西冲积、湖积平原沉积物中可溶性氟含量随深度增加而降低。微山湖流域湖西高氟地下水形成受物质来源、淋滤和蒸发浓缩等三方面因素共同控制,CaF_2的溶解平衡是控制地下水F–含量的重要因素。     

山东省地下水氟富集规律及其驱动机制

本文以生命必需元素氟为研究对象,选择地方性氟病分布典型、地下水类型分布全面的山东省全境为研究区,依托2006～2016年间采集的4321件地下水无机分析数据,综合运用数理统计分析、离子比值分析、水化学平衡体系分析,详细研究了山东省高氟地下水的分布特征和富集机制.结果表明:山东省浅层高氟地下水集中连片分布于胶莱盆地和鲁西南平原地区地势低洼地带,地下水氟含量超过1 mg/L的分布面积13227 km2,最大值22 mg/L;深层承压孔隙水高氟区集中分布于平原盆地中心的德州、滨州、菏泽等地深层承压孔隙水水位降落漏斗区,氟含量超过2 mg/L的分布面积15086 km2,最大值7.5 mg/L,地下水开采是驱动深层承压孔隙水氟富集的主要因素;不同类型地下水氟平均含量从大到小依次是深层承压孔隙水、浅层松散岩类孔隙水、侵入岩变质岩基岩裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类孔隙裂隙水;深层承压孔隙水F-含量与Ca2+含量呈明显的负相关,其他类型地下水F-含量与Ca2+含量相关关系不明显.综合得出:山东省高氟地下水形成受地貌与地质构造部位、含水介质地球化学特性、人类地下水开采等三方面因素共同驱动,含氟矿物的溶解是地下水中氟的物质来源,淋滤、蒸发浓缩、水岩相互作用使得地下水氟含量进一步升高,氟-钙拮抗作用机制最终决定地下水中氟含量.此研究揭示了控制不同类型地下水氟富集的关键因素,深化了氟在地下水中化学行为的认识.     

内蒙古河套平原高砷地下水赋存环境特征

内蒙古河套平原是世界地方性砷中毒较为严重的地区之一。笔者以平原西部的重病区杭锦后旗为研究区,对高砷地下水赋存环境进行了调查研究。研究表明:高砷区沉积物中As的含量为7.7～34.6mg/kg,其中粘性土和亚粘性土中As含量相对较高。高砷地下水的pH值为7.0～8.3,平均Eh值为-155.1mV,平均矿化度为1.58g/L,主要的水化学类型包括:Cl-HCO3-Na型、Cl-Na型、HCO3-Cl-Na型,As的含量为15.5～1093μg/L,且主要以As(Ⅲ)形态存在,水中DOC(0.73～35.76mg/L)、HCO3-(283.75～1290.48mg/L)、NH4+(0.27～10.48mg/L)的浓度较高,硝酸盐和硫酸盐含量较低。研究区的氟中毒现象也较严重,高氟地下水中氟含量为1.11～6.01mg/L。绝大多数高氟水中砷含量也超标,出现了一种高砷水与高氟水并存的现象。综合判断,河套平原的高砷地下水赋存环境处于还原性环境。还原条件下,高砷区沉积物中的铁/锰氧化物的还原溶解易使吸附的砷释放到地下水中。这是研究区高砷地下水形成的主要原因。     

青藏高原中部第四纪左旋剪切变形的地表地质证据

在青藏铁路的格尔木—拉萨段进行的活动断裂调查发现,在沱沱河—五道梁之间宽约150km的地段内发育了多条由北西西向次级断层左列分布构成的北西西向和北西向左旋张扭性断裂带,在断裂带之间则发育"S"型的北东向裂陷盆地和雁列分布的菱形裂陷盆地,盆地边界断裂也为左旋张扭性质。上述断裂带和裂陷带主要形成于第四纪,它们构成了宽约150km的不均匀的左旋简单剪切变形域,该变形域的整体活动性较弱,属于弱的不均匀剪切变形域。但其中的二道沟断陷盆地是个例外,该盆地边界断裂的垂直活动速率约为0 5mm/a,左旋活动速率介于0 8～1 0mm/a之间。而在整个左旋剪切变形带累计的左旋走滑速率不会超过6mm/a,它们所调节的昆仑山与唐古拉山之间的地壳南北缩短量也可能仅占总缩短量的15%～30%。上述弱剪切变形域与强烈左旋走滑的昆仑断裂系共同构成了高原中部的左旋剪切变形带,它们在印度板块与欧亚板块强烈碰撞的构造动力学背景下,起着调节青藏高原南北向缩短的重要作用。     

双旗山金矿床的控矿构造特征

双旗山金矿床的矿体主要受断裂构造控制,按控矿断裂构造的形态、产状及其力学性质,将控矿断裂分为四类,即NW向压扭性断裂、NE向扭性断裂、近SN向或NNE向剪切带和NWW向张性或张扭性断裂.受NW向断裂控制的金矿化属片岩＋石英脉型金矿化;受近SN向或NNE向剪切带控制的金矿化属蚀变岩型金矿化.     

内蒙古河套平原地下咸水与高砷水分布特征

通过实地调查、资料分析和试验测试等方法手段,详细研究了内蒙古河套平原地下咸水与高砷水的分布特征。结果表明:河套平原分布有大量的咸水和高砷地下水,在调查研究区12510.83 km2的范围内,深度在10~40 m的浅层地下水中,分布有淡水1145.75 km2、微咸水9025.51 km2、咸水盐水2339.57 km2,分别占研究区总面积的9.16%、72.14%和18.70%;在淡水区、微咸水区和咸水盐水区,分别存在有233.85 km2、2965.74 km2和997.16 km2的高砷(As≥0.05 mg/L)地下水,占各类水面积的20.41%、32.86%和42.62%;咸水体分别呈南北两个条带状分布,北部的咸水体自西向东,宽度约5~10 km,在东部地区表现为上淡下咸的水质结构,南部咸水体分布在总引水干渠北侧呈东西条带状分布,西部较窄,东部变宽;高砷水的分布有明显的东西分区特征,东部区的高砷水多呈不规则的片状分布,范围较广,水中砷含量差异较小,西部区的高砷水沿山前低洼地带呈北东向的条带状分布,水中砷含量高,分布面积较为集中。研究表明:地下水中的盐分含量与砷含量不存在正相关关系,但是,西北部地区高砷地下水的分布与咸水区有一定关系,认为均受控于构造,而东部地区高砷水的分布则与咸水无关。     

新疆巴楚地区走滑断裂对碳酸盐岩构造裂缝发育的控制

走滑断裂如何控制附近构造裂缝的发育程度是碳酸盐岩地区构造裂缝定量研究的重要内容,对碳酸盐岩裂缝油气藏的储层预测具有重要意义。通过对野外测量的测量面距断裂的距离和构造裂缝面密度的定量关系进行统计分析,发现新疆巴楚地区的2条走滑断裂(张扭性皮羌走滑断裂和压扭性西克尔走滑断裂)控制的构造裂缝的密度与距断裂的距离呈指数关系,即远离断裂,裂缝密度呈指数下降,且存在一个裂缝密度骤减的范围,这个范围内为断裂控制的裂缝带;范围以外为区域控制的裂缝带,此带裂缝密度变化缓慢,相对稳定。新疆巴楚碳酸盐岩地区压扭性走滑断裂控制的构造裂缝的带宽与走滑断距的比值是张扭性走滑断裂的10倍以上,说明碳酸盐岩地区压扭性走滑断裂控制的构造裂缝带远比张扭性断裂控制的宽,压扭性走滑断裂附近的构造裂缝相对更发育,更有利于裂缝型碳酸盐岩储层的发育。     

贵德盆地三河流域高砷地下水中溶解性有机物三维荧光特性及其指示意义

溶解性有机物(dissolved organic matter, DOM)可以通过多种方式控制含水层中砷的迁移转化。贵德盆地承压含水层地下水砷含量显著高于潜水含水层。为查明承压水中溶解性有机物对砷浓度的影响,对研究区地表水、潜水以及承压水进行吸光度和三维荧光光谱的分析,利用平行因子分析法确定了水样中有机物成分及荧光特征。结果表明,贵德盆地水体中DOM包含陆源类腐殖质(C1)、受人为影响的腐殖质(C2)、类醌化合物(C3)和微生物来源的腐殖质(C4)4种组分。陆源类腐殖质C1可在地下水中富集,占总有机质的40%~55%。相比于地下水,C2和C3则在地表水中占据较高的比例。高砷承压水中C2、C3所占比例高于低砷潜水。其中,C1可以通过络合作用促进溶解性砷浓度的提高,C3作为电子穿梭体可以促进含砷铁氧化物或氢氧化物的还原性溶解从而释放砷。微生物降解有机质生成的HCO-3可以与砷竞争吸附,促进砷的解吸附。此外,还原性溶解产生的Fe(II)与HCO-3形成FeCO3固定一部分的砷。该研究表明,地下水中的天然有机物通过络合作用和作为电子穿梭体促进铁氧化物还原导致地下水砷的富集,为分析黄河上游地区高砷地下水的成因提供理论依据。     

吉林省通榆、乾安县承压地下水氟污染的原因及其防治对策

本文针对吉林省通榆、乾安县潜水高区下部第四系承压地下水氟含量升高,引起氟地主病重新抬头的环境水千文地质问题,分析了氟升高的原因,主要是研发第四系承压地下水的过程中含水层顶板的大规模破坏,使高氟潜水下窜,污染了深层压水所致。对防治对策进行了探讨,提示人们在水资源开发过程中应保护开采层的地球化学环境,从违背自然的主观意识所造成的恶果中肖取教训。     

Seismological, geological and geophysical constraints for the Gualdo Tadino fault, Umbria–Marche Apennines (central Italy)

The April 3, 1998 Mw = 5.1 Gualdo Tadino earthquake (central Italy) was the last significant event in the 6-month-long Umbria–Marche seismic crisis. This event and its aftershocks occurred in an area where active faulting produces no striking geological and geomorphological effects. In this study, we investigated the ruptured fault using detailed seismological data and a re-processed and re-interpreted seismic reflection profile. Aftershock location and focal mechanisms were used to constrain the geometry and kinematics of the ruptured fault and a comparison was made with the subsurface image provided by the seismic profile. We found that the 1998 Gualdo Tadino earthquake occurred on a WSW-dipping, normal fault, with a length of about 8 km and a relatively gentle dip (30°–40°), confined between 3.5 and 7 km in depth. Kinematics of the mainshock and aftershocks revealed a NE-trending extension, in agreement with the regional stress field active in the Northern Apennines belt. The Mw = 5.1 earthquake originated above the top of the basement and ruptured within the sedimentary cover, which consists of an evaporites–carbonates multilayer. We hypothesised that the active fault does not reach the surface (blind normal fault).     

基于地应力实测数据分析郯庐断裂带中段滑动趋势

郯庐断裂带潜在滑动趋势对于区域地壳稳定性评价具有重要的意义。对郯庐断裂带中段(新沂至渤海段)附近12个钻孔共65条实测地应力数据分析,得出该区段最大和最小水平主应力与垂直应力之比Kmax和Kmin的范围,结果表明郯庐断裂带中段主要表现为逆断层的应力状态,局部地区呈现出有利于走滑断层的特征。研究区内应力比K值由西向东逐渐增大,并在东北部达到最大。通过计算得出断层面上的剪应力与有效正应力比值小于Byerlee准则所定义的摩擦系数,说明目前郯庐断裂带中段处于相对稳定状态;同时发现北西向断裂面上的剪应力与有效正应力比值比北东向断裂的大。区内应力积累指标μm的计算结果和地震的分布特征表明,郯庐断裂带中段北西向断裂上地震活动频繁,应力积累程度低;而北东向断层上应力积累程度高,特别是处于郯庐断裂带中段东北部的北东向断层,在应力集中的区域出现地震空白区,推测为断层的锁固段。最终认为在现今应力场下郯庐断裂带中段更易沿北西向的断裂滑动。     

银川地区承压水水化学特征及控制因素

银川平原属中温带干旱区,蒸发强烈,潜水水质差,承压水是银川市地下水开采的主要水源。通过ArcMap空间分析、传统作图分析、氢氧同位素分析等方法,分析银川地区承压含水层水化学特征及各含水层水化学特征的差异,探讨了承压水水化学分布特征的控制因素。研究表明,潜水和承压水水化学分布特征在水平和垂直方向上均存在较大差异;第一和第二承压水水化学分布特征在水平方向上相似,在垂直方向上存在一定差异。水平方向上,两层承压水水化学特征存在一定分带性,而潜水无明显规律性。两层承压水在靠近西侧补给区溶解性总固体（TDS）较小,阴离子以HCO-3为主,阳离子以Mg2+和Ca2+为主,向东溶解性总固体逐渐增加,在银川断裂附近,阴离子变为以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+为主。垂向上,由于银川断裂贯穿承压和潜水含水层,且潜水水位高于承压水位,第二承压水可能主要受到更深层地下水沿着断裂的混入作用,第一承压水可能同时受到更深层地下水和潜水的混入,使得在银川断裂附近,部分第二承压水TDS大于第一承压水,且具有更高含量的Na+和Cl-,及更低含量的Ca2+和HCO-3,也有部分第一承压水TDS大于第二承压水,该部分第一承压水中的个别水样TDS大于潜水。由此得出,银川断裂的发育及其对潜水及承压含水层的贯通作用是控制该区地下水水质的一个重要因素。如果承压水继续过量开采,承压水位持续下降,将进一步激发潜水和更深层地下水的混入,从而导致承压水质恶化。因此控制银川区承压水的过量开采,对于承压水资源的可持续利用至关重要。     

东大别地区磷灰石裂变径迹年龄的构造意义初析

东大别山地区磷灰石裂变径迹年龄值为59.4±3.4～105.6±9.8Ma,具跨度较大,空间分布不均匀,沿主要断裂走向及倾向均不连续的特点。磷灰石裂变径迹年龄的这些特点暗示的构造意义可能是:自燕山运动以来研究区的构造抬升为缓慢且不均匀格局;晓天—磨子潭断裂中段在第三纪时可能有逆冲活动;由磷灰石封闭径迹长度及单颗粒磷灰石年龄进行的初步热历史模拟分析显示,距今约45～55Ma,郯庐断裂和晓天—磨子潭断裂曾再次活动,前者活动规模较后者大;断裂活动可能是该区不均匀构造抬升的主要控制因素之一。     

河南省石盘沟金矿构造控矿特征研究

区内矿体受拆离断层的控制而沿拆离断层分布 ,空间定位在其两侧 15 0～ 6 0 0 m的垂直距离内 ;NE- NNE向含金破碎带是金矿的主要容矿构造 ,其走向向 NNE偏转地段和陡倾斜处是矿体富集的有利部位 ;矿床在成矿后受到枯桩杈断裂的破坏 ,使其南北两侧矿体的地质特征有较大差异 ,北侧剥蚀严重 ,南侧深部找矿前景良好     

A Source Study of the 9 September 1998 (Mw 5.6) Castelluccio Earthquake in Southern Italy using Teleseismic and Strong Motion Data

Teleseismic and strong motion data are used to derive the source parameters of the September 9, 1998 Castelluccio earthquake (M5.6). Teleseismic body-wave modeling indicates normal faulting (Plane 1: strike = 328°, dip = 50°, rake = −75°; Plane 2: strike = 126°, dip = 42°, rake = −107°) along NW–SE striking planes. Both nodal planes of the computed focal mechanism are tested for their capability of reproducing the mainshock acceleration time histories at three strong motion stations. Synthetic accelerograms are estimated using the stochastic method for finite sources in combination with the H/V ratios technique for the incorporation of the site effect. Our preferred model, which provided the best fit between synthetic and observed waveforms and corresponding Fourier amplitude spectra, consists of a NE-dipping normal fault with dimensions 8 × 7 km. The rupture nucleation point, which is assumed to coincide with the hypocenter location, was confined to the southeasternmost, deepest part of the fault. Our results are in good agreement with the so far released information regarding the aftershock sequence of the examined event, as well as the general seismotectonic knowledge on the broader epicentral area.     

辽东白云-小佟家堡子矿集区控矿构造及成矿有利区预测

白云-小佟家堡子矿集区是辽东青城子矿集区的重要组成部分之一,包括位于北部的白云（二道沟、三道沟）、荒甸子等大中型金矿床及位于南部的林家三道沟、小佟家堡子、杨树、桃源等大型或中小型金矿床,高家堡子、凤银大地、姜家沟等大中型银矿床.前人对该区成岩成矿时代及金-多金属成矿作用开展了大量的研究工作,但控矿构造研究相对薄弱.研究结果表明,北部白云-荒甸子矿区容（含）矿构造为近东-西走向,向南倾,倾角30°左右逆冲断裂带,沿走向延伸近8 km.该逆冲断裂带由主逆冲断层及与其近于平行的若干条逆冲断层组成,宽度可达200 m.主断层面下部地层产状陡,上部缓,明显切层;而上部逆冲断层则以顺层为主.断层面一般呈舒缓波状,缓倾部位为矿体富集区域.南部林家三道沟-小佟家堡子矿区容矿构造为总体向北倾的缓倾逆冲断层,延伸稳定,在盖县组碎屑岩与大石桥组上部大理岩硅-钙面上部碎屑岩中形成金矿体,而硅-钙面下部大理岩中则形成铅锌银矿体,不同矿区赋矿层位近于一致.NW走向的尖山子断裂是本区规模最大的陡倾断裂,长度超过13 km,并具有多期活动特征.该断裂早期以右行走滑为主,晚期为正断层,在成矿后还有明显活动,可能将白云-荒甸子矿区近东-西向容矿逆冲断裂带向南错移至扈家堡子-马隈子北-毛甸子一带,最大错断距离达6 km.根据对白云-小佟家堡子矿集区控矿构造及赋矿层位的综合分析,结合成矿后断裂活动的改造,提出了白云-荒甸子矿区以南和小佟家堡子金矿-风银大地银矿2个深部成矿有利区及扈家堡子-马隈子北-毛甸子和桃源村以南2个外围成矿有利区.      

汶川地震对现代河流形态的影响与水文效应

2008年5月12日14时28分,我国四川发生里氏8.0级大地震,发震构造为龙门山断裂带.形成了NE向映秀-北川断裂地表破裂带,彭县-灌县断裂破裂带以及NW向的小鱼洞破裂带,表现为逆冲-走滑性质.目前,有关地表破裂、次生地质灾害及堰塞湖等开展了大量的调查工作,而地震对河流形态的影响还缺少较为系统的分析.在野外地震地貌考察的基础上,根据河流走向与断层位置关系,并结合地表破裂特征,总结了汶川地震对现代河流形态影响的几种地貌类型:顺向陡坎跌水,河道错动,断寨湖(塘),河流改道等,并对其演化趋势进行了讨论.分析了汶川地震的河流水文效应:地震增加了河流泥沙含量,改变了河流水质,同时,也使得河流与地下水系统之间的联系更为紧密.