The hydrochemical characteristics and evolution of groundwater and surface water in the Heihe River Basin, northwest China

A combination of isotopic and chemical indicators has been used to characterize rainfall, surface water and groundwater in the Heihe River Basin, China. Surface- vs. groundwater chemistry data enabled geographical zones and chemical types to be differentiated. The dissolution of halite, Glauber’s salt, gypsum, dolomite and calcite determine Na⁺, Cl^?, Mg²⁺, Ca²⁺, $ {\text{SO}}^{{2 - }}_{4} A combination of isotopic and chemical indicators has been used to characterize rainfall, surface water and groundwater in the Heihe River Basin, China. Surface- vs. groundwater chemistry data enabled geographical zones and chemical types to be differentiated. The dissolution of halite, Glauber’s salt, gypsum, dolomite and calcite determine Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, Ca²⁺, and chemistry, but other processes such as evaporation, ion exchange, and deposition also influence the water composition. The majority of deep confined groundwaters are tritium-free and less mineralized than in the shallow aquifer. Radiocarbon values in the deeper groundwaters range from 18.8 to 38.9 pmc, and 80 pmc probably represents the upper limit of initial ¹⁴C activity; this yields ages of approximately 5,960–11,971 years BP, which is about 3,000 years older than those calculated by models in previous work. The shallow aquifer exhibits fairly high and variable tritium activities (4–75 TU), evidence of recent recharge and low residence time (<60 years), which is in line with estimates from previous work. Isotopic signatures indicate formation of deeper groundwaters in a colder and wetter climate during the late Pleistocene and Holocene. The results suggested that significant changes are urgently needed in water-use strategy to achieve sustainable development.

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Résumé Une combinaison de plusieurs indicateurs isotopiques et chimiques a été utilisée dans le but de caractériser les précipitations, les eaux de surface et les eaux souterraines dans le Bassin de la Rivière Heihe, en Chine. La confrontation des chimies des eaux souterraines et de surface a permis de différentier plusieurs secteurs géographiques et faciès chimiques. Les compositions chimiques en Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, Ca²⁺, et sont déterminées par la dissolution de la halite, du sel de Glauber, du gypse, de la dolomite et de la calcite, mais d’autres processus peuvent également avoir une influence, comme l’évaporation, les échanges de bases et la sédimentation. La majorité des eaux souterraines captives profondes ne contiennent pas de tritium, et sont moins minéralisées que dans l’aquifère superficiel. Les valeurs de carbone 14 dans l’aquifère le plus profond sont comprises entre 18.8 et 38.9 pcm, pour une valeur maximum probable d’activité initiale de 80 pcm; les ages estimés correspondants sont compris entre 5,960 et 11,971 ans, soit environ 3,000 ans de plus que ceux calculés auparavant par les modèles. L’aquifère superficiel présente des activités tritium plut?t élevées et variables (4 à 75 UT), démontrant l’existence d’une alimentation récente et d’un temps de résidence faible (<60 ans), ce qui concorde avec les études antérieures. Les signatures isotopiques indiquent une alimentation des eaux souterraines les plus profondes au cours d’épisodes climatiques plus froids et plus humides qu’actuellement, à la fin du Pléistocène et à l’Holocène. Les résultats suggèrent que des changements significatifs dans la planification des usages de l’eau sont nécessaires et urgents dans des perspectives d’exploitation durable.

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Resumen Se ha utilizado una combinación de indicadores isotópicos y químicos para caracterizar la precipitación, el agua superficial y el agua subterránea en la Cuenca del Río Heihe, China. Los datos químicos de aguas superficiales frente a las subterráneas no permiten diferenciar zonas geográficas y tipos químicos. La disolución de halita, sal de Glauber, yeso, dolomita y calcita determina la química de Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, Ca²⁺, y , pero otros procesos, como evaporación, intercambio de iones y precipitación influyen también en la composición del agua. La mayoría de las aguas subterráneas profundas confinadas no tienen Tritio y están menos mineralizados que el acuífero superficial. Los valores de radiocarbono en las aguas subterráneas más profundas oscilan entre 18.8 y 38.9 pmc, y el valor de 80 pmc representa probablemente el límite superior de la actividad inicial de ¹⁴C; proporcionando edades de aproximadamente 5,960–11,971 a?os BP, que son unos 3,000 a?os más antiguas de las calculadas mediante modelización en trabajos previos. El acuífero superficial tiene actividades de tritio bastante más altas y variables (4–75 UT), evidenciando una recarga reciente y unos tiempos de residencia bajos (<60 a?os), lo cual está en la línea de lo estimado en trabajos previos. Los datos isotópicos apuntan a la formación de aguas subterráneas más profundas en un clima más frío y húmedo durante el Pleistoceno superior y el Holoceno. Los resultados sugieren que se necesita hacer cambios significativos en la estrategia de uso del agua para alcanzar un desarrollo sostenible.

     

山东省肥城断块岩溶水系统地下水水化学特征及演化分析

地下水是肥城地区最主要的供水水源,近年来受到工农业生产、煤矿开采、闭坑、矿井排水等人类活动影响,肥城地区地下水动力场及化学场都发生了变化,为查明地下水的环境质量状况,文章在研究水文地质调查和样品采集分析基础上,综合运用数理统计方法、水化学方法（Piper三线图、Gibbs模型、矿物饱和指数、离子比例分析）等,探讨肥城断块地下水水化学特征及演化规律。结果表明：（1）研究区地下水均呈弱碱性,$ {\mathrm{C}\mathrm{a}}^{2+} $、$ {\mathrm{M}\mathrm{g}}^{2+} $、$ {{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}}^{-} $和$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-} $为主要离子,主要来源于方解石、白云石及石膏溶解;矿物饱和指数表明方解石和白云石绝大多数处于饱和状态,石膏和岩盐矿物呈溶解未饱和状态。（2）区内岩溶水化学类型主要为$ {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a}\left(\mathrm{M}\mathrm{g}\right) $型,其次为$ {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}·{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型和$ {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}·\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型。孔隙水主要为$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}·{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型、局部出现$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}{·\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型。河流水化学类型相对复杂,包括$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}·{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a}·\mathrm{N}\mathrm{a} $型、$ \mathrm{C}\mathrm{l}·{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}-\mathrm{C}\mathrm{a}·\mathrm{N}\mathrm{a} $型等。（3）区内地下水中$ {\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-} $、$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-} $和$ {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-} $含量相比1999年、2013年显著升高。裂隙水及岩溶水水质整体较好,局部呈点状变差,孔隙水及河水水质普遍较差,影响区域地下水水质的主要因素有化肥施用、禽畜养殖、生活污水下渗以及煤矿排水等。     

滇东老厂地区地热水成因：来自水化学和碳氢氧硫同位素的约束

滇东弥勒-师宗断裂带地热资源丰富,但是由于研究程度较低,成因机制不明,制约了区内地热资源的可持续开发利用。本文以弥勒-师宗断裂带北段老厂地区天然温泉水和地热钻孔水为研究对象,综合应用野外调查、水文地球化学和环境同位素方法,对区内地热水的地球化学特征和成因机制进行了研究。结果显示,区内地热水pH值介于7.30～8.12之间,TDS在224～382 mg/L之间,属于弱碱性淡水。地热水水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型,且含有较高含量的Fe、As、Sb等微量组分,不宜饮用。地热水中HCO₃⁻的δ¹³C值为−3.31‰～−7.79‰,计算得出参与水岩作用的CO₂的δ¹³C值为−9.50‰～−15.68‰,具有明显的沉积有机质来源特征。离子比值分析及硫同位素特征表明碳酸盐岩矿物和石膏的溶解是区内地热水主要离子来源的控制因素,此外赋存于浅部断裂带内的硫化物矿体氧化以及阳离子交换作用对地热水水化学组分产生了一定的影响。氢氧同位素特征及¹⁴C测年结果表明区内地热水的补给来源为晚更新世时期温度较低的大气降水,补给高程为1984.9～2283.9 m,补给区位于研究区周边的山区。硅焓方程计算的冷水混合比例为71.9%～82.4%,综合硅焓方程计算的热储温度和校正后的石英地热温标计算的热储温度,认为区内地热水的热储温度为87.5～135.7℃,地热水循环深度为1538.0～2502.0 m。研究结果有助于提升滇东弥勒-师宗低温热水带地热水成因研究水平,为区内地热资源的合理开发及保护提供理论支撑。

     

河北廊坊南部地区地热水化学特征及成因机制

地热资源的开发利用带来了良好的经济效益和社会价值, 但不合理地开发利用地热资源, 会对地表水及浅层地下水造成重大污染。通过水化学分析和水文地球化学模拟手段, 分析了廊坊南部地区地下热水水化学特征及水质的成因机制。研究表明:新近系孔隙热储中, 明化镇组热储地下热水主要水化学类型为HCO3-Na型、HCO3·Cl-Na型;馆陶组热储地下热水水化学类型以Cl-Na型、Cl·HCO3-Na型为主, 该层水力联系较好, 地热水径流区内主要水岩作用为硫酸盐、硅酸盐矿物的溶解作用, 以及阳离子交替吸附作用。基岩裂隙热储地下热水水化学类型为Cl-Na型, 该层水力联系较弱, 阳离子交替吸附作用是水化学演化的主要水岩相互作用。基于PHREEQC的水文地球化学定量模拟, 揭示了地质背景、水文地质条件及人类活动因素共同控制的地下热水的流场和水岩相互作用的程度, 在研究廊坊地区地热水水化学演化机理及地热水动态特征方面具有一定的意义。     

唐山市曹妃甸地区大气降尘矿物学特征及环境意义——以华北理工大学校区为例

大气降尘矿物学特征研究具有重要的环境学意义。文章以华北理工大学校区采集样品为例,应用激光粒度分析仪、扫描电镜、X射线粉末衍射、电感耦合等离子体质谱等对河北省唐山市曹妃甸地区大气降尘矿物学特征进行了初步分析研究。结果表明,曹妃甸地区大气降尘粒径较粗,颗粒物包括块状、柱状、片状、球状及不规则粒状集合体,主要由石英、长石、石膏、云母、绿泥石、角闪石、白云石、方解石和赤铁矿等矿物组成;降尘样品中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb等重金属元素含量均较高。研究分析表明,降尘样品中硅酸盐矿物主要源自地面扬尘,而石膏、方解石等碳酸盐矿物可能为环境中的次生矿物,样品中重金属污染主要来源于燃煤、工矿企业生产排放和少部分汽车尾气排放。     

华北东部深部岩溶及煤矿岩溶水害特征

针对我国华北东部煤矿井开采深度迅速增加,矿井岩溶水害日益加重的客观问题,文章分析讨论了深矿井开采的基本概念,通过统计分析,得出中国东部主要煤矿井目前开采深度达到600 m左右且以12 m/a左右的速度向深部延伸的变化趋势。从华北东部地区沉积古地理环境与地壳运动演化史方面分析了该地区厚层奥陶纪灰岩的形成及其后期岩溶发育过程。通过对研究区几个重点矿区揭露的奥陶系灰岩岩溶发育特征在穿层和顺层方向上随深度变化规律的分析,揭示出华北东部主要煤矿区奥陶系灰岩岩溶发育特征在垂向上具有弱-强-弱和顺层方向上随埋深具有由强到弱的变化规律。提出了华北东部煤矿深部开采将面临的岩溶水害问题及其防治水技术思路。     

南海北部深水及超深水区现今地温场及热结构特征研究

依据前人对岩石圈层结构的认识和地震反射界面揭示的沉积充填,本文对南海北部深水及超深水区域的现今地温场特征及岩石圈热结构进行了计算。结果表明：南海北部深水及超深水区具有“热盆”特征,超深水区较深水区更热,但超深水区沉积基底的现今温度较深水区低。大地热流值的总体变化趋势表现为从深水区向超深水区逐渐增高,与地壳和岩石圈向南减薄趋势一致。南海北部深水及超深水区具有“冷壳热幔”的岩石圈热结构特征。地壳热流主要由基底的构造形态和地壳减薄程度控制,地幔热流则只受控于岩石圈基底埋深。     

网络RTK在活动构造变形分析中的应用——以川西南大塘断裂为例

在活动构造研究方面,传统RTK技术常用于局部的地表测量,测量距离受限于信号的地形影响。而网络RTK技术基于全国区域性的基准站网,通过移动通信可以实现百公里以上尺度厘米级精度动态测量,在构造地表分析方面具有广阔应用空间。本文以横跨龙门山地区的大塘断裂为试验对象,利用网络RTK技术测量了一条长度17.7 km的地表剖面。测量结果表明,尽管大塘断裂局部受到强烈的侵蚀作用不易识别,但网络RTK测线能够反映出区域性的褶皱变形特征。结合深部地震剖面进行定量分析发现,地表的冲积扇发生反坡向的构造抬升,与深部的断层扩展褶皱变形对应。进一步参考年代学数据计算得出,横跨大塘断裂的第四纪构造缩短速率为0.29±0.04 mm/yr。试验分析结果表明,网络RTK技术可以用于大尺度、高精度的构造变形分析,识别区域性的构造变形。

     

深层地热能开发及其对地热水流场的影响

为了研究深层地热能开发对热储层流场造成的影响,选取兰考县深层地热能开发为研究对象,分析研究区新生代以来的地质结构和区域构造特征,调查地区地热开采情况及存在的问题。根据地热能类型分析了第四系Q、新近系明化镇组N₂、新近系馆陶组N₁等3个热储层特征,利用可控源音频大地电磁测深查明区内的断裂分布、热储层发育、隔水边界等条件,通过现场试验与测试手段查明不同部位热储层的参数指标,分区计算各层的地热资源量。根据开采方式、边界条件、水文地质参数建立数学模型,通过数值模拟预测出2023年Q热储层流场将恢复到原始流场模式,N₂热储层流场漏斗效应持续减弱,N₁热储层流场漏斗效应明显且分布不规则,为控制地热资源开发对环境造成的影响,提出封闭循环利用地热、同层加压回灌的开采方式及合理布局开采井、综合利用多层地热等措施,为本地及周边地区地热资源开发及环境保护提供参考。     

辽东五龙金矿鸡心岭断裂的年代学约束及其对成矿潜力的指示

五龙金矿是辽东地区形成于早白垩世的代表性石英脉型金矿, 与胶东地区"玲珑式"金矿相似。胶东地区早白垩世金矿受北东向断裂控制且规模宏大, 五龙金矿已知矿体主要赋存于北西向和近南北向断裂内, 其北东向断裂研究程度较低、成矿潜力尚不清楚。针对五龙矿区的鸡心岭断裂开展了地质调查, 对侵位其中的岩脉和热液白云母进行定年, 为断裂内构造-岩浆-热液活动提供年代学约束。调查发现, 鸡心岭断裂整体为脆性变形, 具有多期活动的特征, 依次有煌斑岩、含白云母石英脉和闪长岩脉侵入其中。测年结果显示, 煌斑岩的锆石206Pb/238U年龄加权平均值为132.1±1.7 Ma, 热液白云母的40Ar/39Ar坪年龄为126.8±0.5 Ma, 闪长岩的锆石206Pb/238U年龄加权平均值为112.9±1.4 Ma。年龄数据指示, 鸡心岭断裂在132 Ma之前形成, 在132~113 Ma之间经历了岩浆-热液活动, 依次对应区域上的早白垩世初期北北西-南南东向挤压和早白垩世中期北西-南东向/北西西-南东东向伸展背景。从现有调查程度看, 鸡心岭断裂较胶东地区北东向断裂具有序次低、规模小、构造和流体活动较弱的特征。辽东地区燕山期金矿找矿应注意关注更高序次的低角度断裂, 五龙一带的北东向断裂找矿工作应优先评价断裂走向变化、深部由陡变缓的部位。     

华北板块北缘中段姚五沟岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其与区域构造演化的关系

内蒙古太仆寺旗地区的姚五沟岩体位于华北板块北缘中段,主要岩石类型为花岗斑岩。岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为141.6 Ma±1.3 Ma(MSWD=0.78),形成于晚侏罗世。岩石化学特征显示岩体具高硅富碱的特征,A/CNK=0.93～1.07,为准铝质-弱过铝质,属高钾钙碱性系列。稀土配分模式呈右倾"V"字型,Eu负异常较显著(δEu=0.30～0.43),轻重稀土分异明显(w(La)N/w(Yb)N=34.04～48.59)。微量元素表现出富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr和Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,具有较高的10000×w(Ga)/w(Al)值(2.85～2.92)和w(Zr+Nb+Ce+Y)值(537.80×10~(-6)～584.10×10~(-6));表明其属A型花岗岩,由下地壳部分熔融而来,并伴随少量幔源组分参与,形成于非造山伸展环境。与研究区内的后淖S型花岗岩(255.8 Ma±1.6Ma,晚二叠世)和白旗A型花岗岩(134.6Ma±1.1Ma,晚侏罗世)的地球化学特征对比,发现由晚二叠世到晚侏罗世,岩浆源区由上地壳的泥质岩部分熔融转换为下地壳部分熔融,并伴随少量幔源组分参与,其大地构造背景由陆-陆碰撞环境转换为非造山伸展环境。     

海南岛北部马袅—铺前断裂东段活动性与地壳稳定性评价

近东西向展布的马袅—铺前断裂是琼北地区主要活动断裂之一,也是1605年琼山7.5级地震主要控震断裂之一,其活动性对评价海南岛北部地壳稳定性及地质灾害预测有着重要意义.本文通过遥感解译、活动断裂断错地貌填图、高密度电法剖面测量、联孔剖面钻探验证等方法,查明了马袅—铺前断裂东段的空间展布特征:8条北东东向展布、北倾或南倾的...     

Evaluation of urban underground space resources using a negative list method: Taking Xi’an City as an example in China

Utilization of urban underground space has become a vital approach to alleviate the strain on urban land resources, and to optimize the structure and pattem of the city. It is also very important to improve the city environment, build livable city and increase the capacity of the city. Based on the analysis of existing evaluation methods and their problems, a method for evaluating underground space resources based on a negative list of adverse factors affecting underground space development is proposed, to be primarily used in urban planning stages. A list of the adverse factors is established, including limiting factors, constraining factors and influencing factors. Taking Xi’an as an example, using a geographical information system platform, a negative list of adverse factors for the underground space resources in Xi’ an City are evaluated, and preventive measures are proposed. Natural resources, exploitable resources, and the potential growth of exploitable underground space resources are evaluated. Underground space assessment in the different development stages of the city, collaborative utilization and safety evaluation for multiple subsurface resources, environmental impact and assessment, as well as evaluation methods based on big data and intelligent optimization algorithms are all discussed with the aim of serving city planning and construction.     

华北地块南部断裂体系新构造活动特征

根据野外观察、测量与分析,特别是综合华北地块南部断裂体系第四纪活动性质的构造和地貌标志,表明现今华北地块南部NWWNW向断裂活动最为显著,主要表现为左旋走滑性质;在前新生代构造基础上发育的三门峡-鲁山-舞阳断裂带和新构造期发育的新乡-商丘断裂带是具有走滑性质的新生代壳内活动断裂。地球物理资料表明,在介休-新乡-溧阳和巴东-泉州-台湾地震带西北部的深部存在两个NW向构造带,在地幔可能汇聚为一条构造带。综合这些断裂及其所控断陷盆地的展布特征,明确了该区的NE向、NW向及近EW向断裂的运动学关系。即在应力应变基底格局的制约下,两个NW向构造带强烈的左旋走滑拉分运动作用下导致华北地块南部发育拉分盆地,NW向新断裂的形成和先存NNE、NW及近EW向断裂的复活,控制了新生代复杂的断裂或断块构造格局的形成。     

CuNi-VTiFe复合型矿化镁铁-超镁铁杂岩体岩相学及岩石地球化学特征:以新疆北部为例

铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床是镁铁-超镁铁杂岩重要的矿床类型,但二者共生的情况在国内还不多见。新疆北部这类铜镍-钒钛铁复合型矿化岩体较为发育,目前已发现有香山、牛毛泉、土墩南和哈拉达拉等4个岩体属于此类。它们的成岩时代多集中在早二叠世,出露面积在2.8～22km~2,介于通道型铜镍矿化小岩体和大型层状岩体之间,韵律构造发育;岩石组合为超基性-基性-中性岩类,以出现浅色的闪长岩或淡色辉长岩为特点,岩石中金属矿物氧化物(钛铁矿、磁铁矿)和硫化物(黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿,有时有镍黄铁矿)共存和共生;含矿岩石组合和岩石化学特征与典型铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床相比,具有重叠和过渡特征;稀土和微量元素特征反映出杂岩体不同岩石类型可能具有相同或相似岩浆来源,是经过强烈分异和演化的产物。新疆北部这类复合型矿化,与北疆地区典型铜镍矿床和典型钒钛磁铁矿矿床,共同构成了新疆北部后碰撞幔源岩浆矿床成矿谱系。     

华北克拉通北缘少郎河地区约2.5 Ga的二长花岗岩及地质意义

本文首次在华北克拉通北缘少郎河地区发现新太古代末期(约2.5 Ga)二长花岗岩,并对其进行了锆石U Pb定年、主微量和锆石Hf同位素原位微区分析。研究表明,这套二长花岗岩形成年龄为(2 527±25) Ma,属于新太古代末期。岩石整体为块状构造,局部呈似片麻状构造,中粗粒结构,并可见暗色包体。主量元素显示其富Na和K,低P,A/CNK=0.80～0.96,属于高钾钙碱性系列。微量元素方面,富集轻稀土元素并基本无Eu异常,富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、Ta、P等高场强元素。锆石Hf同位素分析结果显示二长花岗岩εHf(t)值在-4.0～4.8,均值为-0.6,对应的两阶段模式年龄(TDM2)在2 712～3 221 Ma,暗示二长花岗岩可能为中新太古代新生下地壳熔融后结晶分异的产物。结合近年来少郎河地区新发现太古宙绿岩带和TTG岩石,提出在该地区存在前寒武基底,存在形式可能为一古老的微陆块。二长花岗岩的形成是新太古代末期(约2.5 Ga)华北陆块克拉通化的重要标志。虽然二长花岗岩地化特征具有俯冲背景的特点,我们依然认为在新太古末期华北微陆块之间仅有有限的和小规模的弧陆或陆陆的俯冲和碰撞,与板块构造的体制有较大的差别。     

南方岩溶区地下水资源特征与水资源保障对策

【研究目的】中国南方岩溶地区干旱缺水等问题异常突出,岩溶地下水赋存和分布的复杂,开发利用率低,基于多年调查研究工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特征,研讨水资源保障对策。【研究方法】基于南方岩溶区地下水资源特点、地下水系统类型、地下水系统空间结构的叠置性和时空分布不均性分析,提出南方岩溶区水资源保障对策。【研究结果】南方岩溶区可从以下三方面充分发挥地下水资源安全保障作用,一是掌握地下水赋存分布规律,发挥分散供水和应急供水作用;二是加强调蓄工程建设,解决水资源时空分布不均问题;三是建立与生态重建和经济发展相结合的地下水资源可持续利用模式。【结论】南方岩溶区地下水赋存条件复杂,具有表层带岩溶水系统、岩溶地下河与管道流系统、岩溶大泉系统以及分散排泄地下水系统多种类型,规模大小不一,开发利用形式多样;在垂向上具有叠置性,水空分布严重不均;开发利用潜力较大。在地球科学系统论的指导下,查明岩溶水资源赋存分布规律,科学评价地下水资源量,因地制宜制定水资源开发利用和保护方案,为脱贫攻坚、生态文明建设和乡村振兴提供技术支撑。创新点：以系统水文地质环境地质综合调查和地下水开发利用示范工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特点;针对岩溶区水资源安全保障问题,分析其主要原因,提出了水资源保障对策。     

物源—地貌双控背景下海底扇沉积储层特征及勘探意义：以琼东南盆地梅山组为例

琼东南盆地中新统梅山组海底扇是南海北部天然气勘探的重要目标, 对其沉积机理、储层主控因素等进行深入研究对该区天然气增储上产有重要意义。根据海平面变化、海底地形地貌、同生断裂组合等因素, 本文将琼东南盆地海底扇分为陆棚扇、斜坡扇和盆底扇3大类。根据大量的钻井岩心及分析测试资料, 对该区海底扇储层进行了系统分析。研究表明, 不同物源以及不同地貌单元海底扇储层物性差异较大, 其中来自西部越东物源和西北部宁远河物源的盆底扇储层明显好于北部陵水河和万泉河物源的陆棚扇和斜坡扇。单一海底扇储层受到物源、海平面变化、扇体类型及内部构成以及底流改造等因素控制, 其中海底扇类型及其内部组成、底流改造等是影响和控制深水沉积体储层品质的主要因素。相比而言, 低位时期的缓坡断阶盆底扇、开阔洼地盆底扇和峡谷切割盆底扇是好-优质储层较为发育的深水沉积体, 是重要勘探目标; 而陡坡根部盆底扇和缓坡末级断阶盆底扇由于储层物性较差或储层不发育, 勘探风险较大。因此, 基于物源体系及地貌单元的海底扇储层研究成果可广泛应用于深水海底扇储层预测。

     

华北克拉通南缘蚌埠隆起古元古代侵入体地质地球化学特征

华北陆块是世界上最古老、最大的克拉通地块之一。蚌埠隆起作为华北陆块的组成部分,其初始陆壳的形成时限为中太古代晚期,随着扬子陆块与华北陆块碰撞、拼接,经历了较为复杂的演化过程。为了深入探讨蚌埠隆起带古元古代岩浆活动,更新补充年代学及岩石地球化学分析数据,本次通过对区内古元古代侵入体的野外观察、年代学和岩石地球化学研究,在庄子里岩体和磨盘山岩体中分别获得锆石U-Pb年龄为(2089±44)Ma、(2133±27)Ma。地球化学研究显示两岩体明显富钠贫钾,总体铝碱比偏高,钙碱比偏低,属准铝—铝过饱和类型;轻稀土相对富集,具明显的铕负异常,铈异常不明显或无异常;K、Nb、Sr、P和Ti有较明显的亏损,Rb、Th、U、Nd、Zr和Sm相对富集,成因类型具备造山后A型花岗岩特征。ε_(Nd)(t)值介于-3.87～+3.20,暗示侵入体可能来源于同一源区,Nd两阶段模式年龄(2.37～2.84 Ga)与华北克拉通主体形成于太古宙,并以2.40～2.50 Ga为主体相一致。ε_(Hf)(t)值介于-9.77～+9.59,且差别较大,说明其具物质起源的复杂性,古老的两阶段Hf模式年龄(2.27～2.96 Ga)说明其物质起源主要为新太古宙,与蚌埠隆起拉张背景时间上具有一致性。构造环境判别属板内花岗岩范畴,表现为非造山构造环境,暗示其伸展构造背景。     

华北平原典型地段地面沉降演化特征与机理研究

华北平原是世界上最大的地下水系统之一,地面沉降问题突出。由于沉积环境变化多样、地质条件差异性显著和人类开采活动强烈,使得该地区地面沉降成因机理复杂。本文采用卫星对地观测技术与传统手段相结合,监测地面沉降灾变过程,分析华北平原地面沉降发展历史和现状。结合应力-应变图解法及土工实验研究地面沉降差异性特征及滞后变形成因机理。取得了以下关键认识:(1)华北平原地面沉降空间分布差异性明显,沉降主要分布在平原区第四纪沉积凹陷,呈现东西分带、南北分段特点。地面沉降空间发展部分受到北东向和北西向构造控制。在沧县隆起区,地面沉降也比较发育,主要原因是沧县隆起在第四纪时期构造运动相对不活跃,沉积了较厚的第四系;存在与构造走向一致的3期古河道,该地区赋存丰富的地下水资源并被大量开采。(2)地面沉降发生发展与地下水开采历史密切相关,沉降主要压缩贡献层随地下水开采层位变化而变化。北京平原100 m以深地层对地面沉降贡献呈增加趋势。天津平原目前地面沉降的主要贡献层来自300 m以下地层。(3)气候干旱导致地下水补给量减少,同时增加了地下水的开采,因而是引起地面沉降的重要间接驱动因素。高层建筑荷载、基坑降排水、地热开采对地面沉降的影响应引起足够重视。(4)地面沉降具有很强的滞后性,最大滞后时间可达25年。除了渗透固结成因以外,土体蠕变是另外一个重要原因。更新世地层在不同荷载下,蠕变特征明显。沧县隆起晚更新世地层次固结可达到总变形28.3%。(5)土的物理性质、地下水位变化模式对土层变形特征具有重要影响。不同埋深地层在地下水位变化条件下的变形特征存在较大的差异(弹性、黏弹性、黏弹塑性)。浅部含水组呈现以弹性为主的变形特征。