江苏淤泥质潮滩剖面演变现场观测

为探究江苏中部沿海双凸型剖面演变特性,在江苏盐城川东港南侧潮间带布设了10个水准观测站,2012年9月至2013年11月对该潮滩剖面演变过程开展了现场观测.结果表明:该潮滩剖面呈现出双凸型特征,平均高、低潮位线附近的滩涂形成淤积率较高的地形凸点;潮间上带受潮流影响小,滩面高程相对稳定;平均高、低潮位之间的区域滩面高程季节性变化明显,总体呈现冲刷状态;潮间下带冲刷显著,滩面坡度增大.全剖面自岸向海呈现"稳定—淤积—稳定—淤积—冲刷"的双凸型剖面特征.     

地形、气候与湖面波动对浅水三角洲沉积环境的控制作用——以松辽盆地北部东区葡萄花油层为例

松辽盆地北部东区葡萄花油层沉积时期,基底整体一致下降,气候干旱,地形平缓,河流入湖发育浅水三角洲。三角洲平原上的分流河道通过填积和湖面的频繁波动向湖泊中心方向长距离推进,在三角洲前缘的浅水区发育很有特色的水下分流河道,发育了宽展的三角洲前缘相沉积。在平面上,三角洲平原与宽展的三角洲前缘、前三角洲平缓相接,不存在Gilbert型三角洲模式的顶积层、前积层、底积层三褶结构。     

冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段浅水三角洲和滩坝的沉积环境*

浅水三角洲和滩坝不仅是当今沉积学研究热点,也是油气勘探重要的沉积类型,沉积环境控制着浅水三角洲和滩坝沉积体系的发育及演化。基于岩心、钻井、测井数据及孢粉化石、微量元素等分析化验资料,对渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段(简称“沙一段”)的沉积体系类型及沉积环境进行了综合研究。研究表明: (1)沙一段主要发育浅水三角洲和滩坝沉积。其中,沙一下亚段尾砂岩沉积时,以浅水三角洲内前缘、外前缘沉积为主;沙一下亚段特殊岩性段沉积时,湖平面上升,浅水三角洲退积,以滨浅湖滩坝为主;沙一上亚段沉积时,湖平面下降,三角洲向湖盆中心持续推进,沉积主体转变为浅水三角洲。(2)浅水三角洲和滩坝的沉积演化受控于沉积环境。沙一下亚段尾砂岩沉积时,处于较为干旱的亚热带气候,沉积水体较浅,为微咸水—半咸水的氧化环境,有利于浅水三角洲的发育;沙一下亚段特殊岩性段沉积时,发生大规模湖侵,水体加深,物源供给少,气候相对湿润,且盐度增加,过渡为还原环境,有利于滨浅湖滩坝的形成;沙一上亚段沉积时,物源供给充足,整体处于相对湿润的温带、亚热带气候,湖盆收缩,水体变浅,盐度相对较低,处于氧化条件下的淡水环境,有利于浅水三角洲的沉积。     

浅海底边界动力过程与物质交换研究

浅海底边界动力过程是能量分配、颗粒物输运和水—底边界物质交换的关键环节,深入研究浅海底边界动力过程是提高环境容纳量预测能力的重要前提。分析了国内外该研究方向的进展和现状,提出在黄海中部和长江口外两个典型海区,以集成先进设备的海床基观测平台和水体要素连续观测的研究策略,获得底边界流场结构、水体和底边界湍流混合特征、底耗散动力学参数、底颗粒物浓度和梯度变化等规律,建立潮汐、层化、海浪等不同动力条件下底边界动力过程参数化方案,研究沉积物启动、沉降等动力学规律,以数值模式探讨海底拖曳力变化对潮流和环流结构的影响;了解颗粒物组成的季节变化及对起动、再悬浮、絮凝等动力过程的影响,以颗粒物输运模型研究中国近海沉积物源汇分布;以同位素示踪研究底界面交换对动力过程的响应。为解决面临的2个科学问题：①中国近海底边界能量耗散在能量分配中的作用;②中国近海底边界动力过程、颗粒物输运与物质交换的多时空尺度变化规律,奠定基础。     

干旱区陆面过程和大气边界层研究进展

干旱区陆面过程和大气边界层不仅与气候、生态、水资源密切相关,而且影响我国气候格局和东亚大气环流,是一个十分重要的研究领域,近20多年已取得了比较系统的研究进展.从干旱区陆面热力和水分过程特征、干旱区大气边界层结构特征、干旱区陆面过程参数及其参数化公式、非均匀下垫面大气边界层理论、干旱城市大气边界层特征与污染机理等方面归纳总结了干旱区陆面过程和大气边界层领域取得的部分研究进展.并且,认为科学试验的代表性、复杂下垫面的影响、尺度转化、地表能量不平衡、极端天气过程的相互作用、水分过程的复杂性等问题是干旱区陆面过程和大气边界层研究领域的突出问题和未来研究重点.     

Nitrogen-15 Isotope Enrichment in Benthic Boundary Layer Gases of a Stratified Eutrophic Iron and Manganese Rich Lake

The applicability of the natural abundance of nitrogen gas isotope ratios was used to indicate the spatial distribution of nitrogen transformations in the water column and sediment pore waters of Lake Ngapouri, a small (area 0.19 km²), monomictic, eutrophic lake in the Taupo Volcanic Zone, North Island, New Zealand. Samples were collected from the epilimnion, hypolimnion, benthic boundary layer and at 5-cm intervals from the sediment pore waters at monthly intervals for 1 year. Values of δ¹⁵N [N₂] ranged from −1 to 0.28‰ in the epilimnion, −1.5 to 1.25‰ in the hypolimnion, −1.8 to 12.2‰ in the benthic boundary layer and −0.7 to 3.5‰ in sediment pore waters. Values of δ¹⁵N [N₂] showed a strong seasonal pattern that was related to the loss of dissolved oxygen in the hypolimnion during seasonal stratification. Increases in ¹⁵N-enriched dinitrogen take place in the benthic boundary layer during the periods of anoxia (taken to be dissolved oxygen concentrations <6.3 μM) and may be related to abundant ammonium substrate (up to 275 μM) to support denitrification. Nitrate concentrations increased up to 36 μM with increasing duration of anoxia. We hypothesise that an alternative electron acceptor besides oxygen is required to support the nitrification needed for the production of nitrate. Iron and manganese hydroxides and oxides from material sedimenting out of the water column may have induced chemo-nitrification sufficient to oxidise ammonium in the anoxic benthic boundary layer. The nitrate formed would mostly be rapidly denitrified so that the δ¹⁵N [N₂] would continue to become enriched during the presence of anoxia, as observed in hypolimnion and benthic boundary layer of Lake Ngapouri. The changes in δ¹⁵N [N₂] values indicate the potential use of isotope ratios to identify and quantify potential chemo-nitrification/denitrification in the water column and sediment pore waters of lakes.     

大港滩海地区石油地质特征及勘探潜力

大港滩海地区地处渤海湾盆地腹地,位于黄骅裂谷盆地东侧海岸线以东水深5 m线的地区,是古近纪以来发育形成的凹隆相间的复合构造区。该区自上而下发育4套生油层系,即东二段、沙一中段、沙二段、沙三段;储层发育,冲积扇、水下扇、三角洲、扇三角洲、辫状河三角洲、重力流、湖泊碳酸盐岩在滩海区广泛分布;8个二级正向构造带呈近东西向和北东南西向分布在凹陷之间,具有形成大-中型油气藏的先决条件。通过对工区地层、储层、构造、生油、成藏等石油地质条件的分析,阐述了油藏的成藏条件及油气富集规律;通过对各区带的地质条件和勘探开发现状分析,指出其油气勘探开发潜力。认为滩海地区虽然地表地下条件复杂、对勘探开发技术要求高、勘探开发成本高、风险大,但滩海区油气资源量大,成藏条件好,目前勘探开发程度低,是大港油田今后增储上产的现实领域。     

深水单向迁移水道-堤岸沉积体系特征及形成过程

南海珠江口盆地白云深水区及西非下刚果盆地发育一种深水单向迁移水道-堤岸沉积体系,主要包括轴部沉积、侧积体沉积、滑塌/块状搬运复合体沉积、堤岸沉积,另见阶地。该沉积体系水道整体具有单向迁移特征,为重力流和等深流共同作用而成,水道迁移方向与等深流运动方向大致相同。其影响因素包括重力流及等深流相对能量的大小、物源、海平面升降、气候、地形、科氏力及陆架宽度等。阶地成因可分为3种,即重力流侵蚀侧积体成因、沉积失衡滑塌或断层作用成因和重力流在水道内部的差异侵蚀成因。对该沉积体系的研究不仅能加深深水沉积的认识,还可为油气进一步勘探服务。     

极端干旱荒漠区典型晴天大气热力边界层结构分析

利用极端干旱区敦煌野外观测试验资料,分析了极端干旱荒漠区夏季典型晴天位温、风速、比湿等主要物理要素的垂直结构特征及其地表热力和近地层大气运动特征的日变化规律。发现在极端干旱地区夏季晴天大气热力边界层结构十分独特。在夜间,贴地逆温层最低在900 m以上,最厚可以达到1 750 m,逆温层上面的残余层一般能达到4 000 m左右的高度。在白天,位温超绝热递减层高达1 000 m,超绝热递减层上面的混合层最高达3 700 m,混合层顶上还有大约450 m甚至更厚的夹卷层。当白天对流层发展达到残余层以后,混合层的发展明显加快。风速和比湿垂直廓线特征很好地印证了大气热力边界层独特的结构特征,地表热力和近地层大气运动特征也为这种独特的大气热力边界层结构提供了较好的物理支持。     

典型浅层孔隙水和岩溶水中多环芳烃分布特征

近几年多环芳烃(PAHs)在地下水中的检出报道逐渐增多,但关于我国主要水文地质单元地下水中PAHs的研究匮乏。为研究不同水文地质条件地下水中PAHs分布特征,本文在华北平原、珠江三角洲平原及西南岩溶区采集浅层孔隙地下水和岩溶地下水样品共82组,使用气相色谱-质谱仪进行测试,采取统计学方法对比分析各区PAHs的检出率、浓度和组成。结果表明:检测的16种PAHs,每种PAH至少在一个样品中被检出,检出率最高的是(6.10%),检出浓度最大的是萘(5.41μg/L),仅苯并(a)芘超过《地下水水质标准》Ⅲ类水限值,超标率为2.44%。地下水中PAHs以2～4环为主,但三个研究区存在差异,北方孔隙水4环PAHs的相对比例(52.48%)较高;南方孔隙水与西南岩溶水分别是3环(56.60%)、2环(95.66%)PAHs占优。北方孔隙水PAHs主要是燃烧源,南方孔隙水PAHs来源与珠江三角洲产业布局相关,西南岩溶水PAHs则主要受大气降水影响。PAHs在各区检出差异与其理化性质、区域水文地质条件、污染源和气象水文等因素有关。研究结果可为我国地下水PAHs污染监测和地下水相关标准制定提供基础支撑。"     

川西北地区须家河组三段致密砂砾岩沉积特征及模式

川西北部地区须家河组三段砂砾岩是致密气上产的现实领域,通过野外踏勘、岩心精细观察描述和微量元素测试分析,结合前人对川中-川西地区须家河组研究成果和区域地质背景,开展川西北地区须三段沉积相标志、沉积相类型及特征、瞬时沉积模式等研究。结果表明,川西北部地区须三段发育湿地扇、辫状河和辫状三角洲沉积,以辫状三角洲沉积为主。湿地扇沉积局限分布在盆缘近物源区,辫状河道和三角洲分流河道以砾石和砂质沉积为特征,这两类沉积体是研究区储层主要的砂体类型。从山前到盆内依次发育湿地扇→辫状河→辫状三角洲的沉积模式。     

Disentangling Shallow and Deep Processes Causing Surface Movement

Understanding and predicting surface movement is important both technically and for social reasons. The shallow processes contributing to subsidence include construction works, peat oxidation, clay compaction, and groundwater withdrawal; deep causes are hydrocarbon and salt production. We describe an inversion procedure we have devised to disentangle the deep and shallow causes of surface movement. It employs a Bayesian inversion scheme, using forward models and other ‘a priori’ information about shallow and deep compaction. Parameter estimation thus takes place at two different depths, thereby disentangling the deep and shallow compaction processes responsible for surface movement. The uncertainty in the surface measurements and ‘a priori’ estimates is naturally incorporated. Furthermore, spatial and temporal correlations can be taken into account through inclusion of the covariance matrix. The inversion scheme is demonstrated for two synthetic cases. The first combines a compacting gas field and a compacting shallow peat layer. We demonstrate that assumptions on the shape of the subsidence bowl are not necessary. We also show how neglecting either deep or shallow causes of subsidence can produce spurious results. The advantage of using the ‘a priori’ estimates of the compaction and the covariance matrix obtained by Monte Carlo simulations is demonstrated with a second synthetic example involving two polders and different depths of their water table. A robust solution is obtained for each polder unit, while a simpler (and faster) ‘a priori’ estimate based on the expected average clay thickness fails to reproduce the actual compaction. Monte Carlo simulations can also be applied to compaction in depleting gas reservoirs. Information on spatial correlations is often available, even when the absolute values of the ‘a priori’ compaction data are quite uncertain. Explicitly incorporating such ‘a priori’ known spatial correlations improves the result significantly.