基于层次分析法的德州地面沉降易发区的可拓学划分应用

基于物元模型的可拓学理论分析,提出华北平原德州地面沉降易发区的可拓学划分方法。利用地面沉降易发性分级、分类标准和影响因子分析,构造出经典域物元和节域物元,应用物元和可拓集合中的关联函数,建立了易发性等级综合评判的可拓评价模型,通过基于层次分析法的可拓学评价分析,采用正方形等间距(2km×2km)剖分了135个网格,再将剖分单元转化成面元,经过等值差分,得到了地面沉降易发区划结果。计算结果显示,可拓学方法能够实现定量化、多因子评价地面沉降易发性等级问题,从而科学合理地指导地面沉降综合分区防治。     

应用河流阶地10Be深度剖面计算千年至十万年尺度流域平均古侵蚀速率

古侵蚀速率的时空变化规律是研究构造-气候-地表侵蚀之间耦合关系的重要线索。已有的研究多侧重于百万年(10⁶)或百年(10²)尺度上的侵蚀速率限定, 但对千年至十万年(10³~10⁵)尺度上的侵蚀速率限定较少。河流阶地的发育能够延续千年至十万年, 其沉积记录保留了大量流域侵蚀信号, 为建立该时间尺度上的流域古侵蚀速率记录提供了理想的数据支撑。本研究介绍了一种千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率计算方法。基于河流阶地¹⁰Be深度剖面, 约束阶地表面沉积物的¹⁰Be继承浓度和阶地面废弃年龄, 进而计算出多期阶地发育期间的流域平均古侵蚀速率。随后, 以青藏高原东北缘北祁连西段为例, 基于山前6条河流(自西向东分别为石油河、白杨河、北大河、洪水坝河、丰乐河和马营河)已发表的16个阶地¹⁰Be深度剖面数据(共81个¹⁰Be样品)和7个现代河道沉积物的¹⁰Be浓度数据, 建立了北祁连西段约200 ka以来的流域平均侵蚀速率记录(共23个侵蚀速率值)。结果表明, 北祁连西段千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率变化趋势与气候波动曲线之间存在较强的对应性, 揭示了气候变化是引起流域地表侵蚀的关键因素。上述实例证明, 应用河流阶地¹⁰Be深度剖面可有效地计算千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率, 并有助于深入剖析构造、气候和地表侵蚀过程三者之间的潜在关系, 进而推动活动造山带地区定量地貌学研究的发展。

     

陆上、水下喷发成因火山岩储层发育特征和成藏控制因素对比分析

火山岩油气藏的研究一般以陆上喷发沉积的火山岩体为主,事实上全世界四分之三的火山活动是在水下发生的,只是水下喷发沉积的火山岩在各个方面的研究还比较少,在勘探中尚未引起注意。本文以三塘湖盆地石炭系火山岩油藏为例,对比分析了陆上与水下喷发沉积形成的火山岩在岩性、颜色、结构构造以及储集空间特征和地震反射特征等方面的差异,指出了三塘湖盆地石炭系哈尔加乌组火山岩为水下喷发环境形成。通过对研究区两种类型的火山岩油藏系统的研究,总结出了水下喷发沉积的火山岩储层的形成机理以及其形成规模油气藏的条件,为今后的火山岩油气藏的勘探指出了新的方向。     

新疆大黑山东部姜巴斯套组下段的凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

准噶尔东部大黑山地区出露的姜巴斯套组为一套厚层海相火山-沉积地层,其形成时代及地层层序存在争议.对姜巴斯套组下段2个具有地层意义的晶屑凝灰岩开展的锆石LA-ICP-MS测年,获得的加权平均年龄分别为339.4±1.9 Ma(MSWD = 0.39)和336.3±2.6 Ma(MSWD=0.58),结合古生物新的研究成果...     

基于随机森林法的弥河-潍河流域地下水质量评价研究

准确掌握地下水的环境质量状况是合理确定地下水资源开发策略和有效进行地下水资源保护的重要前提。通过随机森林（random forest）法构建弥河-潍河流域地下水质量评价模型,结果表明：（1）随机森林法在进行地下水水质分类时具有分类精度高、泛化能力强等特点,且在进行超参数优化后,其分类精度会进一步提高,证明将随机森林法应用于地下水质量评价是可行的,并且其综合性能要优于逻辑回归模型;（2）研究区地下水水样均为Ⅳ类和Ⅴ类水,说明水质状况整体较差;（3）通过分类指标重要性评价可以看出,研究区地下水水质的主要影响指标为硝酸盐、总硬度和溶解性总固体,而此类指标的主要来源是蔬菜种植化肥的不合理使用及河流污染入渗,因此要进一步加强对蔬菜种植污染排放及河流水质的监测和控制。     

三塘湖盆地中二叠统原油的来源及其分布特征

在对三塘湖盆地中二叠统原油物性、生物标志物特征分析的基础上,开展了油岩生物标志物参数的对比和成藏主控因素的分析。研究认为,中二叠统芦草沟组原油属于自生自储、源内成藏。条湖组原油主要来自芦草沟组烃源岩,属于近源成藏;部分原油(马49井等)来自下二叠统-上石炭统,属于源外成藏。中二叠统的源岩油藏分布主控因素主要体现在源和裂缝两个方面,有效源岩(主要体现在源岩成熟度上)控制了油藏的分布;裂缝(构造裂缝为主)则是控制油藏产能的关键。因此,三塘湖盆地的原油勘探应围绕源和裂缝这两个方面进行,上述认识对油田中二叠统原油的勘探具有积极的指导意义。     

新疆三塘湖跃进沟二叠系地幔热液喷流型原生白云岩

新疆三塘湖地区二叠系芦草沟组与新疆广大地区的芦草沟组同为重要的生烃层系.本研究首次在三塘湖跃进沟剖面芦草沟组中发现热液喷流型白云岩及其共生组合,白云岩以泥晶白云岩和砂屑白云岩为主,含少量砾屑白云岩,它们多呈0.05～0.15cm厚的纹层,与纹层状泥晶灰岩和纹层状泥晶白云质方沸石岩等呈互纹层.砂屑白云岩中普遍含碱性长石和方沸石颗粒,为方沸石响岩—过碱性岩浆岩经喷爆、搬运、沉积而成的矿物碎屑;基质多为小于0.01mm的白云石和铁白云石.根据矿物成分和含量可将白云岩分为4种类型.依据白云岩中所含的碎屑均为方沸石、碱性长石、凝灰岩的晶屑、玻屑等内碎屑,认为该湖盆应是一种以内碎屑为主的欠补偿湖盆.岩石地球化学结果显示：氧同位素■18OPDB介于-5‰～-21.1‰,平均-11.9‰;87Sr/86Sr比值介于0.70457～0.706194,平均0.705005,结合多期过碱性岩浆岩的溢流,反映出地幔热液的特点.来自地幔的流体使底辟到下地壳的超基性岩发生蛇纹石化,提供了生成白云石、铁白云石所必须的Mg2＋,Fe2＋.过碱性岩浆以及富含Ca2＋,Mg2＋,Fe2＋和CO32-的热液交替喷发和喷流,并与湖水混合,最终在热液喷口处形成岩浆喷爆角砾岩、具同生变形层理的白云岩,在远离喷口处形成具纹层构造的白云岩等喷流岩.综合资料分析表明,本区的白云岩是一种罕见的陆内伸展背景下的裂谷盆地地幔热液喷流型原生白云岩;该套岩石的发现无论对白云岩成因的认识还是对于探讨新疆北部晚古生代的区域构造背景及沉积环境均具有重要的科学意义.     

正断层三维生长和连接过程研究：以南海北部陆丰凹陷为例

正断层生长和侧向连接是最基本的三维地质构造问题，深入剖析其三维时 空演化过程对理解沉积盆地内正断层系统的形成与演化至关重要。 南海扩张时间和影响范围一直是国内外地学界研究的热点问题之一。南海北部珠江口盆地陆丰凹陷发育大量正断层，并覆盖有高精度二维地震反射剖面，成为研究上述问题的理想地区之一。本研究以陆丰凹陷为研究对象，开展三维构造解析和建模研究，为正断层系统三维时 空演化过程提供一个实例。研究结果表明：陆丰凹陷主控断层F1的生长和连接过程主要分三个阶段：晚白垩世—早古新世，两条断层分别形成并以孤立断层模式分别向两侧生长；早古新世—早渐新世，断层发生侧向连接作用合并为F1断层，连接处发育侧断坡；晚渐新世—中中新世，F1断层继续向两侧生长。基于F1断层定量分析（生长指数和断距），发现F1断层活动强度表现为先增加然后突然降低，其转折时间对应于T60界面，~23 Ma，较好地对应了西北次海盆扩张终止时间，说明南海北部扩张已经影响到陆丰凹陷。结合前人对珠江口盆地构造变形和演化研究，初步认为南海北部扩张波及的范围已跨过陆丰凹陷向大陆方向继续延伸，其北部边界可能对应于华南大陆南缘的滨海断裂带。本研究可为正断层系统三维生长过程研究提供案例，同时为南海扩张过程研究提供基础数据支撑。     

2021年青海玛多MS7.4地震前后CO异常变化研究

地震前后气体地球化学信息的研究在地震监测预报中具有较高的应用价值。为研究2021年5月22日青海玛多M_S7.4地震与CO时空变化之间的关系,在以瓦里关大气观测站地面数据验证大气红外探测仪(AIRS)反演数据可靠性的基础上,提取玛多M_S7.4地震前后AIRS反演的CO数据,通过滑动均值法、差值法对玛多地震前后不同尺度的CO浓度数据进行处理和分析。结果表明:利用卫星遥感数据提取CO地球化学信息是可靠的。时间上,玛多M_S7.4地震前两个月CO浓度开始波动,出现峰值,地震发生后恢复平静;空间上,震中位置的CO浓度在近地面变化尤其明显,震中及附近区域的CO浓度从3月开始逐渐升高,由离散分布逐渐向震中和发震断裂带聚拢靠近,到4月底达到最大异常18.60×10^-9,异常高值中心的连线与发震断层江错断裂走向、地表破裂分布一致。排除背景值和季节变化的影响,推断CO浓度异常变化是地震引起的,主要归因于地下气体释放和岩石挤压碰撞产气,气体逸散后在大气圈中发生的一系列化学反应起次要作用。     

邙山黄土L5以来的常量元素地球化学特征及其对物源的指示意义

晋豫间的三门峡谷曾是黄河东流入海的最后一道屏障,地处黄河三门峡段下游的邙山黄土,中更新世晚期以来沉积厚度近100m,远大于洛川、白水等地典型黄土剖面的同期堆积。前人从沉积速率、粒度等方面进行研究,推测邙山黄土堆积可能源于三门峡段下游的冲积物,并以此作为三门峡贯通的证据。本文对L₅以来的邙山、三门峡及其上游等黄土以及S₂前后的邙山上游沿黄冲积物（邙山上游黄河现代砂及黄河两岸阶地冲积物）进行了常量元素测试,并与洛川、白水等典型黄土的地球化学特征进行了对比。结果表明,与洛川黄土相比,邙山黄土明显富SiO₂贫Al₂O₃,在Na₂O等活动元素含量差异显著;CIA值及A-CN-K图解也显示,邙山黄土的化学风化程度明显偏低,处于初等化学风化作用阶段;邙山黄土具有较高的SiO₂/Al₂O₃、SiO₂/TiO₂和TiO₂/Al₂O₃,反映其粒度较粗,石英含量较高;元素地球化学特征显示,邙山黄土与洛川等典型黄土的物源可能并不完全一致,而与沿黄冲积物存在较为显著的相关关系,暗示邙山黄土可能相当一部分来自近源冲积物;UCC标准化图解显示,沿黄冲积物在S₂前后多数元素含量迥异,而邙山黄土元素地球化学特征在S₂前后也出现了显著变化。上述现象表明,200ka左右可能是邙山黄土沉积、河流沉积的重大转型期。用三门峡贯通来解释可能比较合理,即大约200ka前后,溯源侵蚀导致三门峡贯通,巨量水砂下泄并堆积在邙山附近形成广阔的冲积平原,强劲的冬季风扬起冲积物并堆积于邙山,形成现今所见邙山黄土厚度、粒度、沉积速率以及元素地球化学特征突变的现象。