塔里木盆地西北缘露头区奥陶系古溶洞地质建模

塔里木盆地西北缘奥陶系大型古溶洞广泛出露,为古溶洞露头地质建模提供了优越的条件。综合野外资料和Google Earth影像分析,将大型古溶洞以形态结构特征为依据划分成管道—厅堂连通型溶洞、单一管道孤立型溶洞、流线型溶洞3种类型;以存在形式划分成单一溶洞和溶洞群。其中,管道—厅堂连通型溶洞以潜流带型为主,在平面上沿主方位通过岩溶管道连接厅堂分布,厅堂大小不等,在50～50000m³之间变化;单一管道孤立型溶洞以渗流带型为主,平面上呈现单一管道线条状;流线型溶洞分布在潜流带中,从剖面上看呈近圆形、椭圆形和豆荚状等多种形状,包括顺层和斜交地层2种类型。结合各露头剖面中构造、地层条件及发育溶洞类型,明确管道—厅堂联通型溶洞受不整合面控制,分布在三间房、五道班和西克尔剖面中;单一管道孤立型溶洞受断裂系统控制,分布在一间房和硫磺沟剖面中;流线型溶洞主要分布在西克尔剖面,沿溶蚀沟道两侧分布;多种不同因素的耦合控制了溶洞群的分布。以此建立了综合大型古溶洞特征及其控制因素的古溶洞发育概念地质模型,以溶洞群为主要体积计算单元,通过与塔北奥陶系串珠进行体积对比,明确了地质模型的油气勘探意义。     

辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用

在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层（PML）吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层（ADE PML）是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE PML应用于声波方程四阶Runge Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE PML可以稳定至2 × 10⁵时间步。     

兰州新区建设用地生态适宜性评价

在地理信息技术的支持下,修正单纯的权重叠加法,采用潜力-限制性分析法分析了兰州新区建设用地的生态潜力和生态阻力,对其生态适宜性做出科学评价,得到兰州新区可用作建设用地的理想区域。结果表明：（1）兰州新区建设用地开发的生态潜力总体以一级为主,二级次之,三级和四级区所占比重较小;（2）一级生态阻力主要分布在新区南部山地,主要表现为地形复杂、工程地质条件差、地质灾害发生频繁等;（3）兰州新区建设用地生态适宜性达一级的面积所占比重最大,为39 425.91 hm²,占新区总面积的48.91%。三级适宜区面积最小,仅为6 513.2 hm²,占新区总面积的8.08%。对应于生态适宜性评价结果,兰州新区土地应用可划分为集中建设区、重点开发区、限制建设区和禁止建设区。其中,集中建设区和重点建设区应为兰州新区建设用地开发的理想区域。     

准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征

准噶尔盆地外侧三大边界动力体系的作用及基底结构的差异性导致准噶尔盆地在不同地质时期发育不同性质的隆起构造。石炭纪晚期东北侧的造山作用形成了盆地北部隆起,晚二叠世北部隆起分异为陆梁隆起与乌伦古坳陷;早二叠世西北侧的造山作用形成了车排子隆起,随后的冲断作用形成了克拉玛依--夏子街断裂带。燕山期的压扭作用形成了沉积盖层中的车排子--莫索湾隆起。新生代北天山向北的冲断作用导致准噶尔盆地南部地区急剧挠曲沉降,盆地向南掀斜,隆起向北迁移。据基底的性质、形成时间、活动方式、地质结构与保存状态等特点将准噶尔盆地的隆起划分为继承型、间断型、掀斜型与冲断带型等4种基本类型。     

Chemical evolution in the high arsenic groundwater of the Huhhot basin (Inner Mongolia,PR China) and its difference from the western Bengal basin (India)

Elevated As concentrations in groundwater of the Huhhot basin (HB), Inner Mongolia, China, and the western Bengal basin (WBB), India, have been known for decades. However, few studies have been performed to comprehend the processes controlling overall groundwater chemistry in the HB. In this study, the controls on solute chemistry in the HB have been interpreted and compared with the well-studied WBB, which has a very different climate, physiography, lithology, and aquifer characteristics than the HB. In general, there are marked differences in solute chemistry between HB and WBB groundwaters. Stable isotopic signatures indicate meteoric recharge in the HB in a colder climate, distant from the source of moisture, in comparison to the warm, humid WBB. The major-ion composition of the moderately reducing HB groundwater is dominated by a mixed-ion (Ca–Na–HCO₃–Cl) hydrochemical facies with an evolutionary trend along the regional hydraulic gradient. Molar ratios and thermodynamic calculations show that HB groundwater has not been affected by cation exchange, but is dominated by weathering of feldspars (allitization) and equilibrium with gibbsite and anorthite. Mineral weathering and mobilization of As could occur as recharging water flows through fractured, argillaceous, metamorphic or volcanic rocks in the adjoining mountain-front areas, and deposits solutes near the center of the basin. In contrast, WBB groundwater is Ca–HCO₃-dominated, indicative of calcite weathering, with some cation exchange and silicate weathering (monosiallitization).     

万泉寺银金矿成矿作用分析

万泉寺银金矿主要产于侏罗系白旗组二段地层中。其成矿作用主要为深部成矿物质随岩浆发生反重力迁移,最终通过较大断裂上升并于较大构造带中富集成矿。本文通过对该矿区成矿特征的阐述得出几点找矿标志,以便于对同类矿床的勘查提供参考。     

渭河下游咸阳-草滩段河谷沉积对构造活动的响应

渭河下游咸阳-草滩段河道位于西安凹陷向临潼隆起的过渡区,发育河漫滩和T₁～T₃阶地,渭河断裂隐伏于河道北岸。文章对渭河北岸河谷地貌和地层剖面进行了观测和年代学样品的测试,并对跨渭河断裂的系列钻探中的2个深150m的钻孔岩芯进行了年代学样品测试和地层对比。河谷区地层年代测定表明,渭河北岸在距今约10万年前为风成黄土堆积环境,大致在2.5万年以来开始了最新一期的河道沉积。钻孔岩芯揭露的多个黄土-河流冲积的沉积旋回显示第四纪时期渭河河道经历了多次的南北向摆动。受临潼隆起的影响,咸阳-草滩段晚第四纪河谷沉积自西向东厚度明显减薄。通过对渭河断裂两侧钻孔柱状图的对比,认为渭河断裂0.04～0.05m/ka垂向差异运动速率低于河流0.15～0.24m/ka沉积速率,是渭河断裂隐伏于河谷中的原因。     

近2600年来黄河下游沉积量和上中游产沙量变化过程

主要基于华北平原上93个钻孔中沉积物详细观测和分析数据,结合182组¹⁴C测年和埋深数据、参考前人黄河下游河道历史变迁及其他相关研究成果,估算出2600年以来黄河下游在602BC～11A.D.,11～1034A.D.,1034～1128A.D.,1128～1855A.D.和1855～1997A.D.等5个历史时期的年平均沉积量分别是3.89×10^8t/a,2.24×10^8t/a,6.63×10^8t/a,6.78×10^8t/a和8.47×10^8t/a。通过建立黄河下游有无堤防和决溢频率与泥沙输移比的关系,计算出5个时期黄河上中游的平均年输沙量分别是6.2×10^8t/a,6.8×10^8t/a,8.3×10^8t/a,11.5×10^8t/a和15.3×10^8t/a。进而探讨了黄河输沙量变化的主要原因,以及历史上王景治河后出现的600年安流时期的原因。     

龙门山前山断裂大地震原地重复发生的地质地貌证据

龙门山前山断裂大地震是原地重复发生的吗？针对这一问题,对前山断裂的同震地表形变带进行了追踪,并选择5.12汶川地震区九龙、白鹿以及汉旺等3个地点开展了古地震探槽研究工作。调查结果是： 前山断裂5.12地震地表形变带基本沿1 ∶200000地质图上先存基岩断裂发育,但仅限于通济－安昌以南段; 白鹿－八角一带同震地表形变带继承先存断层陡坎或断层沟谷发育; 偏离先存断裂而被一些学者视为断裂全新世活动重要证据的永安附近T1阶地上线性陡坎实为废弃河岸; 白鹿、汉旺探槽剖面揭示这两个地点5.12汶川地震之前至少有过一次古地震事件。这些研究结果表明前山断裂大地震是沿晚第四纪活动断裂原地重复发生的,此次地震是沿先存活动断裂又一次发生的大地震事件,为大地震原地复发模型提供了一个新的震例支持。在沿该断裂周边进行规划建设时应当合理避让。     

龙门山中央断裂北川－邓家一带古地震初步研究

龙门山断裂带是否存在类似汶川5.12大地震的地质记录,是地震科学工作者所关注的科学问题之一。处于中央断裂带中段和北段分界地区的北川－邓家一带,古地震研究对认识整个龙门山断裂带的大地震复发特征有重要意义。沿北川－邓家地震地表破裂带,可能有过早期活动,并兼顾是否有较多细粒第四纪沉积物,以便能较清晰地分析、判断古地震事件以及采集测年样品,所以我们在沙坝1组、和尚坪和邓家海光6组等3个地点开挖了4个探槽,并进行了断错地貌的实测,发现了该地区明显的古地震遗迹,以及该地区特殊的正断层地表破裂样式。通过探槽和实测地貌情况与前人在龙门山中央和前山断裂带的古地震研究结果的对比分析,结果显示该地区至少发生过两次地震事件(包括5.12地震事件在内),与龙门山中央和前山断裂大部分地点已揭露的古地震事件相吻合。而通过对该地区地貌侵蚀特征与地震陡坎的高度变化分析,可以得出该地区之前的地震事件与5.12地震的大小相近。