江西石城国家地质公园龟裂地貌特征及成因分析

江西石城国家地质公园的龟裂地貌主要产于晚白垩世河口组红色砂岩中,造型奇特、多样,形成许多象形景观,如龟寿石、松果石、鳄鱼石、仙人犁田等,引人注目。但是,对这些龟裂地貌的微观研究不足,导致对其成因的解释比较模糊。本次在野外用罗盘测量裂隙走向,同时采集砂岩样品进行偏光显微镜和扫描电子显微镜实验观察,分析龟裂地貌形成的原因。野外观察发现,龟裂地貌主要发育在颗粒相对均匀的厚层细粒砂岩中,可产在砂岩层面或其它暴露面上,向下延伸一般不超过15 cm。在偏光显微镜下,砂岩样品的碎屑颗粒主要为次棱角状-次圆状,分选性较好,填隙物中含有方解石胶结物。在扫描电镜下,颗粒胶结疏松,颗粒表面的溶蚀小孔和裂隙比较常见。结合国内外类似研究,本文认为岩性是龟裂地貌发育的基本要素,裂隙走向的玫瑰花图显示,断裂构造控制了一部分龟裂的形成,但并不是唯一的原因。在风化作用过程中,由于硅、铁、锰氧化物沉淀而在砂岩表层形成薄层结壳,后由于应力拉张使结壳破裂,形成细小的裂隙,流水沿着裂隙侵蚀使其扩大,最终形成龟裂地貌。最后,提出龟裂地貌的四个阶段演化模式。     

基于三轴试验的黄土K0固结特性研究

静止土压力系数(K₀)是岩土工程中计算侧向土压力的关键参数,原状和重塑黄土的K₀系数在固结过程中的发展规律明显区别于黏土或砂土。为研究围压和初始孔隙比对原状和重塑黄土的K₀系数的影响,采用加装高精度局部径向位移计(LVDT)的应力路径三轴仪开展了K₀固结试验研究,结果表明:(1)重塑黄土的K₀系数受初始孔隙比(e₀)的影响较为明显,当试样的初始孔隙比减小(从0.775变为0.503),其K₀系数的最大降幅为55%;然而原状黄土的K₀系数受有效围压(σ₃′)的影响较为明显,比如在σ₃′ < 350kPa时,K₀系数为0.77~0.85,在σ₃′>350kPa时,K₀系数为0.46~0.51;(2)在固结过程中,原状黄土试样和重塑黄土试样的K₀系数均发生陡降,具体表现为重塑黄土密样(e₀<0.6)的陡降发生在固结的起始阶段,重塑黄土松样(e₀ ≈ 0.77)的陡降发生在有效围压接近100kPa,而原状黄土试样的陡降发生在有效围压为350kPa附近;(3)在相同的有效围压和密度条件下,原状黄土的K₀系数大于重塑黄土。采用核磁共振技术(NMR)获取了重塑和原状黄土的孔隙分布,并辅以试样的超孔隙水压力、排水体积等数据进行了讨论,发现结构性是造成黄土K₀系数差异的主要原因。     

西北地区大气降水δ18O的特征及水汽来源

根据2005年各月在中国大气降水同位素观测网(CHNIP)位于西北地区的阜康、策勒、临泽、海北、沙坡头、长武和安塞观测站点收集的降水样品,对其中的同位素的组分进行测定,分析了西北地区大气降水中δ18O的时空分布特征.所建立的局地大气降水线方程δD=7.05δ18O-2.17,反应了西北地区独特的局地气候特点.降水δ18O的温度效应显著,而降水量效应只在夏季(6-8月)间存在.δ18O的空间分布特征可以很好地反映西北地区的大气环流背景.应用瑞利分馏模型及动力分馏模型对阜康-安塞沿线降水δ18O的定量模拟结果,揭示了西北地区降水水汽的分馏主要以动力分馏为主,雨滴在降落过程中历经了一定的二次蒸发过程,其降水水汽中也混入一定量的由局地再蒸发的水汽.此外,利用西北地区在全球大气降水同位素观测网络(GNIP)中的乌鲁木齐、和田、张掖、兰州、银川和西安6个站点的长时间序列的δ18O与降水量、温度等气候因子建立的多元线性回归关系可以对降水δ18O进行定量估算;基于乌鲁木齐站点12年的δ18O资料对该地区的温度拟合,为历史气候的定量恢复提供了依据.     

南海北部海域1∶100万灾害地质因素分布图编制

以灾害地质出现的空间为主线,将海洋灾害地质因素分为海岸带灾害地质因素、海底表层灾害地质因素、浅层灾害地质因素以及构造灾害地质因素4大类型。利用数字化编图技术对新旧资料进行处理,运用多种技术手段确保编图质量;各灾害因素在MapGIS基础平台上以点、线、面3种图元表示,根据其类型进行分层设计并统一成图;并简要分析了区域海洋灾害地质因素的分布特征及范围,以期为我国海底勘测、科学研究及防灾减灾等工作提供基础资料。     

四川盆地寒武系洗象池群层序地层划分及层序地层格架的建立

四川盆地寒武系洗象池群发育大套白云岩,由于岩性、电性差异小,化石稀少,地层厚度变化大,层序划分与演化特征一直存在很大争议。基于层序地层学及沉积学相关理论研究,通过对露头剖面、钻井岩心的观察及测井资料的研究,结合测井曲线频谱趋势分析技术及碳氧同位素相关数据,开展对洗象池群层序地层的划分及建立全盆地统一的层序地层格架研究。盆地内虽然基本都是一套白云岩,各分区命名差异大,但依然具有全盆范围内可对比的不整合界面和最大海泛面。研究认为四川盆地洗象池群可划分为4个三级层序,并且厘定了盆地内各分区间的层序地层对应关系。在建立全盆地层序地层格架的基础上,发现洗象池群地层分布呈西薄东厚的楔形体,其中遂宁-乐至-资阳以西缺乏洗象池群沉积。层序格架内有利储集层的分布明显受控于层序界面,其中颗粒滩相主要发育在高位体系域。      

鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积演化及其与早印支运动关系的探讨

鄂尔多斯盆地延长组下部（长8-长10油层组）沉积特征与中、上部（长1-长7油层组）存在较大的差异。延长组下部沉积时,盆地西部和西南地区地形相对较平坦,以辫状河、辫状河三角洲及滨浅湖沉积为主,碎屑岩中化学性质不稳定的组分含量较高;长7沉积期,沉积格局发生重大变革,盆地西缘、西南缘地区发育冲积扇、扇三角洲沉积体系,拗陷幅度急剧增大,半深湖-深湖区范围可达10×10.4 km2以上,而且湖盆中心向西南迁移了几十公里,碎屑岩成分成熟度增高,岩矿组合具有显著的东西分异性。此外,从延长组凝灰岩的分布特征分析,长7底部沉凝灰岩分布稳定,为同期火山作用的产物,厚度由盆地西南向东北方向逐渐减薄至不发育。上述分析表明,长8沉积末期为湖盆沉积演化的重要转折期,盆地西缘和西南缘存在一次强烈的构造地质事件,火山活动频繁,为印支运动第一幕重要的表现形式。     

藏北羌塘比隆错一带新生代火山岩的成因:壳幔过渡带局部熔融的地球化学证据

羌塘比隆错新近纪火山岩主要岩石类型为安粗岩-粗面岩,为一套中基性-中性的碱性系列岩石组合,SiO2含量介于52%～62%之间,Al2O3＞15%,Na2O/K2O＞1,MgO＜3.30%.岩石轻稀土元素较强富集,LREE/HREE=10～13,(La/Yb)N=15～19,弱负Eu异常,δEu=0.71～0.89.Mg#与SiO2的相关关系和La/Sm-La、Cr-Tb等亲岩浆元素与超亲岩浆元素协变关系表明,该套岩石为共源岩浆分离结晶的产物.岩石组合类型和低的Sm/Yb值(3.23～3.97)表明,它们应来源于岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩的局部熔融;弱的负Eu异常和Nb、Ta、Ti的相对亏损,又反映了陆源岩浆的特征,可见,比隆错新近纪碱性火山岩应为青藏高原特殊的壳幔过渡带局部熔融的产物.     

西安市生态环境与经济发展的耦合关系

采用耦合协调模型对2000—2013年西安市生态环境系统和经济系统进行综合评价分析,并对两大系统的耦合关系及耦合度演变趋势进行研究。结果表明:生态环境系统综合水平呈现在波动中下降的演变趋势,经济系统综合发展水平呈现在波动中上升的演变趋势;西安市生态环境和经济发展二者协调性由低水平的经济滞后失调型发展为高水平的生态环境滞后协调型,并存在工业废气排量增加和不合理的产业结构等问题,因此,需加强污染物排放的控制与监管,实施绿色考核制度,坚持绿色生活方式,从转变经济增长方式和增长动力2个角度出发,从而实现区域经济社会可持续发展。     

华北隐伏型煤矿深部含水层补给源水化学与同位素示踪

为了阐明华北隐伏型煤矿深部含水层补给条件,以淮北煤田临涣矿区任楼煤矿为例,采用水化学系统聚类分析与氢氧同位素示踪技术,结合采矿活动影响,分析与探讨煤矿深部含水层中的地下水补给源及其变化机制。研究表明:矿区深层地下水形成机制为大气降水直接但不均匀入渗、滞留入渗以及古地下水混合。矿区深层地下水当总溶解固体(TDS)小于1 000 mg/L时,氢氧稳定同位素组成(δ值)随着TDS的增大而减小;当TDS大于1 000 mg/L时,δ值在平均值线附近。矿区深层地下水平均δD与δ18O分别为-67.4‰与-8.68‰,小于大气降水年平均δD与δ18O(δD=-52.4‰,δ18O=-7.80‰)。在未经采矿活动影响下,矿区深层地下水主要来源于大气降水直接但不均匀入渗补给形成的;经采矿活动影响后深部含水层长期向采空区充水,原地下水循环条件已被打破,在补给区水力交替加快,滞留于地表或土壤层的大气降水补给深部含水层。     

新世纪构造地质学的纵深发展: 深海、深部、深空、深时四领域成就及关键技术

近10年来,构造地质学面临前所未有的机会和巨大的发展前景,建立超越板块构造理论的时代已经来临,地幔柱理论与板块构造理论的融合必将为太阳系乃至宇宙形成的构造过程提供全新认识。文中从宏观角度,综述了当前深部、深海、深空和深时4个发展方向取得的成就,展望了这4个方面的未来发展趋势。同时,综合概述了推动近10年来构造地质学发展的4个关键技术:针对表面构造形迹的高精度激光高度计(深空星球表面成像)、高分辨率多波束(深海海底地形成像);针对深部构造形态的层析成像(tomography);针对动力学演化(深时)的各种模拟软件(ANSYS、COMSOL、FLAC等);针对物质材料流变学的高温高压实验和成分原位测试技术。