循环荷载下含层理页岩渗透特性试验研究

深入理解含层理以及含宏观裂缝页岩在循环荷载扰动下渗透率的演化规律,对于页岩气隧道安全施工而言意义重大。利用GCTS岩石力学测试系统对含轴向层理及轴向宏观裂缝页岩试件在循环轴向应力和循环围压下渗透率的演化规律开展相关试验研究。结果表明：含轴向层理页岩试件渗透率随轴向应力的加载和卸载基本不发生明显改变,而随围压增加以负指数的形式下降,随围压的减小以指数的形式增加;含宏观裂缝页岩试件的渗透率随轴向应力的加、卸载近似以线性形式降低和增加,而随围压的增大以负指数形式下降,随围压的减小以指数形式增加;含轴向裂缝页岩试件的渗透率相较含轴向层理页岩试件而言有大幅提升,其二者比值约为9倍左右;页岩试件对围压的敏感性约为轴向应力的26倍;试件渗透率几乎不随轴向应力循环次数发生明显改变,而随围压循环次数的增加呈负指数式下降,且其降幅主要集中在第1循环阶段内。研究成果可对页岩气隧道的安全施工提供一定的理论支撑。     

山东青岛灵山湾南部海滩的时空演变及其影响因素*

全面准确评估海滩的时空演变,是海滩侵蚀防护的前提;基于卫星图像资源全面准确评估海滩的时空演变,对于缺乏长期连续实测数据的海滩的侵蚀防护具有重要意义。本研究基于谷歌地球引擎合成并下载灵南海滩(灵山湾南部海滩)1984—2021年的880幅卫星图像,聚焦海滩剖面提取干湿线和水边线在剖面上的位置;结合模拟潮位分析海滩剖面形态,计算海滩坡度和平均高、低潮线等,采用多指标研究灵南海滩的时空演变;结合历史资料分析影响灵南海滩演变的主要因素,并利用海滩实测数据评估利用卫星图像提取的海滩岸线的误差。结果表明,大量卫星图像的应用提高了研究结果的时间分辨率、精度和可靠性。在1984—2021年间,灵南海滩部分岸段发生了阶段性快速侵蚀,侵蚀速率为5.2~60 m/a,总侵蚀量达30~78 m,持续时间为0.5~11年,该快速侵蚀主要是挖沙、养殖场改建和废弃等人为因素造成的,风暴潮起次要的辅助作用。除上述快速侵蚀时段外,灵南海滩普遍发生慢速侵蚀,侵蚀速率一般小于2 m/a,这是相对海平面上升和河流入海泥沙锐减等的结果。     

2017年7月下旬无定河流域一次罕见洪灾研究

为了提高对无定河流域洪灾的预报和预警能力,利用NCEP1°×1°资料、常规观测资料、黄河水利委员会绥德站观测资料等,对2017年7月25—26日无定河流域发生的一次罕见洪灾进行了研究。结果表明:米脂站、子洲站24 h降水量突破历史极值,无定河流域出现范围广、强度大(雨强≥30 mm/h)、持续时间长的暴雨是洪灾形成的主要因素,上下游洪峰的叠加也是洪灾形成的另一个重要因素;卫星云图观测表明,无定河流域大范围暴雨是中尺度强对流云团相互作用形成的;暴雨发生在500 hPa低槽和850 hPa切变东侧,700 hPa偏南气流前方的风速辐合区;地面冷锋的东移、锋前横切变线的生成是暴雨的触发机制之一。湿焓的高值舌和梯度大值区与暴雨区有较好的对应关系。     

哀牢山造山型金成矿系统:复合造山构造演化与成矿作用初探

哀牢山金矿带是我国最重要的喜马拉雅期造山型金矿带,形成于三江特提斯复合造山过程中。论文基于对哀牢山复合造山带区域构造背景、控矿构造系统演化、金成矿期次及其时代的系统研究,从金成矿年代序列、成矿过程构造控制及成矿作用动力学环境三个方面,探讨了复合造山过程中的金矿成矿作用。研究结果表明,哀牢山金矿带发育三期金矿成矿-热事件:早期金成矿作用(61.55～63.09Ma)对应于逆冲推覆构造系统最为发育的时期,与剪切走滑断裂构造的形成同步,显示它们统一受控于印度-亚洲大陆碰撞早期的强烈汇聚挤压构造动力学体制;主期金成矿作用(33.76～36.10Ma)对应于区域挤压构造应力场的相对松弛阶段以及富碱斑岩和剪切走滑断裂构造系统最为发育的时期,受控于印度-亚洲大陆碰撞构造动力学转换体制,并可能受青藏高原物质东向逃逸和软流圈脉动隆起的联合制约,金矿大规模成矿作用与构造动力体制转换过程中的壳幔物质强烈交换与构造变形密切相关;晚期金成矿作用(26.40～30.80Ma)对应于岩石圈伸展作用的发生以及亏损地幔减压熔融产生的板内高钾岩浆岩的就位,受控于印度板块反向旋转拖曳与斜向俯冲回退的综合作用。     

Aeolian bedforms, yardangs, and indurated surfaces in the Tharsis Montes as seen by the HiRISE Camera: Evidence for dust aggregates

HiRISE images of Mars with ground sampling down to 25 cm/pixel show that the dust-rich mantle covering the surfaces of the Tharsis Montes is organized into ridges whose form and distribution are consistent with formation by aeolian saltation. Other dusty areas near the volcanoes and elsewhere on the planet exhibit a similar morphology. The material composing these “reticulate” bedforms is constrained by their remote sensing properties and the threshold curve combined with the saltation/suspension boundary, both of which vary as a function of elevation (atmospheric pressure), particle size, and particle composition. Considering all of these factors, dust aggregates are the most likely material composing these bedforms. We propose that airfall dust on and near the volcanoes aggregates in situ over time, maybe due to electrostatic charging followed by cementation by salts. The aggregates eventually reach a particle size at which saltation is possible. Aggregates on the flanks are transported downslope by katabatic winds and form linear and “accordion” morphologies. Materials within the calderas and other depressions remain trapped and are subjected to multidirectional winds, forming an interlinked “honeycomb” texture. In many places on and near the volcanoes, light-toned, low thermal inertia yardangs and indurated surfaces are present. These may represent “duststone” formed when aggregates reach a particle size below the threshold curve, such that they become stabilized and subsequently undergo cementation.     

河西地区生态重建与经济可持续发展战略研究

在我国西部大开发战略实施过程中，河西地区充当着“开发极”和“开路先锋”的重要角色，提出了河西地区生态重建与经济可持续发展的战略思路，包括把生态重建作为经济持续发展的切入点，实施“大生态”战略，最大限度地节水，创造条件小范围调水，实施“大节水”战略，运用市场机制和高新技术开拓资源优势，实施“大资本”战略，推进工业化和农业产业化与结构转换，实施“大调整”战略，营造大开发的投资环境与开放环境，实施“大联通”战略，最终把河西地区建成一个经济持续发展，人民生活水平显著提高，生态环境逐步改善的绿色生态走廊和经济可持续发展走廊。     

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。