塔里木盆地碳酸盐岩走滑断层破碎带宽度—高差相关性分析

断层破碎带的宽度—位移关系对断层发育机制研究与致密储层的勘探开发具有重要意义。露头研究一般认为断层破碎带的宽度与位移呈幂律关系,但往往难以获得地下走滑断层破碎带的宽度与位移数据。在走滑断裂精细解析基础上,结合断层破碎带的井—震响应分析,通过塔里木盆地塔中、塔北地区10条走滑断裂带三维地震资料测量断层破碎带的宽度与高差,研究断层破碎带宽度与高差的分布及其相关关系,探讨碳酸盐岩断层破碎带的分布规律。结果表明：① 塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩断层破碎带发育,破碎带宽度达3000 m,一般在100~700 m,不同地区与不同岩性碳酸盐岩断层破碎带具有相似的宽度分布范围;② 碳酸盐岩断层破碎带的宽度与高差具有较好的正相关性,断层破碎带宽度/高差比值高达70,一般在3~16,回归分析同一条断层的破碎带宽度是高差的4~12倍;③ 大多碳酸盐岩断层破碎带的宽度与位移以幂律关系继承性发育,但其中部分快速生长,而另一部分减速生长,并造成数据的分散性。结果揭示：① 断层破碎带的宽度与高差相关性分析的方法可以用来预测碳酸盐岩断层破碎带的分布;② 即便在相同的构造背景与岩性条件下,同一条断层破碎带的宽度与位移也可能不是简单的线性或幂律关系,而是呈现多趋势或多阶段的分布规律。     

海河流域平原深层地下水补给特征及其可利用性

针对海河流域平原区的第四系深层地下水可利用性问题，分析了深层地下水资源有限性的特点，其补给资源只是浅层地下水的0.07倍，弹性储量资源也只是浅层地下水储量资源的0.10倍，表现出类似石油和天然气的非再生特征，从其补给模式和^14C年龄分布特点论证了深层地下水资源有限和非再生的自然属性，同时通过论述该区深层地下水开发利用现状和国外发达国家的情况，阐明了深层地下水资源的社会人文属性和时代特征，提出了深层地下水作为一种具有非再生性特征的资源，其在人类社会文明与经济发展历史进程中，从“生存的原始性利用”协调发展的文明利用，必然要经历“初始高速发展的资源掠夺性利用”和“理性发展的反思性利用”两个阶段，上述两个阶段是深层地下水发挥其“资源”历史作用的重要时期的观点，提出了有序、适度、阶段性利用海河流域深层地下水资源的战略和可利用指标与合理利用方案，强调过度开采和全面禁用深层地下水都是不正确的观点。     

不同土地利用方式对岩溶作用的影响——以广西弄拉峰丛洼地岩溶系统为例

土地利用可使土壤理化性质产生一系列的变化,从而影响到岩溶作用的方向和强度。以广西马山县弄拉典型峰丛洼地区为例,通过野外溶蚀试片法探讨了不同土地利用方式对岩溶作用的影响。结果表明不同土地利用类型土下溶蚀量存在显著差异。林地与园地土下溶蚀量极大部分大于20 mg/a,明显高于灌丛地及 (休) 耕地 (多小于20 mg/a)。总体上,溶蚀量从大到小依次为园地、林地、耕地、休耕地与灌丛。其中至少有两个主要控制因素：土壤有机质和土壤CO₂：林地和园地土下溶蚀作用主要受前者控制,土壤有机质含量越高、pH越低,土下溶蚀量越大。在耕地与灌丛条件下由于土壤有机质含量较低,土下溶蚀量主要受土壤CO₂控制。     

Identifying sources and hazardous risks of heavy metals in topsoils of rapidly urbanizing East China

With rapid economic and social development, soil contamination arising from heavy metals has become a serious problem in many parts of China. We collected a total of 445 samples (0–20 cm) at the nodes of a 2 km×2 km grid in surface soils of Rizhao city, and analyzed sources and risk pattern of 10 heavy metals (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb and Zn). The combination of Multivariate statistics analysis and Geostatistical methods was applied to identify the sources and hazardous risk of heavy metals in soils. The result indicated that Cr, Ni, Co, Mn, Cu, and As were mainly controlled by parent materials and came from natural sources. Cd and Hg originated from anthropogenic sources. Pb and Zn, belonging to different groups in multivariate analysis, were associated with joint effect of parent materials and human inputs. Ordinary Kriging and Indicator Kriging suggested that single element and elements association from the same principal components had similar spatial distribution. Through comprehensive assessment on all elements, we also found the high risk areas were located in the populated urban areas and western study area, which could be attributed to the higher geological background in the western part and strong human interference in the eastern part.     

碳酸盐岩断裂破碎带结构、分布与发育机制

断裂带通常包括狭窄的断层核与宽阔的破碎带,并对岩石物理及其水力学、流体与渗透性具有重要作用。根据断裂破碎带结构的差异,将碳酸盐岩断层核划分为颗粒支撑、基质支撑与胶结支撑等3种类型,将碳酸盐岩破碎带划分碎裂带与裂缝带。不同类型碳酸盐岩断层核与破碎带形成多种类型组合,并造成断裂破碎带多种复杂的渗流结构。通过井—震资料的结合,可以判识沉积盆地内部较宽的碳酸盐岩断裂破碎带,其宽度—位移关系可以指示断裂破碎带的不同生长方式与机制。复杂内部结构、多期构造成岩作用与non-Andersonian破裂机制可能导致碳酸盐岩断裂破碎带的异常生长,也是碳酸盐岩断裂破碎带机理研究的重要方向。     

岩溶水柜集流坡面的径流模式和调控建议

作为南方岩溶地区水柜水源的坡面径流,其形成和动态变化缺少精确且详细的解析。选择桂林丫吉试验场峰丛洼地的一个表层岩溶泉为对象,通过1个水文年多指标的监测,获得不同降雨条件下坡面径流的水文和水化学动态过程,以水文分析和水化学示踪解析径流水文特征、产流条件和水源组成。结果表明:坡面径流的水文过程季节性变化对比强烈,低水位总时长占全年的一半,连续时长超过3个月,全年连续断流有40多天,显示坡面径流水源不稳定,具有调控的必要性;受控于溶蚀作用的水化学动态展示了来自于多种界面的径流汇合过程;电导率等指标的波动共同指向降雨事件中形成于裸岩区的石面流发挥先锋作用。依据集流场的下垫面结构从3个方向提出调控建议:减少裸岩区径流渗漏;改善表层岩溶带通透性;揭露覆盖区隐伏径流。这些措施将有助于增加水柜蓄水量,提高径流利用效率。     

井水位前驱波普遍性问题的探讨

以山西、河北、内蒙等地5口映震能力较强的地下水位观测井为研究对象,对井水位前驱波普遍性问题进行了探讨.结果表明,强震井水位前驱波现象较为普遍,其比例可达65.1％(41/63);相同地震不同观测井前驱波特征各不相同,同一观测井在不同地震前的特征也各异,这可能与不同观测井具有不同的井-含水层结构以及不同地震前有着不同的震源参数有关;与单井水震波相比,震前有前驱波记录的次数略低于水震波,其比例在39.7％～50.7％之间;震前有前驱波记录的观测井占研究区观测井总数的比例可达66.7％.