基于PSInSAR技术的山东半岛蓝黄交迭区地面沉降发育特征与影响因素识别

研究区位于山东半岛蓝色经济区和黄河三角洲高效生态经济区的交迭地带,区位优势明显。地面沉降灾害的发生对该区规划建设和港口防潮堤高程构成了威胁,因此,全面了解该区地面沉降的发育特征,尤其是掌握地面沉降的主要影响因素极其重要。前人在不同时段内应用GPS和水准测量方法对该区局部地段地面沉降开展了相应研究,但未对全区地面沉降状况进行分析评价,尚不能有效支撑区域规划建设及地面沉降防控管理。文章在前人研究基础上,基于PSInSAR遥感技术分析了该区地面沉降速率及其变化状况,并与水准测量成果进行了对比。认为多年来该区地面沉降现象明显,超过75%的区域发生了不同程度的地面沉降,在寿光-广饶交界处、寿光-滨海开发区北部、寿光城区西北部和昌邑-滨海开发区北部等存在多个显著片区,且多年变化总体呈现加重趋势;区内存在16个沉降中心,最大沉降速率达到29~168 mm/a,沉降速率超过40 mm/a的占比达到62%以上,主要分布于研究区西部和西北部;该区地面沉降受区域构造、地层结构、地下水开采和地面荷载等因素影响,其中地下水开采是区域地面沉降发生的主致因素,地面荷载加强了局部地段的不均匀沉降程度,区域构造和地层结构为地面沉降发育和加剧提供了地质背景条件。     

天津滨海地区G2孔磁性地层年代及其构造指示

建立可靠的地层年代标尺对于研究滨海地区晚新生代沉积物记录的沉积环境变化、新构造运动及古气候演化具有重要意义。对位于天津滨海地区迄今所获得的最长的全取心钻孔G2(深1226m)进行了详细的磁性地层学研究,在此基础上探讨了该孔年代地层划分及其区域构造意义。结果表明,G2孔的底界年龄约为8.5Ma。其中,1226~658m为晚中新世,属馆陶组上部,658~303m属上新世明化镇组,303m以上属第四纪马棚口组、佟楼组、塘沽组和天津组,全新统天津组底界深度为19.4m。G2孔包含2个沉积速率较高(大于200m/Ma)的时期,分别为8.5~6.43Ma和3.58~3.03Ma。这2个时期与晚中新世以来青藏高原的扩展隆升在时间上有很好的可比性,指示高原隆升可能对华北地区的沉积和构造演化有重要影响。     

滦河三角洲地区深层地下水化学演化规律及成因分析

以滦河三角洲地区第Ⅲ含水层组为例,选取两条水文地质剖面分析深层地下水化学组分特征。文章利用Piper图分析了上下游水化学的分带性,从上游到下游演化顺序为HCO3—Ca·Na型、HCO3·SO4—Na·Ca型和HCO3·Cl—Na型。上游地下水沿流动方向主要发生了溶滤作用,引起HCO-3和Ca2++Mg2+等比例增加,Cl-+SO2-4和Na+也等比例增加。下游地下水沿流动方向不仅发生了溶滤作用,还发生了阳离子交换和脱硫酸作用,引起下游地区Ca2+、Mg2+和SO2-4逐渐减小,Cl-和Na+显著增加,且Na+增加幅度明显大于Cl-。本研究加深了承压含水层地下水从山前到滨海地区整个循环路径上的水化学演化规律及成因的认识。     

中国海岸带地质资源与环境评价研究

海岸带是中国社会经济发展的前沿地带,人口密度最大、城镇化程度最高,在中国海洋强国战略中发挥重要的支撑作用,同时也是中国资源环境压力最大的区域。本文在全面分析近20年来中国海岸带地质资源环境调查成果的基础上,系统梳理了海岸带地区地质资源环境优势和存在的地质环境问题。中国海岸带地质资源环境优势突出,为绿色发展提供了良好条件,重要地质资源环境优势包括:1.2×10~4km~2滩涂后备土地资源可适度开发,以缓解海岸带建设用地紧张局面;2.8×10~4km~2绿色富硒土地和4.1×10~5km~2绿色渔场,适宜发展绿色特色农业和建设海洋牧场;浅层地温能和地热水年可开采量折合标准煤4.2×10~8t,对改善能源结构、减少大气污染有重要作用;5.8×10~4km~2滨海湿地和134处国家级和世界级地质遗迹资源,为海岸带生态文明建设提供了条件;90%的陆域适宜城镇和重大工程规划建设,地下空间开发条件较好,为海岸带地质安全提供了保障。存在的主要环境问题包括:海岸带局部存在活动断裂、地面沉降、地面塌陷、海岸侵蚀淤积、风暴潮等重大地质问题,对部分城市与重要基础设施形成威胁,局部地区水、土污染及海水入侵严重,需要高度重视。建议加大海岸带多学科综合地质调查,构建多要素、多圈层、多维度地质模型,查明自然灾害发生的规律和原因,减轻对人民生命财产造成的损失。     

基于脆弱指数法的曹妃甸海岸带脆弱性评价

了解海岸带脆弱程度对于海岸带可持续开发和防灾避灾是至关重要的.基于脆弱指数法选取风暴潮灾害风险等6项因子构建指标体系对曹妃甸地区海岸带脆弱程度进行评价,采用2种赋权重方法对比讨论结果的合理性.结果表明:海岸带脆弱程度由近岸至内陆呈逐渐降低趋势,高脆弱和较高脆弱区主要分布在涧河至滦南第三盐场近岸、高尚堡盐场至大清河盐场近岸;风暴潮灾害风险和地面沉降速率是影响曹妃甸海岸带脆弱性高低的2个主要指标.     

山东莱州湾南岸典型剖面海(咸)水入侵过程的水文地球化学识别

山东莱州湾地区是我国海水入侵研究的典型地区之一,为了进一步促进对莱州湾海水入侵的认识,本次研究选择莱州湾南岸的典型剖面(昌邑-柳疃)为研究对象,系统采集了不同类型水样(河水、淡水、微咸水、咸水、卤水和海水),分析了不同水体的水化学、δ18O、δ2H、离子比及饱和度等特征。根据不同水体的水化学特征分析,判断出研究区在海(咸)水入侵过程中首先发生了混合作用,在此基础上,发生了阳离子交替吸附作用和不同程度的溶解沉淀作用。特征离子比值分析表明,咸水、微咸水是由地下淡水与卤水混合形成;剖面上咸水体的分布特征、δ18O-Cl-关系显示部分深层地下淡水也受到了卤水下移侵入影响。氢氧同位素的分布特征表明,研究区地下淡水明显来源于大气降水,第四纪古海水成因的卤水受到了蒸发及浓缩作用,"氧漂移"现象比较严重;矿物饱和度显示,研究区所有水体中盐岩均处于未饱和状态,石膏与白云石在部分地下淡水和微咸水中未达到饱和,在卤水与咸水体中处于饱和状态,方解石则在所有水体中都基本呈饱和状态。     

基于水化学与地球物理法的莱州湾南岸海(咸)水入侵勘查

依据109组水化学数据和31条地球物理探测剖面资料,结合钻孔地层岩性、电测井曲线等资料,对莱州湾南岸海(咸)水入侵界线进行了勘查,结果表明:水化学与地球物理结合的勘查方法对海(咸)水入侵探测效果良好;目前,海(咸)水入侵界线位于台头镇-田柳镇-侯镇-固堤镇-柳疃镇一线;准三维地球物理组合剖面能较好反映咸淡水体在空间上的分布特征,是今后海(咸)水入侵勘查的一种重要方法。     

河北海兴小山CK3孔磁性地层与第四纪火山活动记录*

基于对渤海湾西岸河北省海兴小山火山丘附近500 25 m 深CK3孔进行的磁性地层学研究,确认该钻孔揭示了吉尔伯特(Gilbert)极性时科奇蒂(Cochiti)亚时以来的地层,底部层位年龄约为4 38 Ma;结合 ¹⁴ C 测年和地层关系,可见本孔中所见4期火山活动分别发生在2.12 Ma、1.34 Ma、35～70 ka 和10～15 ka;与渤海湾滨海平原几个质量较高的钻孔古地磁研究成果对比显示,黄骅坳陷第四纪期间整体向NE方向倾斜,沉积物平均粒径变化与测井曲线有较好的对比关系和同步性。依据沉积物特征、沉积构造以及测井相、粒度分析资料综合分析,确定全孔揭露地层大多发育泛滥平原沉积,即使是分支间湾亚相也少见湖泊-湖沼相沉积,沉积物多呈氧化状态。晚更新世以来3期海侵地层皆为潮坪沉积,其底板埋深与整个渤海湾西岸所见相符,可以按海洋氧同位素分期划分。     

天津滨海地区深部黏土层弹塑性变形特征与地面沉降关系研究

利用在滨海新区施工的2眼全取芯钻孔（G2和G3）,通过原状土样工程特性指标测试、固结压力试验、0-P0反复加、卸荷试验及地面沉降分层标监测数据分析等,系统阐述了滨海地区深部黏性土层弹塑性变形特征与地面沉降的关系。结果表明：天津滨海地区100 m以浅主要为欠固结土层;100～400 m土层处于超固结和微超固结状态,主要是由过去地下水超量开采造成的;400 m以下土层以正常固结为主。G2和G3孔不同层位黏性土层在反复加、卸荷试验过程中表现出塑性变形量逐渐减小,而弹性变形量几乎不变,与反复加、卸荷次数无关,表明黏性土层在水位反复升降条件下,逐渐变为以弹性变形为主。黏性土层这种特性显示,在地下水位反复升降多次后,黏性土层将会逐渐变成弹性体,在水位恢复时,将产生同步回弹,对防治地面沉降具有重要意义。分析弹塑性变形与黏性土层深度、天然含水率和黏粒含量的相关性发现：弹性变形量与黏性土层深度、天然含水率及黏粒含量呈正相关性;塑性变形量与深度相关性不明显,与天然含水率和黏粒含量呈负相关性。     

3Ma以来华北地区植被演化特征及其驱动因素

第四纪冰期与间冰期旋回的形成过程,及其陆生植被系统的响应及演化过程是研究地质时期全球变化的重点问题,本文通过对华北地区北部LN1钻孔的121个高质量孢粉数据重建了过去3 Ma以来的区域植被演化过程。研究结果显示,区域植被经历了4个主要发展过程,约3~2 Ma气候相对温暖湿润,主要为以松、桦、栎、胡桃、榆等组成的落叶阔叶林;约2 Ma,区域植被急剧变化,主要表现为针叶林扩张,阔叶林比例的减少,在2~1. 2 Ma转变为以松、云杉、桦为主的针阔叶混交林。在中更新世全球气候转型期,区域植被再次发生迅速改变,在约1. 2~0. 7 Ma转变为稀树的灌丛草原,0. 7 Ma以后区域气候进一步干旱化,在最近0. 7 Ma内区域环境转变为典型草原为主的植被景观。区域的植被变化反映了华北平原区近3 Ma以来整体上呈现出干旱化与寒冷化的趋势,其中2. 0 Ma,1. 2 Ma, 0. 7 Ma气候事件最为突出。上述结果反映了华北地区植被的演变过程及季风降水的逐渐减少与北极冰盖在近3 Ma以来的迅速扩张期同步对应。