我国海洋动力灾害研究进展与展望

海洋动力灾害(包括灾害性海浪、风暴潮、海冰、海啸等)是对我国沿海地区造成破坏和损失最大的自然灾害之一。开展海洋动力灾害研究具有重要意义和迫切的国家需求。本文回顾我国建国以来在海洋动力灾害研究方向的主要进展,重点针对近年来我国在海洋动力灾害数值模拟预报以及灾害风险评估等方面的进展进行综述,并在此基础上提出未来的发展展望,希望给海洋防灾减灾科研工作者提供参考。     

“MgO/AC”复合材料对水溶液中Cu~(2+)和Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

用造纸草浆黑液和氯化镁为原料制得氧化镁/活性炭("MgO/AC")复合材料,分别测定了该复合材料对水溶液中Cu2+与Cr(Ⅵ)的脱除性能。Cu2+的吸附随pH值的升高而增大,pH=3时基本达到平衡;在实验考察的pH范围内(1~8),Cr(Ⅵ)的吸附呈单调递减趋势。动力学拟合结果表明,"MgO/AC"复合材料对Cu2+和Cr(Ⅵ)的吸附过程均符合伪二级动力学方程;两过程的吸附速率均随吸附温度的升高而增大,表现为吸热吸附;吸附活化能Ea分别为50.19,51.42 kJ.mol-1;"MgO/AC"复合材料对Cu2+的吸附优于对Cr(Ⅵ)的吸附。Cu2+在"MgO/AC"复合材料上的吸附过程用Langmuir模型描述更为合适,在293~323 K范围内,Cu2+的饱和吸附量为19.46~90.91 mg.g-1;Cr(Ⅵ)的吸附过程则更符合Freundlich模型。     

3 株深海细菌的生理及分子生物学鉴定

从西菲律宾海底4954 m深的沉积物中分离到一批深海细菌,对其中编号为B2、B5、B6的3株细菌进行了生理、光学显微镜和扫描电镜观察,并且进行了分子水平鉴定。菌落呈圆球形,光滑,3株菌均带有颜色, B6菌呈乳白色, B2和 B5菌分别呈现鲜艳的橙色和红色。扫描电镜观察表明 B2和B6呈杆状,但B6菌外面覆有鞘膜, B5菌呈球状。生理实验表明,3株菌温度生长范围在37℃以下,最适生长温度分别为20、28、28℃,属于耐冷菌范畴。pH耐受范围为6~14,最适pH分别为8、8、12。3株细菌16S rRNA基因序列同源性分析表明,它们分属于芽孢杆菌(Bacillus)、节杆菌(Arthrobacter)、蛋白菌(Acinetobacter)3个不同的菌属。     

湖南道县虎子岩碱性玄武岩及其基性捕虏体成因和地质意义

本文在湖南道县虎子岩地区采集了碱性玄武岩、橄榄辉长岩和基性麻粒岩捕虏体。碱性玄武岩的斑晶为橄榄石(10%~15%),岩石K2O含量为2.88%~3.51%,Mg#值为80,具有洋岛玄武岩的微量元素特征,岩石具有富集的氧同位素组成(7.8‰~11.0‰),可能是其上升到地表后由碳酸盐岩组分的加入及后期风化蚀变作用造成的,其相对均一且为负的εNd(t)值和靠近EMⅡ地幔端员的特点,指示了该玄武岩是拉张构造环境下富集地幔部分熔融的产物。橄榄辉长岩具有弱富集的LREE(La/Yb)N=2.5~3.0)、弱的Eu正异常(δEu=1.03~1.06),其Sr-Nd同位素组成更靠近EMⅡ地幔端员,87Sr/86Sr比值、εNd(t)值及Nd模式年龄均高于碱性玄武岩,说明橄榄辉长岩是先形成的上述玄武岩浆在未到达地表之前局部发生结晶作用后形成的。基性麻粒岩捕虏体具较强的正Eu异常(δEu=1.42~4.41),其重稀土元素含量出现明显的分组特征,强烈亏损U、Th和Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,同时Sr-Nd同位素组成显示其具有壳幔混合的特征。本文结合已有研究结果,探讨了岩浆起源和演化,以及与古太平洋板片俯冲有关的构造环境转换。     

西湖凹陷渐新世层序地层格架与沉积充填响应

东海陆架盆地是中国近海最大的沉积盆地,而西湖凹陷又是其中规模最大的富油气凹陷。多年的勘探实践证明渐新统花港组为西湖凹陷主力产气层段,但其层序地层划分长期存在较大争议。在分析了西湖凹陷盆地结构与构造格局的基础上,依据测井、岩芯以及地震反射特征,将西湖凹陷渐新统划分出5个三级层序与12个体系域,建立了其等时地层格架;并通过大量岩芯的写实性描述,结合沉积构造与遗迹化石鉴别以及地球化学资料分析对沉积环境进行了判识,分析结果认为西湖凹陷渐新统花港组沉积时期发生过两次较大的海侵事件,形成“南海北陆”的沉积格局,并发育了河流、三角洲、潮控河口湾以及无障壁海岸四种沉积体系,其沉积体系类型较多,从南到北变化巨大。西湖凹陷渐新世整体表现为“东西短轴三角洲”、“南部潮汐河口湾”、“东北缓岸滩坝”的沉积体系展布格局。系统分析了沉积相在各层序中的展布特征及其对海平面变化的响应、层序演化过程及其对海平面变化的响应,构建了东海陆架盆地西湖凹陷构造-沉积成因模式,明确了“断坳转换,海陆交替”的盆地构造背景与沉积充填的响应关系。     

内蒙古鄂尔多斯盆地下白垩统罗汉洞组剑龙类化石新材料

鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群产出丰富的四足类动物化石:龟类、离龙类、鳄形类、鹦鹉嘴龙类、剑龙类、甲龙类、兽脚类、鸟类和早期哺乳类。采自内蒙古杭锦旗老龙豁子志丹群罗汉洞组剑龙类关联的荐椎与肠骨化石新标本,其形态特征显示该标本可被归为鄂尔多斯乌尔禾龙(Wuerhosaurus ordosensis)。该标本解剖学研究表明,鄂尔多斯乌尔禾龙腰带还具有以下特征:上髋臼面前缘向后凹而后缘内侧更加内凹。鄂尔多斯乌尔禾龙(Wuerhosaurus ordosensis)和新疆准噶尔盆地的平坦乌尔禾龙(Wuerhosaurus homheni)在腰带上存在明显区别:(1)鄂尔多斯乌尔禾龙肠骨前突延伸较短,肠骨前突背缘向后逐渐向背侧拱曲、高度逐渐加大,而平坦乌尔禾龙肠骨前突后端背腹缘大致平行;(2)鄂尔多斯乌尔禾龙上髋臼面较小;(3)鄂尔多斯乌尔禾龙左右肠骨前突延伸方向与中轴线之间的夹角略小于平坦乌尔禾龙。这些区别进一步表明,鄂尔多斯乌尔禾龙和平坦乌尔禾龙是不同的种。     

黄河大堤非饱和土的三轴试验研究

利用特制的非饱和土三轴仪器,模拟实际工程中土体的受力条件,对黄河大堤非饱和土在不同围压条件下的土水特性以及非饱和土的强度进行了试验研究。试验表明：非饱和土基质吸力随着土体周围压力的增大而减小,随着含水率的增大而减小;非饱和土的有效摩擦角 值受含水量的影响不大。但总凝聚力 受含水率的影响较大,含水率越小,基质吸力就越大,总凝聚力亦越大。根据试验结果,提出了非饱和土的抗剪强度的拟合模型,该模型参数易于确定,与实测结果：拟合误差较小,满足非饱和土的强度计算精度要求。     

安徽冬瓜山铜矿床的地球化学特征

冬瓜山铜矿床发育上部层状矿体和下部浸染状—脉状矿体,地球化学特征呈现出明显的垂向变化和二元结构性。从下部浸染状—脉状矿化岩石到上部层状块状矿石,CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Cu、Au、Zn、Ag、As等含量和δ18O、δ12C值总体逐渐增高,SiO2、Al2O3、TiO2、K2O、Na2O、Pb、Hg、Sb、Mo、REE等含量和流体包裹体温度379·3℃→135·0℃及δ34S值总体逐渐降低。硬石膏δ34S值为 14·8‰~ 20·5‰,黄铁矿δ34S值为 2·7‰~ 7·9‰,含矿硅质岩δ18O为 12·0‰,含铜矿石中菱铁矿δ18O平均值为 13·97‰。地质地球化学特征反映冬瓜山铜矿床为海底热水喷流沉积成因。     

油页岩资源评价关键参数及其求取方法

资源评价关键环节之一就是评价参数标准的确定和求取。全国首次油页岩资源评价结果表明：油页岩质量评价关键参数主要有含油率（ω）、干燥基的灰分（A^g）、干燥基的低位发热量（Q^g_DW）及干燥基的全硫含量（S^g_Q）;油页岩资源量评价关键参数包括矿层可采厚度（H）、矿体有效面积（S）、矿体体重（D）、矿体资源类型等。不同参数的意义和评价标准不同,在表征单个工程控制点、块段油页岩体或单层油页岩等不同地质特征时,各参数的求取方法、计算公式有一定的差异性。进行油页岩资源评价时,应根据不同的目的选取不同的参数和计算方法。     

抚顺盆地油页岩地质特征及其成矿过程

抚顺盆地位于郯庐断裂带北延东支[CD2]抚顺[CD1]密山断裂带上,盆内赋存有厚达200 m的巨厚油页岩层,按含油率高低,可分为上部富矿层和下部贫矿层。富矿层中水平层理发育,含油率多为5%~8%,最高可达12%;贫矿层中层理很少,多数层段含油率小于3%。地球化学分析结果显示,油页岩中有机碳含量较高,最高可达13.1%。油页岩属Ⅰ[CD*2]Ⅱ型干酪根,成熟度较低。整个含油页岩岩系的形成经历了盆地初始裂陷、加速裂陷、稳定发育、较快速裂陷、较慢速裂陷、终止裂陷6个阶段。综合分析表明,油页岩贫矿层形成于盆地周缘夷平程度较高、物源供给较少、盆地基底沉降相对较快、有机质堆积比例较低的浅湖环境;油页岩富矿层形成于盆地周缘夷平程度较高、物源供给较少、盆地基底沉降速率相对缓慢、有机质堆积比例相对较高的浅湖环境。