基于集对分析法的喀斯特地区水资源安全动态变化及原因分析——以贵州省为例

根据中国西南喀斯特地区特殊的水文水资源特点,从水资源赋存、供水状况、用水状况、水资源利用效率、水资源管理等五个方面构建了水资源安全评价指标体系,选择SPA（集对分析法）对贵州省2001-2015年水资源安全状况进行了动态评价。结果表明:贵州省2001-2007年水资源处于临界安全状态,2008-2015年水资源整体处于安全和较安全等级（除2009干旱年份外）。从影响水资源安全的5大要素类的变化看,水资源赋存受自然环境因素影响显著,H2值较不稳定;供水状况因受水利工程建设的影响,2001-2015年H2值由0.53上升到0.90;用水状况因生产用水和生态环境用水的提高,H3值由2001年的0.87下降为2015年0.20;水资源利用效率因万元GDP用水量以及农田亩均灌溉用水量的显著下降,H2值由2001年的0.26增加到2015年的0.88,向安全和较安全等级转变明显;水资源管理受生活污水处理率、森林覆盖率显著提高的影响,H2值由2001年的0.09增加到2015年的0.58,由原先的极不安全等级提升到临界安全等级,但在某些方面,如万元GDP污染物减排率等仍有较大的提升空间;供水状况、水资源利用效率、水资源管理这几个方面均表明人类行为对水资源安全影响显著。      

基于正演模拟的复合曲流带砂体内部构型解剖研究及应用

Q油田是渤海大型河流相沉积的稠油油田,其北区NmⅣ1主力含油砂体为复合曲流带沉积,经过16年的注水开发,油水关系复杂,平面注水受效不均的问题日益严重,如何优化注釆结构来改善开发效果已成为急需解决的问题。优化现有注釆井网的关键是认识复合曲流带砂体内部不同单河道砂体的切叠关系及展布特征,即对目标砂体开展内部不同单河道的构型单元分布特征研究。首先,依据岩电标定的测井曲线特征、局部发育的薄夹层以及曲流河纵向下切模式,对复合砂体内部不同单河道砂进行划分与对比;然后基于单井沉积微相划分结果,开展井间剖面相对比分析,表明复合砂体内部存在5种不同单河道砂体切叠模式;建立5种正演概念模型,利用地震正演模拟合成地震记录,总结了不同单河道砂体间顶面高程差异、点坝边界、废弃河道等曲流河砂体构型边界的波形特征;利用地震属性提取及多种地质构型方法,综合分析,最终实现了海上大井距条件下复合曲流带砂体内部不同单一曲流河砂体构型边界的精细识别;最后由注采动态资料的响应关系评估不同的切叠模式对注水效果的侧向遮挡程度,并以此为依据,优化现有的注釆井网并取得了非常好的生产效果。     

河北武安坦岭多斑斜长斑岩中基质矿物特征及其研究意义

河北武安坦岭斜长斑岩具有多斑斑状结构,基质为显微晶质结构。岩相学观察表明,斜长石斑晶有一个宽广的核部和一个宽度可变的条纹长石反应边,个别核部包含有角闪石、黑云母等矿物。基质矿物主要由蓝透闪石、条纹长石(An0Ab8.4Or91.5～An0.1Ab57.3Or42.6)、石英、钾长石(An0.3Ab5.9Or93.7～An0.3Ab4.7Or95.2)、钠长石(An0.2Ab98.3Or1.5～An0.1Ab99.2Or0.7)、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、磷灰石、榍石和锆石等11种矿物组成。角闪石温压计计算结果得出,基质角闪石核部的结晶压力高于边部,核部为34.05 MPa,对应的结晶温度为660.35℃,结晶深度为1.29km;边部的结晶压力为24.32MPa,结晶温度为598.32℃,结晶深度为0.92km;而斜长石斑晶中的角闪石形成时压力为159.51～178.19MPa,温度为817.68～819.79℃,对应的形成深度为6.03～6.73km。基质角闪石在Al2O3-TiO2图上落在壳源区,而斑晶中的角闪石和黑云母都落在壳幔混合区。斜长石、条纹长石、磁铁矿和磷灰石的微量和稀土元素测试数据显示,其都具有相对富集LILE、亏损HFSE的特点,暗示了基质矿物的形成有流体参与。ICT三维扫描结果显示,斜长斑岩基质中的孔隙体积含量约为3.428%,铁质体积含量为4.371%,且铁氧化物和孔隙具弱连通性。通过讨论分析,笔者得出:(1)坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶具有明显的交代结构,且晶体本身没有明显熔蚀现象,这些特征表明大量的斜长石斑晶快速上升,即"冻结岩浆房"的活化机制与流体密切相关;(2)斜长斑岩中基质矿物有十一种,且矿物类型复杂,不符合平衡系统矿物相律,应属于流体晶矿物组合;(3)坦岭斜长斑岩的基质"岩浆"可能是一种富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体-流体流;(4)多斑斜长斑岩的形成经历了(1)深度6～7km的深部岩浆房形成斜长石堆晶→(2)富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体-流体流加入深部岩浆房,冻结岩浆房活化→(3)由于流体超压,含大量斜长石斑晶的熔体-流体在地壳浅部(0.9～1.2km)呈小岩株状或岩脉状就位。多斑斜长斑岩为深部找矿提供了有力的线索。     

钒矿带矿区地质灾害危险性评价——以陕西山阳-商南钒矿带中村镇钒矿开采区为例

在查明地质灾害孕灾背景、发育现状、矿区开采现状的基础上,基于定性结合定量的评价方法,开展了矿区地质灾害危险性评价.基于评价结果和野外调查情况,总结采矿活动对矿区主要地质灾害的影响.主要成果如下：1）总结了研究区地质灾害的发育及分布特征;2）综合分析矿区孕灾环境及地质灾害致灾因子,构建了研究区危险性评价指标体系,以ArcGIS为工作平台,以斜坡单元为最小评价单元,进行了由地质灾害易发性到地质灾害危险性的评价;3）针对评价结果,理论分析了采矿活动对滑坡、崩塌、泥石流及塌陷等灾害发生的影响方式.     

内蒙古突泉盆地南部中侏罗世植物群初探

报道了突泉盆地南部牤牛海地区发现的植物大化石15属26种,主要包括有节类Noecalamites sp.、Equisetites sp.,真蕨类Todites goeppertianus、T.williamsoni、Cladophlebis argutula、C.hsiehiana、C.shansiensis,松柏类Pityospermum staratschini、P.nordenskioldi、Podozamites schenki、P.lanceolotus,银杏类Czekanowskia rigida、Ginkgo huttoni、Ginkgoites cf.Sibiricus、G.sibiricus、G.cf.marginatus、G.lepidus、Vittifoliolum paucinerve、Phoenicopsis speciosa、Sphenobailra sp.,苏铁类Nilssonia sinensis以及裸子植物花果和种子Carpolithus sp.等,其中以真蕨类（26.9%）和银杏类（38.5%）占优势,松柏类（19.2%）占一定比重,含少量的木贼类（7.7%）、苏铁类（3.8%）以及裸子植物花果和种子化石（3.8%）.结合前人在该地区发现Raphaelia diamensis,指示该套含可采煤层的细碎屑岩组合具有浓厚的中侏罗世早期的时代特征,应为中侏罗世万宝组.根据植物组合中主要发育真蕨纲的Cladophlebis,银杏纲银杏目的Ginkgo、Ginkgoites、Sphenobailra以及松柏纲苏铁衫杉科的Podozamites等分子,结合当时整个万宝组植物群面貌以及地层中含煤、发育沉积铁矿等特征,可推测研究区当时具有温暖潮湿的古气候环境.     

大兴安岭中部乌兰浩特地区林西组碎屑岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

内蒙古乌兰浩特地区出露一套缺少化石、遭受接触变质作用的厚层碎屑岩。在该套地层采集碎屑锆石样品,进行碎屑锆石U-Pb测年研究。80个锆石分析点的年龄可分为3个主要年龄区间:242～294Ma,年龄加权平均值为263.6±3.3Ma(n=50,MSWD=4.9),峰值年龄为261Ma;301～381Ma,峰值年龄为348Ma;454～530Ma,峰值年龄为487Ma。另有7个锆石分析点的年龄分别为824Ma、836Ma、859Ma、867Ma、1279Ma、1556Ma、2447Ma。261Ma的峰值年龄限定了该地层的沉积下限,即属晚二叠世林西组。主量元素SiO2含量为67.81%,Al_2O_3为18.22%,MgO为1.44%,CaO为0.41%,Na_2O为1.54%,K_2O为3.90%,K_2O/Na_2O为1.15～10.21;A_(12)O_3/(CaO+Na_2O)为4.87～26.38;稀土元素总量介于162.39×10-6～223.46×10-6之间,平均值为200.88×10-6,负Eu异常,Ce为1.00～1.05,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。以上分析表明,林西组形成于活动大陆边缘构造背景。依据碎屑锆石年龄谱值信息,林西组沉积物源具多样性和复杂性,除东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息,说明林西组沉积时期华北板块与西伯利亚板块可能已经开始俯冲碰撞过程。     

细菌反硝化法测试硝酸盐氮、氧同位素的研究与应用

为了验证细菌反硝化法对水体中硝酸盐氮、氧同位素组成测定的适用性、重现性及准确性, 在不同时间(2019年7月28日、8月19日、8月26日)利用反硝化细菌分别将海水、湖水和自来水样品中的硝酸盐转化为氧化亚氮（N₂O）, 并进行氮、氧同位素测定。结果表明, 不同时间段3个批次实验的硝酸盐氮同位素校准曲线斜率都接近理论值1, 相关性系数均高于0.999, 说明反硝化细菌在将样品中的硝酸盐全部还原为N₂O的过程中氮同位素分馏效应很小; 同一样品3个批次测定的硝酸盐的氮同位素值基本相同, 表明细菌反硝化法对硝酸盐氮同位素的测定在长时间周期内具有很好的重现性和准确性。3个批次氧同位素校准曲线斜率稳定在0.61～0.63之间, 相关性系数均高于0.99, 单批次内海水、湖水和自来水3类样品中硝酸盐氧同位素比值的标准偏差范围在0.18‰～0.69‰之间, 表明经过氧同位素校准曲线的校正, 可以准确反映样品中硝酸盐氧同位素组成; 同一样品3个批次测定的氧同位素值差异较大, 其变化范围为1.33‰～16.38‰, 可能是由于样品储存过程中硝酸盐与水之间发生的氧同位素交换作用所致。     

基于Meta-Gaussian模型的中国农业干旱预测研究

在全球气候变化背景下,干旱愈加频发,有效且可靠的农业干旱预测对于保障粮食安全和水资源安全具有重要意义。以标准化降水指数（SPI）和联合标准化土壤湿度指数（JSSI）分别表征气象干旱和农业干旱,以前期的气象干旱和农业干旱指数作为预测因子,在1~3个月预见期下基于Meta-Gaussian（MG）模型对中国1961—2015年6—8月的农业干旱进行预测,并采用Brier Skill Score（BSS）和纳什效率系数（NSE）评价MG模型的预测性能。结果表明：① 将1个月、3个月、6个月、9个月和12个月时间尺度的标准化土壤湿度指数（SSI）结合起来得到的JSSI能够对中国农业干旱的综合状况进行客观评价。② 以中国2010年和2014年遭受严重的干旱事件为例,预见期为1~3个月时,除新疆南部、青海西部以及内蒙古西部等沙漠地区外,MG模型对6—8月农业干旱预测结果的分布范围与实际干旱的分布区域较吻合,预见期越短,吻合越好。③ 预见期为1个月时,6—8月BSS ≥ 0.5的面积比例分别为0.714、0.642和0.640,NSE ≥ 0.5的面积比例分别为0.903、0.829和0.837,表明MG模型能够对中国大部分区域的农业干旱作出可靠的预测。本文结果可为中国农业干旱的监测、预警及干旱决策提供科学指导。     

伊朗盐湖分布和研究现状

伊朗盐湖广泛分布,具有丰富的盐湖矿产资源和盐湖生物资源。综合文献资料,重点分析了伊朗盐湖的分布、研究热点、研究机构和研究人员等现状。伊朗盐湖主要为乌尔米耶湖、Meyghan湖、Fesendooz湖、马哈尔卢盐沼和Tashk湖;干盐滩为Houze Sultan干盐滩、巴赫泰甘干盐滩、Gaav Khooni干盐滩、纳马克干盐滩、Khur干盐滩和Haj Aligholj干盐滩;伊朗南部沿海盐类资源集中分布;盐沙漠为达什特坎维和达什特鲁。分析得出伊朗盐湖研究领域论文呈整体增长态势,伊朗盐湖主要的研究内容为盐湖生态环境、盐湖地质、水资源以及盐湖生物,涉及科研机构和科研人员最多的研究领域为盐湖微生物。     

滨海含水层胶体絮凝导致地层损害的实验研究

滨海含水层地层损害是指淡水驱替咸水过程中,释放后的黏土胶体发生絮凝沉降,导致地层孔隙被堵塞,引起含水介质的渗透性降低的现象。该文通过絮凝沉降实验和定流速砂柱实验,分析不同离子强度和阳离子价态(一价、二价)对胶体絮凝沉降的影响,结果表明:NaCl作为电解质时,絮凝发生的离子强度范围在0.032~0.034 mol/L之间,絮凝时间从82 min减少至39 min;而电解质为CaCl 2,离子强度为0.006 mol/L时,胶体的絮凝时间仅需6 min;钙钠比越高,黏粒絮凝发生的越快。砂柱实验结果显示,含水介质渗透性会随着电解质溶液的离子强度增加和阳离子价态的升高快速降低。当电解质为NaCl,离子强度分别为0.054 mol/L和0.017 mol/L时,含水介质渗透性降低20%所需时间分别为15 min和50 min;当电解质为CaCl2,离子强度为0.011 mol/L时,含水介质渗透性降低20%仅需5 min。因为高离子强度和高价阳离子可以加速胶体絮凝,多孔介质的孔吼更容易发生堵塞,研究成果对降低滨海含水层的地层损害有一定的实际应用价值。