粉质土海底边界层动态演化过程波浪水槽实验

The objectives of this study are carried out a series of controlled large wave flume experiments using fine-grained sediment from the Huanghe River Delta, exploring the complete sequence of sediment behavior in the bottom boundary layer(BBL) during wave-induced liquefaction. The results show that:(1) The BBL in silty seabed is exposed to a progressive wave, goes through a number of different stages including compaction before liquefaction, sediment liquefaction, and compaction after liquefaction, which determines the range and thickness of BBL.(2) With the introduction of waves, first, the sediment surface has settled by an amount S(S=1–2 cm) in the course of wave loadings with an insufficient accumulation of pore water pressure. And a thin high concentration layer formed the near-bed bottom.(3) Once the liquefaction sets in, the liquefied sediment with an ‘orbital motion' and the sub-liquefied sediment form a two-layer-sediment region. The range of BBL extends downwards and stopped at a certain depth, subsequently, develops upwards with the compaction process. Meanwhile, resuspended sediments diffuse to the upper water column.(4) During the dynamics process of the BBL beneath progressive waves, the re-suspended sediment increment ranked as sediment liquefaction erosion before liquefaction compaction after liquefaction.     

深海海底边界层原位观测系统研发与应用

为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。     

河南省宜阳县锦屏山铝土矿矿床地质特征及成因

通过对锦屏山石炭系本溪组铝土矿的矿床地质特征及铝土矿成矿机制研究,总结成矿规律,明确找矿方向,为今后的勘查和开发提供依据,也有利于开展外围及邻区相似条件下的类比找矿,为生产实践服务。     

甘肃省席芨水地区遥感蚀变信息提取及找矿远景分析

在地质工作程度较低、基岩出露较好的地区,充分重视遥感数据的使用,可有效地缩小工作靶区,提高找矿效率。该文以甘肃省席芨水地区为研究区,基于ETM+遥感数据,利用多元数据分析、准归一化、掩膜分析、主成分分析、密度分割等方法,从Landsat7ETM+数据中提取金矿化蚀变信息。在遥感地质解译的基础上,充分分析提取的羟基异常和铁染异常,结合区域地质特征、区域成控矿条件及区域物化探异常特征等,尽可能去掉假、弱异常。结果表明:该方法能有效消除植被、水系、阴影等干扰信息的影响,从遥感数据载体中提取微弱的金矿化蚀变信息。提取的矿化蚀变信息与断裂构造具有较好的相关性,主要分布于断裂构造交会处、断裂与岩体交会处等成矿优势部位,对今后的找矿工作具有一定的指导意义。     

武都地电阻率在岷县5.2级地震前的异常变化

2003年11月岷县5.2级地震前武都台地电阻率资料出现了明显前兆异常, N85°E测道电阻率资料出现了典型的“勺形”变化, N73°W测道电阻率自2002年5月打破正常年变化形态, 2003年8月开始急剧升高。 研究结果认为, 从出现地电阻率异常到发震, 两测道各向异性变化明显, 各向异性度S′最大变化量超过了正常年变化的二倍。     

山东半岛蓝色经济区土壤有机碳储量及固碳潜力分析

土壤碳储量研究在碳循环和全球变化中具有重要意义,但以往碳储量计算结果受到数据来源的制约。山东省多目标区域地球化学调查采用双层网格化采样和分析,获取了大密度、高精度土壤有机碳数据,为土壤碳库的准确计算奠定了基础。笔者利用这些数据计算了山东半岛蓝色经济区表层（0～20 cm）、中上层（0～100 cm）及全层（0～160 cm）的土壤有机碳（SOC）密度和储量,并对其空间分布特征及固碳潜力进行了研究。结果显示,经济区内3种土壤层次的碳库组成不同,表层SOC储量占总碳（TC）储量的71.67%,随深度增加所占比例逐渐减小,而无机碳(SIC)储量所占比例逐渐增加,全层二者所占比率较为接近:表层SOC储量为132.64 Mt,碳密度为2.06 kg/m²;中上层为458.27 Mt,碳密度为7.11 kg/m²;全层为619.96 Mt,碳密度为9.61 kg/m²。各层SOC密度处于全国偏低水平,且在不同土壤类型、地貌类型、土地利用类型之间有一定差异:褐土土表层SOC密度最高（2.48 kg/m²）,风沙土最低（0.91 kg/m²）;灌溉水田表层SOC密度最高（3.45 kg/m²）,菜地最低（1.61 kg/m²）。表层SOC密度分布总体上呈现为沿海地区低、鲁北平原和胶莱盆地中等、山地丘陵和中低山区偏高的分布格局。从第二次土壤普查和本次多目标调查数据所建立的回归方程分析发现,在今后一定时期内,本区表层土壤总体表现为“碳汇”效应,未来可净增总有机碳（TOC）量60.94 Mt,其中“碳源”量5.07 Mt,“碳汇”量65.97 Mt。     

山东省东部地区农业生态地球化学调查与评价

介绍了山东省东部地区农业生态地球化学调查与评价工作取得的一些基本成果以及该区存在的生态地球化学问题。调查与评价结果显示,Zn,Pb,Cu,Se,Cd,S,P,Hg,N,OrgC等元素或指标在表生作用或人类活动等因素影响下,使表层土壤含量明显大于深层;总体上该区地球化学环境质量优良,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占全区总面积的0.13%,主要分布在矿集区和城镇周边,主要污染元素为Cd,Cr,Ni,Hg。浅层地下水大部分元素或指标处于自然低背景含量状态,部分水样总硬度超标,溶解性总固体、NO2-和F-等超标,已不适合饮用。该区存在的生态地球化学问题有：①山地丘陵区土壤pH值低,且表层土壤具有向强酸、强碱两极化发展的趋势,易引起重金属元素活化,危害人类健康;②沿海地带土地贫瘠,N,P和有机质等营养水平多属缺乏级;③莱州-烟台和牟平-乳山矿集区以及人口密集的城镇地带表层土壤Hg,Cd,Pb,Zn,Se,S等元素污染严重。地质高背景、酸性的表生环境和工业污染的共同作用,是造成环境中重金属元素含量较高的主要原因。     

重庆万州区山地分类定量化研究

文章在GIS技术支持下,基于水文分析模型,通过DEM数据,结合山地综合分类模型,以重庆市万州区为例,对山地进行定量化分类研究,结果表明:以负地形洼地贡献区域作为山地相对高程的起算面,完全摆脱了人为因素的影响,解决了一直以来难以确定山地相对高度起算范围的难题;以负地形洼地深度作为山地相对高程是正确可行的,且能快速获取山地的相对高程;以山地表面积代替投影面积计算山地率更切合实际.     

日照茶树种植区典型茶园的土壤肥力状况评价

通过野外采样和室内测定,以日照茶树种植区3个典型茶园为研究对象,每个茶园分别取鸠坑、黄山群体、福鼎大白各3个品种,最终取得9种茶样生长地的土样,研究分析土样的pH,有机质,全N,P,K,有效N,P,K等指标的土壤养分含量状况,并以此为评价指标,运用模糊综合评判法,对3个茶园的土壤肥力质量进行了综合评价。结果表明,茶园肥力综合水平为北垛春>碧波山庄>北叶青;茶园土壤总体上,pH值较适中,有机质含量很缺乏,全N含量偏低,全P含量中等,全K含量较高,有效N含量很缺乏,有效P含量非常丰富,有效K含量中等,并据此提出了关于该地区3个典型茶园今后合理施肥的一些建议。     

北斗三号系统与GPS定位性能仿真对比分析

为了解北斗三号系统在国内外及南北极地区的定位性能,在STK仿真平台下建立了北斗三号系统30颗星(3GEO、3IGSO和24MEO)的星座模型,对北京、三亚、新加坡、南北极点等11个站点的平均可见星数和几何精度因子GDOP值进行了分析,并与GPS进行了对比。结果表明,北斗三号系统较GPS在国内外及南北极地区典型站点的定位性能更优。