Degrading river network due to urbanization in Yangtze River Delta

Evolution of river systems under the background of human activities has been a heated topic among geographers and hydrologists. Spatial and temporal variations of river systems during the 1960s–2010s in the Yangtze River Delta (YRD) were investigated based on streams derived from the topographic maps in the 1960s, 1980s and 2010s. A list of indices, drainage density (Dd), water surface ratio (WSR), ratio of area to length of main streams (R), evolution coefficient of tributaries (K) and box dimension (D), were classified into three types (quantitative, structural, and complex indices) and used to quantify the variations of stream structure. Results showed that: (1) quantitative indices (Dd, WSR) presented decreasing trend in the past 50 years, and Dd in Wuchengxiyu, Hangjiahu and Yindongnan have decreased most, about 20%. Structurally, the Qinhuai River basin was characterized by significant upward R, and K value in Hangjiahu went down dramatically by 46.8% during the 1960s–2010s. Decreasing tendency in D was found dominating across the YRD, and decreasing magnitude in Wuchengxiyu and Hangjiahu peaks for 7.8% and 6.5%, respectively in the YRD. (2) Urbanization affected the spatial pattern of river system, and areas with high level of urbanization exhibited least Dd (2.18 km/km²), WSR (6.52%), K (2.64) and D (1.42), compared to moderate and low levels of urbanization. (3) Urbanization also affected the evolution of stream system. In the past 50 years, areas with high level of urbanization showed compelling decreasing tendency in quantitative (27.2% and 19.3%) and complex indices (4.9%) and trend of enlarging of main rivers (4.5% and 7.9% in periods of the 1960s–1980s and the 1980s–2010s). In the recent 30 years, areas with low level of urbanization were detected with significant downward trend in Dd and K. (4) Expanding of urban land, construction of hydraulic engineering and irrigation and water conservancy activities were the main means which degraded the river system in the YRD.     

湖南新田锶矿泉水文地球化学分带特征分析

以湖南新田县大型富锶矿泉为研究对象,通过采样、水化学组分分析,运用ArcGIS、AquaChem软件揭示富锶地下水水化学组分、水化学类型及水平和垂向分带特征。结果表明:下降泉中锶元素含量具有很好的分带特征,但机井中锶的分带性较差,TDS与锶元素含量变化基本一致。下降泉、机井中离子的变异系数具有较好的一致性,Ca2+、HCO3 - 含量较为稳定,而Sr2+、Mg2+、Na+、SO4 2-、Cl-质量浓度变化较大,下降泉和机井的水动力环境均有较大变化,或含水岩组的差异性较明显。下降泉、机井中主要离子毫克当量数所占百分比排次相同,但其垂向变化范围较大,机井水化学组分受含水岩组和人类活动等因素影响较大,水化学类型也由下降泉单一的HCO3-Ca型水演变为HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Na·Mg·Ca型等复杂水化学类型,表现出垂向上正向的地球化学分带特征。锶元素在垂向上的分带呈现出异常,在50~80 m深度达到最大值。      

辽东湾辽东带中南部古近纪古地貌恢复和演化及其对沉积体系的控制

采用井-震联合地层恢复法，对辽东湾辽东带中南部的古近纪进行了古地貌恢复。在此基础上拓宽了坡折带研究，将古地貌（包括古坡折带、古沟谷、古凸起等）纳入古物源供给系统的框架内探讨其对沉积体系的控制作用。分析表明：在构建完整物源供给系统的前提下，古地貌诸单元及其组合样式对沉积体系有着明显的控制作用。主要表现为：不同级次的物源体系导致沉积体类型和规模存在差异；物源区沟谷的分布及其赋存时期制约着砂体的主要分布位置、时期及规模；坡折带样式决定砂体的类型、规模及分布；古地貌组合样式控制储集体的成因、富集位置和规模大小。因此，古地貌分析对储层的预测和识别具有明显的指导作用。勘探实践证明，将其与常规储层预测方法联用，能够很大程度地提高储层预测的精度。     

南祁连山前区中生代晚期古构造特征的研究

南祁连山前区可以分为露头和盆地区两个不同的大地构造单元,本区晚中生代构造活动强烈,控制了新生代的沉积过程和现今中生界残余层序的分布。本文提出了均匀平板状沉积体后期的构造变形可以利用古地质图以及高精度残余地层厚度的变化规律判断古构造带的分析方法,并且对于研究区中生代晚期的古构造特征进行了分析。露头区主要利用古地质图分析方法,研究区集中在赛什腾山-埃姆尼克山北缘的鱼卡和红山地区。盆地区主要利用中生界残余厚度图的分析方法,研究区集中在赛什腾山-埃姆尼克山南侧的赛什腾南部凹陷和马海凸起地区。通过这4个地区古构造特征的研究,提出南祁连山前区中生代晚期在区域性隆升的背景下,形成了一系列古构造带,古构造活动的特点是形成北西-北北西走向的背斜和向斜构造,这些褶皱的波长为15～20 km,为中尺度规模。同时指出,中国西部多数地区均缺失上白垩统,暗示着当时的中亚地区存在一个广阔的晚白垩世古高原。     

东秦岭寒武纪构造古地理概况

本文提出寒武纪以商丹断裂带为界,东秦岭地区北部属中朝板块南部陆缘区,为主动大陆边缘,以双列岛弧为特征;中部和南部属杨子板块北部陆缘区,由两隆(大陆区北缘和中秦岭微板块)—凹(南秦岭盆地)组成,为被动大陆边缘。     

青藏高原东北部新近纪古流向与物源分布对隆升的响应

通过对青藏高原东北部11个新近纪沉积盆地的沉积相演化、古流向和物源演变的详细对比研究,揭示了研究区新近纪4次沉积演变与构造隆升的响应.①中新世早期(23～19.5Ma):阿牙克库木湖、柴达木、德令哈和酒泉盆地的古流向和物源分析表明东昆仑和阿尔金已经抬升成剥蚀区.循化、贵德和临夏等盆地物源和古流向指示西秦岭和拉脊山也已成为隆起区.区域上整体地势差异不显著.②中新世早中期(17.5～15Ma):区域湖盆面积扩大,阿牙克库木湖、索尔库里、柴达木和酒泉盆地的资料反映东昆仑、阿尔金和祁连山已经全面隆升,贵德循化、临夏盆地的古流向反映为盆地周缘型,指示西秦岭和拉脊山明显抬升,区域差异隆升造成盆地凹陷扩张进入湖泛期.③中新世中晚期(10～7Ma):阿牙克库木湖、索尔库里、柴达木和酒泉盆地沉积物的粒径和沉积速率增大,与热年代学证据一致,揭示出阿尔金山和祁连山进一步快速隆升.贵德、循化和临夏盆地古流向和物源反映为显著的多源性,除西秦岭和拉脊山外,位于循化和临夏两盆地间的积石山也开始隆起.④上新世(5.3Ma以来):索尔库里、柴达木和酒泉盆地古流向没有明显变化,沉积速率和粒径继续增大,阿尔金和祁连山加速隆升为高海拔地貌.贵德盆地主物源区是拉脊山.区域上,地势差异加强,湖盆被肢解后逐步萎缩消亡.     

中国城市地下空间地质结构分类与地质调查方法

城市地下空间开发和利用是顺应城市发展规律的合理抉择,也是我国近年来城市建设的热点区域。中国幅员辽阔,各类城市分布在不同的地貌区域内,具有不同地质背景和地质结构条件,在进行大规模城市地下空间开发和利用之前,要根据不同的地质地貌条件对各类城市地下空间结构进行初步分类,建立我国城市地下空间工程地质结构的分类体系,用于指导未来我国各类城市地下空间开发利用的工程实践。在考虑到不同城市所处地貌位置、区域构造特征、岩石圈深部结构特点、现今地震活动情况、地下岩土体结构、地下水埋深等多种参数,对未来中国可能进行大规模地下空间开发和利用的49座城市进行了分类。将地貌位置作为一级划分单元,对处在同一地貌部位各类城市所处大地构造环境、壳幔特征、基底结构、表层断层活动性以及潜在震级大小进行区分;同时对表层岩土体类型和岩土体立体结构进行分类。城市地下空间分类是基于对地下空间的精细化探测。本文还总结了现今对地下地质结构的调查方法,包括地面调查、钻探、地球物理勘探和建模方面的新技术和新方法,但对于在复杂地质环境下及深层地下空间开发中结构系统的全要素精细探测仍需要发展新的方法和理论,对不同类型城市地质结构模型的构建理论和描述方法也有待突破,城市地下空间地质结构分类体系和分类方法仍需进一步完善。     

深海碎屑岩层序地层学50年(1970—2020)重要进展

层序地层学是当前地球科学研究颇为关注的领域,被广泛应用于沉积盆地分析和油气勘探.碎屑岩层序地层学理论方法源于海相盆地,是在被动大陆边缘油气勘探实践的基础上凝练而来的,至今已经历了约50年的发展历程.本文梳理了深海碎屑岩层序过去50年发展历程中的重要进展(包括1970—2000年的经典海相碎屑岩层序地层学、2000—20...     

水库库岸滑坡涌浪的传播与爬高研究

基于流体力学明渠非恒定流的连续性方程、运动方程和沿程水头损失理论,把滑坡涌浪衰减过程分为急剧衰减和缓慢衰减两个阶段来考虑,并认为急剧衰减阶段的涌浪的衰减符合指数衰减规律,缓慢衰减阶段符合明槽水流的沿程水头损失规律,结合初始涌浪高度对涌浪沿岸的传播高度及爬坡高度进行了计算。以新滩滑坡为例对涌浪的传播及爬坡高度进行了计算,得出了滑坡涌浪衰减先快后慢以及传播3 km时的涌浪高度只有初始涌浪高度的30 %以及传播10 km时涌浪高度只有初始涌浪高度的13 %的规律。     

多层弹性平面问题解的精确刚度矩阵法

从平面弹性力学的基本方程出发,利用Fourier积分变换等数学手段,推导出了单层平面问题的刚度矩阵,然后按有限元法组成总体刚度矩阵。通过求解由总体刚度矩阵所构成的代数方程和Fourier积分逆变换,得到在任意静荷载作用下多层弹性平面问题的精确解。由于刚度矩阵不含有正指数项,计算时不会出现溢出现象,从而克服了传递矩阵法的缺点。推导过程中摒弃了应力函数的选择,使得问题的求解更加合理化,同时也为进一步研究此类问题如温度场、动力学等奠定了理论基础。计算实例证明了推导结果的准确性。