基于多变量统计分析和水化学特征的海水入侵特征研究——以青岛市崂山区为例

沿海地区地下水环境问题日益突出,进行地下水水化学特征及演化规律的研究,能够更有效地开展地下水环境的监测和保护。以青岛市崂山区地下水为研究对象,综合运用统计分析、主成分分析、Piper图解法、HFE-D图解法、Chadha’s矩形图法等方法,对研究区海水入侵特征与地下水化学特征演化进行分析,探究地下水水化学特征及演化规律,并进一步评价了海水入侵现状。结果表明,研究区地下水以Na+、Ca2+、Cl−、${\rm{SO}}_4^{2-}$为主要优势离子,地下水化学类型多为Cl·SO4-Na型和SO4·Cl-Ca·Mg型。地下水中Cl−浓度变化幅度较大,且其均值超出了有无海水入侵的分界值（250 mg·L−1）,地下水可能发生一定程度的海水入侵;青岛市崂山区地下水呈中性至弱碱性（pH均值=7.0~8.0）,是沿海地区长期的水文地球化学过程的影响;地下水化学变化主要受自然因素（岩石与水的相互作用）或人为因素（农业和家庭活动）的控制;采用反距离加权（IDW）方法,结合地理信息系统（GIS）,进行海水入侵位置的空间映射,研究结果表明崂山区海水入侵主要分布于江家土寨东−浦里社区北入侵段,王哥庄−港西−港东入侵段、仰口湾入侵段、登瀛村−栲栳岛入侵段。     

蛇纹石化和俯冲带蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为

蛇纹石是大洋岩石圈和俯冲带内水和流体活动性元素最重要的载体之一。研究蛇纹石化和蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为是认识俯冲带元素地球化学循环的关键。蛇纹岩是指主要由蛇纹石类矿物构成的岩石,包括利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。蛇纹石化过程中会造成流体活动性元素(B、Li、As、Sb、Pb、Cs、U、Sr和Ba等)的显著富集,并且由于原岩性质、流体成分和氧逸度等条件的不同,大洋岩石圈蛇纹岩和弧前蛇纹岩的特征也略有不同。例如,弧前蛇纹岩具有相对高的As、Sb、B和相对低的U,这反映了俯冲沉积物来源流体的贡献。在俯冲带蛇纹岩的变质脱水过程中,利蛇纹石向叶蛇纹石的转变伴随着矿物内超过50%F和Cl的释放,以及一些流体活动性元素(如B和Li)的迁出;此外,蛇纹石分解形成的变质橄榄石中的流体包裹体指示,蛇纹石脱水分解所产生的流体具有高于原始地幔几个数量级的Cl、Cs、Pb、As、Sb、Ba、Rb、B、Sr、Li和U含量。由于利蛇纹石中的Fe~(3+)含量较叶蛇纹石高,这种矿物相转变过程中也伴随着俯冲通道内的一系列氧化还原过程,从而影响流体性质和新形成的叶蛇纹石的成分。蛇纹岩与岛弧岩浆在流体活动性元素富集规律上的相似性说明蛇纹岩在俯冲带元素循环中扮演着重要的角色。此外,蛇纹石矿物相转变过程中F、Cl、B等元素的释放,可能对于斑岩型金矿、蛇绿岩中的金矿和某些蛇纹岩作为赋矿围岩的硼矿的形成起到重要的作用。     

山东海域海岛地质遗迹资源综合研究

地质遗迹是在地球演化的漫长历史时期,由内、外地质动力共同作用形成的不可再生的自然遗产,海域海岛地质遗迹因依托特有的海洋环境更显瑰丽和珍贵,对建设海洋强国也更具资源价值。为给海洋资源管理提供技术支撑,文章以《地质遗迹调查规范（DZ/T0303-2017）》“地质遗迹分类”为基础,结合地质条件、遗迹特点和地域分布,将山东省海域划分为滨洲—潍坊海域和烟台—日照海域两区,按海水与岛陆位置关系划分出岛陆、岸线潮间带和岸岛水下三带,在两区三带内按搬运-沉积类、构造-剥蚀类和地质体-地质构造类三大成因类型进行分区、分类综合研究,对遗迹成因进行分析,对重要遗迹资源作了重点介绍,并根据资源保护现状与存在问题,提出完善源法规体系和保护机制、建立信息与预警系统平台、加强宣传、进行监测、采取必要工程措施等严格保护建议,同时提出促进旅游业发展、开展地学科普、助推社会文明和生态文明建设、助力对外交流等利用方向。专门针对省域海域海岛地质遗迹进行综合研究在全国尚属首次,对科学管理和充分利用海域海岛优势生态资源具有重要意义。     

烟台北部近岸海域表层沉积物粒度分布及沉积动力环境特征

基于烟台北部近岸海域56个表层沉积物样品的粒度资料,分析了研究区沉积物粒度分布特征。采用Pejrup三角图对研究区沉积动力环境进行了分区,利用Gao-Collins粒径趋势分析方法分析了沉积物的输运趋势,在此基础上探讨了研究区的沉积动力环境特征。研究结果表明,研究区粒度呈现中间粗、东西部海域细的分布格局; 沉积动力环境可划分为AⅢ、BⅢ、BⅣ、CⅢ、CⅣ、DⅢ、DⅣ 7个区,总体表现为“中间强、两侧弱,近岸强、远岸弱”的分布格局; 研究区东西部开阔海域各存在1个沉积物汇聚中心,物质来源多样; 研究区表层沉积物运移和分布与水动力条件基本吻合,且受沉积物来源的影响。潮流、沿岸流以及沉积物来源共同控制其沉积动力环境。     

X射线荧光光谱法测定土壤中34种主、次痕量元素

采用粉末样品压片制样,水系沉积物及土壤国家一级标准物质作为标准,使用经验系数法和散射线内标法校正元素间的吸收增强效应,用X射线光谱仪对土壤样品中的Fe_2O_3、Cao、Cl、S、As、Ba、Br、Ce、Co、Cr、Ni、Cu、Zn等34种主次痕量元素进行测定,用国家一级标准物质GBW07452(GSS-23),GBW07405(GSS-5)和GBW07404(GSS-4)分析检验准确度和精密度,分析结果与标样标准值吻合,除Cl、S、As、Br、Ce、Co、Ni、Th、Sc、Hf、Nb、Nd的精密度小于10.00%以外,其他各元素精密度均在5.00%以内,各元素检出限均满足化探要求。     

灰色预测模型在地面沉降中的应用

城市地面沉降已经成为城市发展的严重制约因素,很多城市都在积极采取控制沉降的措施.地面沉降趋势的预测可为地面沉降防控提供数据参考.本文基于天津某地区沉降监测数据,采用灰色理论建立GM(1,1)模型对沉降趋势进行预测.结果 显示,利用灰色模型预测地面沉降具有较高的精度,能够在地面沉降的预测研究中发挥作用.     

免灌人工梭梭林生长与土壤水分变化的耦合关系

为了研究古尔班通古特沙漠荒漠-绿洲过渡带区域龟裂土立地条件下免灌人工梭梭林生态特征,探讨林分的最佳建植密度,对莫索湾1983—2021年38 a集水造林地初始种植梭梭、梭梭自然更新苗及不同坡位的土壤水分进行了调查,研究了梭梭生长对密度差异的响应,同时分析了各林地土壤水分的变化特征,探讨了梭梭生长与土壤水分的关系,以期为人工梭梭林的营建与可持续性提供科学依据。结果表明：（1） 当梭梭造林密度为6 m×3.5 m时（480 株·hm^-2）,母树存活率最高。随造林密度增大,母树保存率与梭梭自然更新比逐渐下降;母树保留密度越大的林地,其长势越差、生物量越低;盖度、郁闭度越高的林地,阻碍浅层土壤水分的补给,导致梭梭更新苗长势及生物量越差。（2） 梭梭母树的林木生长与其根部140~280 cm深度土壤含水量之间均呈显著负相关（P<0.05）,且主要利用根部140~240 cm土壤水分,对比3个林地可知该层土壤水分含量越高的林地,其母树的长势越好、生物量越高。（3） 当母树保留密度为360株·hm^-2（株行距4 m×7 m）时,梭梭长势较好、整体生物量最高,林下植被更为丰富,林地土壤水分条件相对较好。综上所述,在该地区进行集水造林时,保持该密度更有利于免灌人工梭梭林结构稳定、持续发挥防风固沙效益。     

南海北部金线鱼最大可持续产量和总可捕量的研究

限额捕捞试点工作逐步展开,预示着我国海洋渔业管理进入全面有序的管理时代。文章根据2008—2017年南海北部渔港渔业生产抽样调查数据,统计出南海北部金线鱼的产量主要来自刺网,占累计总产量的72.90%。剩余产量模型分析认为南海北部金线鱼的最大可持续产量在168 632.99~31 0518.85 t,平均为251 765.59 t。2017年实施最严格的休渔制度后,当年的捕捞努力量投入和渔业产量均未超过最适值,当前总可捕量可设为158 515 t。文章研究结果可为该鱼种限额捕捞政策实施提供参考。     

汞矿区稻田土壤汞形态分布特征及对甲基化的影响

汞污染区稻米甲基汞超标现象普遍存在,汞在土壤中的形态分布被认为是影响甲基化过程的重要因素之一.本研究选取贵州省万山废弃汞矿区和土法炼汞区为研究区域,在水稻生长期间对稻田土壤剖面中总汞、甲基汞及形态汞进行测定,结合土壤环境因子指标,讨论土壤汞形态分布特征对甲基化的影响.研究表明,汞矿区稻田土壤中总汞和甲基汞均表现出随土壤...     

断层附近地应力扰动带宽度及其影响因素

在建立正断层模型的基础上,利用三维有限元数值模拟方法研究了断层附近地层中的地应力变化规律。其结果表明,由于断层活动,在断层附近普遍发育应力扰动带;在应力扰动带范围内,地应力方向和大小发生明显的变化,断层中部附近应力值普遍较低,而断层端部的应力值通常异常增大。应力扰动带的分布范围主要受断层规模的控制,与断裂带的岩石力学性质、断层走向、断层面形态和边界应力条件等因素也密切相关。随断层长度和断距逐步增大,应力扰动带的宽度相应增加。断裂带的岩石越破碎,其岩石弹性模量越低,断层对地应力的影响宽度越大。断层走向与区域最大水平主应力方向越接近垂直、断距与断层长度的比值越大,区域内的差应力越大,则扰动带宽度与断层规模的比值也越大。选择渤海湾盆地BZ-X油田进行验证,在建立油田实际三维地质模型基础上,根据边界应力条件,利用三维有限元方法对沙河街组二段的地应力分布进行了数值模拟计算。根据断层周围的地应力变化,确定了应力扰动带的分布范围,断层附近应力扰动带宽度的分布规律与正断层模型分析结果相一致。