海空重力测量及应用技术研究进展与展望(一):目的意义与技术体系

作为海空重力测量及应用技术研究进展的开篇,首先简要介绍了该项技术的研究背景,然后详细论述了海空重力测量信息的应用价值及开展该项技术研究的目的意义和应用需求,分析了海空重力测量的技术特点,提出了海空重力测量及应用技术体系的基本架构,明确了该项技术的研究内容、作业流程及各个技术环节的相互关系。     

国产热浸锌锚链的耐蚀性研究(Ⅰ):热浸锌锚链的海港试验

本文记叙了国内外首次以大型商品化热浸锌锚链为研究对象的海港试验结果,跟踪记录了其4年的腐蚀与生物污损发展过程。分别于2013年7月、2014年7月、2015年7月和2016年7月将试验锚链提出海面,对出现在锚链上的全部附着生物进行刮取、分类、鉴定、称重,清洗锚链的表面,检查锈点,并对热浸锌锚链表面测厚,照相记录跟踪全过程。试验结果表明：裸钢腐蚀严重,锈层在2~3mm,腐蚀产物易成片脱落,形成大小不等的腐蚀坑,最大坑深3mm左右;热浸锌锚链未出现明显腐蚀点,大气区锌层腐蚀速率约10μm/a,水下区锌层腐蚀速率约20~70μm/a,但在两个链环连接处出现磨蚀锈斑;耐蚀性在不同区带中表现为水上链>水下链;热浸锌锚链表面的污损生物数量少于未浸锌锚链,随着时间延长,热浸锌锚链表面污损生物逐年增多,其中优势生物为海鞘（Ascidians）、苔藓虫（Bryozoans）,其次是贻贝（Mytilus sp.）、牡蛎（Ostreidae sp.）、石莼（Ulva sp.）,曾出现南方污损生物种,如翡翠贻贝（Perna viridis）。2013~2014、2014~2015、2015~2016三年锚链单位面积上污损生物的重量分别为1257.6、1454.6和21304.0g/m²。污损生物重量的增加大大增加了锚链的磨蚀程度,为锚链腐蚀失效埋下了隐患。本研究为海洋工程锚链设计或应用提供了宝贵的科学依据。     

Remote sensing retrieval of surface suspended sediment concentration in the Yellow River Estuary

Accurate assessment of surface suspended sediment concentration(SSSC) in estuary is essential to address several important issues: erosion, water pollution, human health risks, etc. In this study, an empirical cubic retrieval model was developed for the retrieval of SSSC from Yellow River Estuary. Based on sediments and seawater collected from the Yellow River and southeastern Laizhou Bay, SSSC conditions were reproduced in the laboratory at increasing concentrations within a range common to field observations. Continuous spectrum measurements of the various SSSCs ranging from 1 to 5700 mg/l were carried out using an Ava Field-3 spectrometer. The results indicated the good correlation between water SSSC and spectral reflectance(Rrs) was obtained in the spectral range of 726–900 nm. At SSSC greater than 2700 mg/L, the 740–900 nm spectral range was less susceptible to the effects of spectral reflectance saturation and more suitable for retrieval of high sediment concentrations. The best correlations were obtained for the reflectance ratio of 820 nm to 490 nm. Informed by the correlation between Rrs and SSSC, a retrieval model was developed(R2 = 0.992). The novel cubic model, which used the ratio of a near-infrared(NIR) band(740–900 nm) to a visible band(400–600 nm) as factors, provided robust quantification of high SSSC water samples. Two high SSSC centers, with an order of 103 mg/l, were found in the inversion results around the abandoned Diaokou River mouth, the present Yellow River mouth to the abandoned Qingshuigou River mouth. There was little sediment exchange between the two high SSSC centers due to the directions of the residual currents and vertical mixing.     

新疆相对资源承载力评估模型构建及其实证分析

在分析了区域人地关系系统基础上构建区域PRED系统,相对资源承载力模型进行了4方面改进：（1）基于人地关系理论和可持续发展理论构建区域PRED系统模型,将人口、资源、环境、社会和经济各子系统相对资源承载力进行整合。（2）在自然资源子系统中加入了林业用地面积和建设用地面积两个重要指标,在环境资源子系统中加入了环境污染治理投资总额,并在社会资源了系统中加入了全社会固定资产投资总额这一指标。（3）提出了加权平方平均相对资源承载力模型,并利用该模型对新疆维吾尔自治区（以下简称新疆）2000-2014 年相对资源承载力进行。（4）结合脱钩理论对相对资源综合承载力与资源环境、社会经济因子之间的关系进行研究。结果表明：采用改进后的相对资源承载力模型得出评价结果更符合资源匹配度较差地区的实际情况;新疆各要素相对资源承载力平均水平由大到小的顺序是：平均自然资源承载力、平均综合承载力、平均环境资源承载力、平均社会资源承载力、平均经济资源承载力。研究期间一直处于富余状态,自然资源优势相对突出,但是环境资源、经济资源、社会资源劣势也很明显,新疆综合承载力与资源环境、经济社会要素的矛盾十分突出。     

准噶尔盆地东部中二叠统平地泉组具“斑状”结构热水喷流沉积岩的成因及地质意义*

准噶尔盆地东部中二叠统平地泉组(相当于芦草沟组)发育一套陆内裂谷背景下的湖泊相砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、凝灰岩互层以及它们的过渡岩石,是区内最主要的烃源岩和储集层。近年来,在帐北断褶带、石树沟凹陷和吉木萨尔凹陷中二叠统平地泉组暗色泥岩、泥晶白云岩中发现了一类特殊的沉积岩,该类岩石发育类似火山岩的斑状结构。“斑晶”主要为粗晶白云石、方解石、黄铁矿及方沸石等,在岩心标本上呈“树枝状”或“雪花状”散布于基质中;基质则主要由泥晶白云石或泥质沉积物构成,富含有机质,发育水平层理及小型变形层理等。岩石学和矿物学分析表明,“斑晶”往往为粗晶方解石或白云石的集合体,也常见黄铁矿、方沸石与碳酸盐矿物共生,“斑晶”方解石发育环带,而白云石未见明显环带。电子探针分析表明“斑晶”方解石具有低镁、低铁及锶分布不均匀的特点,而“斑晶”白云石(FeO含量介于7.272%~11.086%之间)与“基质”泥晶白云石(FeO含量为1.027%)相比具有明显富铁的特点。流体包裹体分析表明“斑晶”方解石均一温度平均为180.68,℃,“斑晶”白云石均一温度平均为320.95,℃。这种特殊 “斑状”白云岩和“斑状”泥质岩很可能是湖底热液喷流作用的结果。当湖水沿深大断裂下渗至地下深处,与围岩发生物质交换并被加热后再沿断裂返回地表喷涌而出,热液流体携带的离子达到过饱和后就会析出方解石、白云石及黄铁矿等集合体,随热液的喷涌作用上升并破碎散落于湖底细粒沉积物内。“斑状”白云岩的发现对新疆北部中二叠统热水喷流沉积作用及该区油气的成因研究具有重要的意义。     

祁连山东段童子坝河阶地对气候变化与新构造运动的响应*

通过对祁连山东段童子坝河各级阶地的年代和变形程度进行测定,得到了河流阶地的形成年代和过程,推算出民乐—大马营逆断裂的活动强度和速率,并分析了阶地形成和气候变化之间的关系。童子坝河5级阶地(年龄分别为16.70±1.81 cal,ka BP、 10 092.5±27.5 cal a BP、8127.5±72.5 cal a BP、2900±60 cal a BP、282.5±17.5 cal a BP)均形成于气候由冷转暖的阶段,属于气候成因阶地。基于断裂两侧阶地面的平面几何形态并结合上、下盘阶地横剖面同级阶地的高差,得到T4、T3、T2和T1阶地在民乐—大马营断裂处的垂直位错分别为10.6±3.1,m、5.0±2.6 m、2.0±1.9 m和1.9±1.3 m,推算出全新世以来民乐—大马营断裂的垂直滑动速率为1.05±0.31 mm/a,水平缩短速率为1.02±0.60 mm/a。     

鄂尔多斯盆地东南部上古生界层序地层格架及含气砂体沉积演化特征*

鄂尔多斯盆地长期存在“南油北气”的固有认识,晚古生代早期砂体不发育与分布规律不清的认识,长期制约了盆地东南部天然气勘探开发的步伐。因此,加强盆地东南部上古生界煤系含气地层地质方面的研究、尤其是层序地层与储集砂体成因研究,对进一步增储上产具有重要理论与实践意义。作者采用Vail经典层序地层理论与方法,对鄂尔多斯盆地东南部上古生界进行层序地层研究: 首先对层序界面进行识别,以岩性、旋回和沉积特征变化作为识别依据,并提出二级层序界面上下岩性组合变化巨大、二级界面之上叠置的低位砂厚度巨大的观点,共将本溪组—石盒子组划分为3个二级层序,11个三级层序;其次根据层序内部砂体堆积、迁移样式对体系域进行了划分。通过大量钻井的层序单元追踪对比与岩心精细描述,重点分析层序格架内主要含气层段本溪组、山西组及盒8段储集砂体的空间叠置关系,结合不同时期基准面旋回变化及其形成机制对其进行探讨,认为优势含气层段储集层中本2段具有障壁迁移、毯式连通,山2段具有低位控砂、面线连通,山1段具有侧向迁移、接触式连通,盒8段具有迁摆叠置、多向连通的特点。     

鄂尔多斯盆地东南部山西组泥岩封盖性能评价

为弥补鄂尔多斯盆地东南部盖层的研究空白,借鉴已有研究成果与盖层基本特征,选取泥岩孔隙度、渗透率、厚度以及排替压力4个参数,结合灰色理论分析方法,对鄂尔多斯盆地东南部山西组泥岩盖层封盖性能进行了综合定量评价。结果表明:盆地东南部泥岩北东部较厚,整体呈从北向南减薄的趋势,南部孔隙度及渗透率均偏高;泥岩盖层排替压力较大,大于8 MPa的平面面积占70%以上;由灰色理论打分评价可知,山西组整体盖层封盖性能较好,封盖能力特强(Ⅰ类盖层)、封盖能力强(Ⅱ类盖层)的盖层分布区域广泛,Ⅰ类和Ⅱ类盖层主要发育于盆地北部、北东部,中部延长、延安、志丹等周边地区,盖层封盖性好,Ⅲ类盖层(封盖能力中等)、Ⅳ类盖层(封盖能力差)主要发育于南部。盖层发育较好的地区,经勘探开发与试气,单井日产量可达上万方,证明评价结果与勘探实践匹配。     

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理存在一定争议,这制约了该区的勘探评价。综合利用露头、钻井和地震资料,开展沉积相、地震相分析,并结合区域构造背景,恢复了岩相古地理格局,提出了相应的沉积模式。中下寒武统发育陆棚相、开阔台地相、局限台地相、蒸发台地相和缓坡相。震旦纪末期麦盖提斜坡南部形成水下低隆起,向南在西南坳陷区残留部分被动陆缘,主要发育缓坡相、陆棚相;麦盖提斜坡区地势较高,地层较薄,主要发育局限台地和蒸发台地潮坪;巴楚隆起区水体局限,在干燥炎热气候下形成了厚度较大的蒸发台地膏盐湖沉积。巴楚隆起区和麦盖提斜坡区中下寒武统膏盐岩分布广泛,与下伏碳酸盐岩可构成良好的储盖组合,西南坳陷区残留部分被动陆缘,烃源岩发育条件较好,这表明塔西南具有较好的油气前景。     

Discrimination of sand dunes and loess deposits using grain-size analysis in northeastern Iran

Identification and characterization of aeolian deposits in arid environments provide information on mechanisms of loess and sand accumulation. The objectives of this study were to (i) identify the distribution of aeolian deposits, (ii) discriminate loess and sand deposits using granulometric data, and (iii) describe the aeolian deposition in Sarakhs area, northeastern Iran. Particle size distributions of 26 surface samples were determined using a laser grain-size analyzer. Fine sand, very fine sand, and very coarse silt were dominant fractions in studied sediments, and the sum of these fractions ranged from 46.9% in loess deposits to 93.8% in sand dunes. The mean grain size (M _z ) of sand dunes ranged from 3.31 to 3.54 ?, which gradually changed to 4.09 to 5.50 ? in loess deposits. Sorting, skewness, and kurtosis ranged from 0.84 to 1.94 ?, 0.18 to 0.49, and 0.76 to 2.38, respectively. Aeolian deposits in the area resulted in the incorporation of Hariroud River system and Kopeh Dagh Mountains for aeolian particle production and accumulation. Alluvial comminution in Hariroud River is suggested the main mechanism of sand and silt production and flood plain environment the main reservoir of these particles. The mountains of Kopeh Dagh act as a barrier and play a key role for sand and loess accumulation.