陕北奥陶纪盐盆马五6时期东、西部盐坳沉积环境对比研究

陕北奥陶纪盐盆位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东部。研究表明:马五6亚期,盐盆存在"两坳一隆"的构造格局,即东、西部盐坳和中部隆起,东、西部盐坳在钾矿化情况、溴氯系数反映的水体咸化趋势方面初步显示了陕北盐盆东、西部沉积环境的差异。本文通过东、西部盐坳典型钻井马五6层位沉积学分析,揭示了马五6时期东、西部盐坳在水体深度变化、浓缩趋势、含钾量、淡化层段厚度、陆源物质输入方面均存在差异。其中,西部盐坳受海水影响大,水体变浅且持续淡化,泥质分布反映陆源物质贡献少,对钾盐的沉积与保存均十分不利。而东部盐坳受海水影响小,与西部盐坳水体联通性差,在马五6时期环境更为封闭,具体表现为淡化夹层分布数量少、厚度薄的特征;水体持续变深并浓缩咸化;泥质夹层较多,反映了相较于西部,陆源物质对其影响更大,上述特点为钾盐沉积提供了有利的地球化学条件及可容空间。东、西部盐坳沉积环境对比表明东部盐坳对成钾更为有利。     

山西省煤矿采空地下空间评估与再利用研究

山西省煤炭资源丰富,年煤炭产量占全国产量的近1/4,煤炭资源开采形成大量的采空地下空间。随着碳中和目标的提出和山西风电、光伏发电的大力发展,如何合理利用煤矿采空地下空间,尤其是将地下空间与新能源结合将成为煤炭产业低碳发展的关键。本次研究运用比例系数法和采空地下空间守恒定律,测算出2022年山西省开采煤矿井巷可利用空间为1.54亿m3,“十五”到“十三五”期间关闭/退出煤矿的井巷可利用空间为1.05亿m3,估算1949至2021年山西省煤矿因工作面开采形成的采空地下空间约38.98亿m3,预测到2030年山西省煤矿工作面开采还可形成采空地下空间约19.56亿m3。根据山西省能源低碳发展需求提出了山西省煤矿采空地下空间未来可利用的四种模式：煤矿地下旅游或地下仓储、煤矿地下抽水蓄能、煤矿地下压缩空气储能和煤矿地下封存二氧化碳等。     

山西芦芽山地区树木年轮记录的1676 AD以来5～7月温度变化

在山西芦芽山地区采取了符合国际树轮库要求的油松样本,通过交叉定年和应用区域生长模型,建立长度为328 a的标准宽度年表.根据RCS序列所揭示的气候低频变化特征,确定1676 AD以来夏季温度可划分为两个时段:1676—1865 AD和1866—2003 AD.在1676—1865 AD时期,夏季温度变化主要表现为“冷强暖弱”,其中1710—1720s为最冷时段.1866—2003 AD时期,夏季温度呈现出“总体持续变暖,冷暖交替频繁”的变化特征.     

晋蒙地区西施沟复式岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及岩石成因

本文对晋蒙地区的西施沟复式岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征研究,探讨了其岩石成因及其对华北克拉通北缘中生代构造岩浆演化的启示。该岩体的岩石类型从中性岩至酸性岩连续变化且以中性岩为主,内部广泛发育微粒闪长质包体,具明显的岩浆混合成因;锆石U-Pb定年结果显示其形成年龄为160.19±0.50Ma,为中晚侏罗世岩浆活动的产物;岩石地球化学数据表明,属于准铝(弱过铝)质的高钾钙碱性系列I型花岗岩;稀土总量(ΣREE)中等,轻重稀土分馏明显,无明显负铕异常;均富集轻稀土及大离子亲石元素(Ba、Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、P),具明显的陆壳成分特征;其形成可能与中晚侏罗世古太平洋板块的俯冲有关,为华北板块陆内造山作用的产物。     

瞬变电磁方法在山西某煤矿区水患调查的应用

由于历史原因,煤炭资源整合矿区老窑采空区分布及积水情况不清,成为煤矿安全生产的重大隐患。利用煤炭采空区电性特征,选择以瞬变电磁勘探为主的大面积勘探,可以发挥其高效率、高精度的特点,辅以其它勘探手段进行综合勘查,能快速有效地确定采空区的位置及赋水情况。本次研究是采用瞬变电磁勘探为主的勘探方法对山西一煤矿区水患情况进行调查。首先根据矿区的测井资料对地电条件进行分析,通过针对性的试验,选择合理的施工参数。利用多种方法将采集数据进行处理分析,得到反应不同地质特征的剖面及平面图件,特别是利用专用软件得到煤层富水性目标分析对比图,更明确直观地反应采空区的位置及富水性。此次水患调查,基本查明了矿区内采空区及积水区位置、范围等情况,部分分析成果得到钻孔验证,证明采用瞬变电磁法勘探为主的勘查手段,在本矿区进行水患调查成果显著,为矿井的水患防治工作提供了可靠的资料依据。     

山西隆起区燕山期构造变形特征

山西隆起区燕山运动期间表现出以逆冲断层、纵弯褶皱为基本结构要素的收缩构造变形特征。区内不同时代地层具有独特的岩石组合和物理性质,保存和记录了燕山期构造在不同层次的变形样式和特征。通过对地表地质、地貌及构造特征的研究分析,初步总结出“分层收缩变形,垂向叠置增厚”的构造模式。应用平衡剖面法对近东西向收缩变形所造成的水平缩短与垂向加厚效应进行了定量估算,剖面复原表明,变形前、后隆起区总体水平缩短率约为 32.8%,垂向加厚使寒武系底部不整合界面在隆起区比鄂尔多斯盆地高出约5 km。强烈的冲断抬升和褶皱变形造成上部地壳横向缩短,垂向增厚,使原本垂向上有序叠置的地质体和不同层次构造形迹在空间位置上发生了较大变化。现在地表地质体的空间分布、北部和南部褶皱组合样式的差异,以及断裂沿走向的分段性,都是构造变形垂向分层性的表现形式,是后期隆升、剥蚀程度差异在地表造成的结果。     

山西夏季不同等级降水时空演变特征及其影响要素研究

基于1961—2018年降水观测资料,应用经验正交函数分解（EOF）、大气诊断等方法对山西夏季不同等级降水时空演变特征及其影响要素进行分析。结果表明：① 山西夏季降水量主要由大雨贡献（51.9%）,但在降水频次上以小雨为主。山西大雨与小雨事件存在显著差异。小雨多年平均雨量由南至北递增,而大雨却由南至北递减。此外,EOF表明全区一致型均是不同等级降水中的主空间模态,但在小雨和大雨中高载荷区存在明显差异。② ENSO在影响山西降水特别是大雨中占据主导,而NAO在小雨中作用更为突出。对大气环流异常结构的诊断分析表明,冷（暖）ENSO位相时,源于热带西太平洋并经由南海北上的季风水汽输送增强（减弱）,同时在ENSO和中高纬度大气活动联动调控下,在东亚地区建立的异常反气旋（气旋）可通过其西支南（北）风气流引导（抑制）季风水汽向山西进一步纵深推进,两者共同调配使得山西大雨事件增多（减少）;NAO主要通过一条沿西欧?东欧?乌拉尔山?蒙古高原的高纬度路径对降水施加影响,NAO正（负）位相时,在蒙古高原甚至山西建立的深厚异常（反）气旋通过其南支西（东）风一方面阻挡低纬度季风水汽进入山西,另一方面增强（减弱）山西有限的内陆水汽供应,从而引起山西小雨事件的增多（减少）。     

降水集中度的变化特征及影响因素分析——以山西为例

基于山西14个站点1957—2014年逐日降水资料,计算年尺度与多年尺度下的降水集中指数（CI）和极端降水指数（R_95p和R_99p),利用统计方法,研究了山西降水集中度的时空变化和影响因素。结果表明,CI值与R_99p显著正相关,CI值增大则发生极端强降水几率增大。多年尺度CI值体现出明显的纬度地带性和较大的局地空间差异。受温带大陆性季风气候控制,山西省降水CI值介于0.59~0.64,相对亚热带地区较小,且变化范围较小。总体上年尺度CI值呈下降趋势,五台山、右玉、五寨、运城等站点下降趋势显著。盆地区域较高山高原区的CI值更大且下降趋势不显著,更易于发生极端降水事件。较高的高程和较大的变幅可增强高程对CI值的影响。太平洋年代际振荡（PDO）与年尺度CI值显著负相关。PDO冷位相时期,西太平洋副高西进、偏强,CI值偏高,发生极端强降水的可能性增大。本研究揭示了自然地理条件和海-气相互作用对区域尺度降水集中度存在复杂的影响。     

山西省县域可达性及城市经济联系格局

综合运用加权平均旅行时间模型、修正后的引力模型、主成分分析、地统计分析、空间探索性分析、多元线性回归分析等技术模型和方法,对山西省107个研究单元的可达性及城市经济联系格局进行分析。结果表明：①整体来看,山西省可达性水平形成以太原盆地城镇密集区为核心,向外围逐渐递减的核心—边缘分布格局;局部来看,东部可达性优于西部,南部优于北部。②县际经济联系空间结构呈“大”字形,初步形成“一核一圈三群”的空间联系格局;城市对外联系总量差异较大,空间上表现为以省会和个别综合实力较强的单元为主的中心—外围格局,西部沿黄河一带的边缘单元与全省其他单元联系微弱,对外联系强度小;各省辖市与北京、石家庄、西安、济南、郑州联系紧密,与银川、兰州等西部省会城市联系较弱。③县际经济联系受城市基础规模、交通优势度、区位、城市化水平、地形等因素影响。     

山西地区太原组腕足动物古生态及其环境特征

长期以来,前人对山西地区太原组腕足动物的研究侧重于描述性工作,而对于古生态特征及其环境背景的研究则重视不够。本文主要分析了该区太原组腕足动物的产状规律、纵横向上分布的变化及其古生态特征,在此基础上,结合岩性特征、沉积构造及部分微量元素的分析等,将太原组划分为5种主要的沉积相。笔者主要讨论了处于封闭、半封闭状态下水体安静,浑浊度高,具有一定淡化作用,以大量发育舌形贝类为特征的近岸浅水海湾或分流间湾泥岩相;位于潮间或潮下带,以富含腕足动物化石为特征的正常浅海碳酸岩相;以及动物化石稀少,但虫管潜穴丰富,以粉细砂岩与泥岩互层的潮坪相。根据上述特征及与邻区的对比,推测本区太原组是在一个巨大的海湾背景条件下形成的一套海陆交互相沉积。