基于图像法和激光法的山东半岛黄岛海滩沉积物粒度特征对比

以新型快速成像及处理技术为基础的动态图像法可为单个样品快速建立百万至上亿个颗粒的图像及粒度、粒形参数数据库,可直观表现天然沉积物的海量颗粒的大小和形状信息,但目前对其与激光法测试结果之间的异同尚缺乏深入理解。本文对采自山东半岛黄岛地区黄海沿岸3处海滩共190个样品进行动态图像粒度分析,通过等效投影面积径（等积径）计算均值粒径、分选系数、偏度、峰度等粒度参数,并与激光法测试结果进行对比。结果表明：1）现代海滩沉积物图像法统计粒径比激光法稍粗,但二者之间的差异较之细粒沉积物较多的类型（如冲洪积物）而言已经很小;2）现代海滩沉积物图像法粒度分析较之激光法分选更优,偏度和峰度均更小;3）图像法和激光法粒度分析结果在沉积环境判别中具有相近的功能,但图像法对沉积环境和动力条件的响应更为敏感。这些认识为动态图像粒度分析技术的应用推广和资料解释提供了新的理论与技术支持。

     

海南三亚海域沉积物分布特征及其沉积环境指示

2015—2016年开展1：5万三亚海岸带综合地质调查,在三亚近岸海域采集328站位表层沉积物、完成5站位定点海流观测,获取了三亚海域表层沉积物粒度分布特征和水动力特征,并研究其指示的沉积环境。结果表明,研究区沉积物类型主要是粘土质粉砂、砂、砂质粉砂、砾石质砂、粉砂和粉砂质砂,其中粘土质粉砂是最主要沉积物类型,平均粒径为0.22~7.37φ。沉积物输运趋势显示,沿岸不同岸段出现侵蚀淤积趋势,东西瑁洲岛离岸输运,研究区南部存在多个沉积中心。海流结果表明,研究区属往复流,涨潮方向为西北向,落潮方向为东南向,余流方向主要为东南向。对水深、沉积物粒度参数进行了主成分分析和聚类分析,综合考虑水动力、物源和地形因素及其相互作用,将研究区划分为3类沉积环境。这种划分方法能揭示不同控制因素下的沉积环境差异,研究结果可为三亚海域生态环境保护、海洋工程建设提供科学依据。     

四川石棉地区碲成矿地质背景、地球化学特征及其地质意义

大水沟碲矿床作为世界唯一碲独立成矿矿床,从它的偶然发现至今,一直倍受关注,但一直缺乏相关的探寻与对类似碲矿床的地球化学理论方法研究。石棉地区主要富集与基性岩浆活动有关的亲基性场元素或氧化物,Te、Bi成矿元素的整体含量不高,发生不同程度的贫化,碲在二叠系、志留系通化岩组、奥陶系大河边组、震旦系及二叠—三叠纪侵入岩中具有较好的局部富集和成矿潜力。虽然碲矿区内各元素含量水平不高,但Te、Bi平均含量高于石棉地区平均含量,接近西南五省背景值。根据碲成矿地质背景、石棉地区与碲矿区的地球化学特征,建立碲矿的地球化学找矿模型,运用模型为石棉地区提供了最具潜力的碲找矿靶区与方向,部分靶区已发现碲矿脉或矿化。     

黄河落淤治理巨野煤田塌陷区可行性初探

巨野煤田自南向北呈条带状分布。北依黄河,南接万福河。洙水河、洙赵新河、郓鄄河、郓巨河等黄河支流倾斜穿过矿区,这为大面积利用黄河落淤治理沉陷地区提供了天然的运输河道和动力,通过合理疏通和开挖河道引流落淤并配合使用远距离输沙技术,将使巨野煤田恢复沃野千里成为可能。     

渤海海峡BHS01孔海陆交互相沉积物粒度特征及沉积环境分析

通过对渤海海峡BHS01孔上部40 m沉积物样品进行粒度测试分析,探讨渤海海峡地区的沉积环境变化。结果表明,渤海海峡BHS01孔上部沉积物平均粒径(X)介于3.2Φ~7.5Φ,以粉砂质砂、砂质粉砂为主;分选系数(δ)介于1.3~2.5,分选较差—差;偏度(Sk)为-0.4~3.0,以正偏、极正偏为主;峰度(Ku)1.9~12.4,表现为尖锐—正态。通过对沉积物粒级组成、粒度结构以及粒度参数随深度变化等特征进行分析,揭示了渤海海峡地区水动力条件较强,波动频繁的环境变化信息,据此将BHS01孔上部沉积物自下而上划分为7个沉积层段,反映渤海海峡地区中更新世以来经历了从浅海相-河流相-浅海相的沉积变化过程。     

长岛北部海域表层沉积物重金属分布特征与风险评价及来源分析

通过对长岛北部海域101个站位表层沉积物进行取样,研究了表层沉积物类型和粒度分布,探讨了As、Pb、Hg、Cr、Cd、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素的含量、分布特征及其相关性,并采用潜在生态风险指数法、沉积物环境质量评价和地累积指数法对该海域重金属情况进行了风险评价。结果表明：重金属元素主要在大钦岛南部、北隍城岛北部和小钦岛北部海域富集;大部分重金属元素与平均粒径呈显著正相关;沉积物类型受潮流及地形地貌等因素影响。风险评价结果表明：研究区整体处于很低的风险环境,潜在生态风险指数法显示仅部分站位中Cd和Hg处在中等生态风险;内梅罗综合污染指数法显示As仅在小钦岛西北部海域为尚清洁环境,Cr仅在各岛屿周边海域为尚清洁环境;地累积指数法显示Cd仅在大钦岛西南部和北隍城岛西部海域处于轻微污染环境。来源分析表明：Cd、Hg、Cu、Zn、Hg、Ni和Cr受养殖、排污等人类活动影响,As仅受到岛屿及近岸土母质影响。     

海洋细菌对稀土元素铈的富集矿化过程研究

采用从深海沉积物样品中分离培养的海洋微生物,分别进行几种海洋细菌（Jeotgalibacillus sp., Paenisporosarcina sp., Sulfitobacter sp.）对稀土元素Ce的富集成矿过程的模拟实验。实验过程中利用ICP-MS、SEM、TEM等分析测试手段考察了微生物与稀土元素的相互作用过程。结果表明,三种海洋细菌对稀土Ce都有吸附富集作用,海洋细菌吸附富集稀土元素Ce的效率主要与细菌密度和稀土元素浓度有关,不同的海洋细菌对稀土元素的富集能力也有所不同。海洋细菌吸附富集稀土Ce并矿化的过程中,稀土元素Ce首先被吸附在细胞表面形成成核点,随后在细胞表面被矿化形成含稀土Ce的非晶相结构的矿物颗粒。通过考察海洋细菌对稀土Ce的生物成矿过程,进一步探讨了海洋微生物富集稀土成矿的过程和作用机制。     

含水合物沉积物相对渗透率研究进展

气-水相对渗透率是天然气水合物现场试采的关键参数。如何测量和评估储层相对渗透率是提高产气效率、实现天然气水合物产业化需要解决的基础问题。从含水合物沉积物相对渗透率的实验测试、数值模拟和模型建立3个方面,总结了含水合物沉积物相对渗透率的研究进展,研究发现,现有含水合物沉积物实验测试大多采用非稳态法,相对渗透率曲线图显示：在同一含水饱和度下,水合物饱和度越大,水的相对渗透率越小,气的相对渗透率变化规律较为复杂;水合物饱和度的变化改变了沉积物的孔隙空间结构,进而影响气-水相对渗透率。数值模拟大多利用孔隙网络模型或持水曲线进行相对渗透率计算,探索水合物生长习性、孔隙赋存特征,并揭示颗粒尺寸、水合物饱和度、润湿性、表面张力等不同因素对气-水相对渗透率的影响差异。梳理多种相对渗透率模型,发现新近提出的考虑毛细作用和孔径分布的含水合物介质相对渗透率模型在模拟含水合物沉积物中的多相流以及解释水合物饱和度的变化方面具有优势。建议下一步克服该模型计算成本较高的缺陷,实现含水合物沉积物多相流物理精确建模。     

新疆哈拉奇地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向

分析了区内的水系沉积物地球化学参数特征及其元素的相关性,认为元素（地球化学）异常（高值区）严格受喀拉铁克断裂带、可牙克断裂带、塔什纳拉他乌断裂带,以及泥盆系、热液活动、脉岩等因素联合控制。根据异常特征与成矿地质条件,圈定了4处找矿远景区,即喀拉铁克找矿远景区、布隆找矿远景区、萨喀尔得找矿远景区和猎鹰场找矿远景区,为该区下一步的找矿工作指明了方向。     

白洋淀表层沉积物氮磷分布、储量及污染评价

白洋淀是雄安新区核心生态功能区,为查明白洋淀表层沉积物氮磷分布特征、储量及污染程度,系统开展了氮磷营养盐调查及污染评价。结果表明：白洋淀底泥层总氮含量为528.5~10566.5 mg/kg,均值为2859.91 mg/kg,总磷含量为425.7~2446.0 mg/kg,均值为789.22 mg/kg;过渡层总氮含量为318.5~4662.0 mg/kg,均值为1706.7 mg/kg,总磷含量为315.05~976.30 mg/kg,均值为598.97 mg/kg;表层沉积物总氮总储量为15.86×104 t,其中底泥层总氮储量为3.76×104 t,过渡层总氮储量为12.10×104 t;总磷总储量为5.54×104 t,其中底泥层总磷储量为1.02×104t,过渡层总磷储量为4.52×104 t。根据综合污染指数法评价结果,白洋淀湿地底泥层氮磷污染程度均为重度,过渡层除烧车淀为重度外,其余各淀泊均为中度或轻度。