末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统的演变

以区域自然地理及地质历史分析为基础,以环境同位素及大陆盐化咸水后期变化为实证依据,重塑了末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流模式演变。研究发现,末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统经历3个演变阶段:(1)距今18～15ka的低海平面时期,接受持续补给,地下水得到充分交替,发育穿透达到或接近第四系底界的区域水流系统;(2)距今15～12ka的海平面急剧抬升期,地形势差减弱,发育穿透第三含水层组的早期中间水流系统,与此同时区域水流系统趋于停滞;(3)距今2.5ka以来,现代河流地貌成形,高位河床与低位河床及河间低地的势差成为主要驱动力,发育穿透第一及第二含水层组的晚期中间水流系统。随着海平面抬升,后期发育的水流系统切割前期水流系统的一部分并叠置其上。因此,现今河北平原第四系的地下水流系统乃是不同演变时期地下水流系统的时空四维集合体。其他濒海平原,乃至侵蚀强度随时间减弱的内陆盆地,都有可能出现类似图景。距今12ka前后形成的大陆盐化咸水,由上升水流带到浅部,导致浅层咸水以及土地盐渍化,乃是河北平原水资源利用及生态与环境保护的关键性不利因素。     

内蒙古突泉县牤牛海地区超镁铁质岩地球化学及源区特征

内蒙古突泉县牤牛海地区发育超镁铁质岩,主要岩石类型为蛇纹石化橄榄岩、辉石橄榄岩、异剥辉石橄榄岩和蛇纹岩,局部蛇纹岩中可见显微鬣刺假象结构,包括蛇纹石呈假像的柱状中空骸晶结构、鱼骨状或羽状结构。岩石化学具有高镁(w(MgO)为33.63%~39.44%)、铬(2 200×10~(-6)~17 200×10~(-6))、镍(1 900×10~(-6)~3 000×10~(-6)),高CaO/Al_2O_3(0.56~39.01,平均为7.05),低钛(w(TiO_2)为0.01%~0.02%)、低铝(w(Al2O3)为0.03%~0.36%)、低碱(w(K_2O+Na_2O)为0.03%~0.65%)特征,类似科马提岩;Mg#值(平均为87)与纯橄榄岩(86)接近;稀土元素(w(∑REE)为0.32×10~(-6)~2.79×10~(-6))明显低于大洋脊含量,轻稀土富集(LREE/HREE为2.80~16.68),Eu正异常明显(δEu为0.59~4.84);微量元素富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr,亏损高场强元素(HFSE)Nb、P等。说明超镁铁质岩石岩浆源自亏损软流圈地幔,并受到俯冲流体交代作用,形成于岛弧环境。牤牛海超镁铁质岩与西部包括突泉围场、好老鹿场、超日海乌拉、梅劳特乌拉、苏尼特左旗二道井一带超镁铁质岩共同构成一条近东西向展布的超镁铁质岩(蛇绿岩)带,通过地质建造分析,认为该构造带可能为华北板块与西伯利亚板块最终缝合带。     

460铀-钼矿床控矿因素及矿床成因探讨

460矿床是上世纪80年代在冀北沽源中生代火山断陷盆地西部发现的大型铀-钼矿床。在对该矿床野外实地调研的基础上，结合矿床地质详查和矿床专题科研报告的综合分析，对矿床的控矿因素进行了系统总结。研究结果表明，矿床受NE向断裂（F45）和火山构造的联合控制；火山活动晚期沿断裂和中心式火山机构侵入的次流纹斑岩体是矿床定位的决定性因素；铀-钼矿化主要产于次流纹斑岩体产状变异部位或接触带附近；容矿构造为次流纹斑岩体接触带构造、隐爆角砾岩和J3z^3-5川层流纹岩中的层间裂隙带。研究认为，铀矿化受断裂构造、火山机构、岩浆活动、热液蚀变等作用的复合控制，其中火山口-火山通道相的次流纹斑岩体是主要的控矿因素。     

河北涞源大湾锌钼矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

大湾斑岩-矽卡岩型锌钼矿床地处太行山北段成矿带中,是该段重要的金属矿床之一.五台群板峪口组和长城系高于庄组为主要赋矿围岩,锌钼矿体主要赋存在流纹斑岩体内及斑岩与围岩接触部位.文章对大湾矿床内2件赋矿流纹斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代测定,获得206Pb/238U年龄加权平均值分别为(137.1±0.9)Ma(MSWD=0.56,n=24)和(136.8±1.2)Ma(MSWD=0.40,n=22);对矿区4件辉钼矿样品进行Re-Os定年,得到加权平均年龄为(136.5±1.0)Ma,等时线年龄为(136.1±2.3)Ma,在误差范围内成岩成矿时代一致,显示大湾锌钼矿床形成于早白垩世.大湾矿床中辉钼矿的w(Re)为5.816～16.484μg/g,反映了矿床成矿物质来源具有壳幔混合特征.区内流纹斑岩和蚀变体系为进一步找矿勘查的有利标志.     

塔里木河三源流区气候变化对径流量的影响

结合对近50年塔里木河源流区气象、水文资料的分析,探讨了过去半个世纪塔里木河源流区气候变化及其对河川径流的影响。研究结果显示,在过去50年里,塔里木河三源流径流流量总体呈现增加的趋势,期间有波动过程;对影响径流变化的气温、降水和蒸发等因子分析发现,降水量变化对塔里木河径流量变化影响最为显著,而温度的升高,加速了山区冰雪资源的消融,加大了冰雪融水对径流量的补给,但同时导致蒸发量增大,增加了地表淡水资源的消耗,对山区来水量的增大起到一定的削弱作用。     

流-固耦合模型试验用的新型相似材料研制及应用

为研究隧道突水、突泥过程中断层及围岩各物理场变化规律,根据地质力学模型试验相似原理,通过大量多组别配比试验,研制出适用于流-固耦合模型试验的新型断层及围岩相似材料。其中,断层相似材料以砂为粗骨料,滑石粉为细骨料,石膏、膨润土作为胶结剂,液态石蜡作为调节剂;围岩相似材料以砂为粗骨料,重晶石粉、滑石粉为细骨料,白水泥及乳胶作为胶结剂。通过大量室内试验,对比分析原岩及相似材料变形特征及强度破坏特性,重点对单轴抗压强度、渗透系数、重度、泊松比、弹性模量等重要变形及水理特性参量进行调控,系统研究不同配比对材料参数的影响规律。试验结果表明：该材料力学参数变化范围广、性能稳定、操作工艺简单,可用来模拟不同渗透系数的低、中等强度岩体材料。将该相似材料应用于吉莲高速公路永莲隧道断层突水、突泥三维地质力学模型试验中,力学性能及水理特性均达到试验要求,能够有效地模拟突水、突泥的发展演变过程,真实反映断层灾变过程中各物理场响应规律。     

辽东三股流岩体是否为五龙金矿成矿提供必要的能量？

辽东地区五龙金矿是华北克拉通东部一个典型的石英脉型金矿床,其成矿过程尚存争议.多种证据表明五龙金矿成矿流体属于岩浆热液,成矿时代又与距离较近的三股流岩体的侵位年龄接近,因而有一种观点认为二者密切相关.目前尚未有充足的地质证据表明三股流岩体释放了五龙金矿成矿所需要的含金岩浆热液,那么三股流岩体是否为其提供必要的能量呢？利用现有的地球化学和地球物理数据,建立三股流岩体仅作为热源驱动大气降水和释放岩浆热液的对流数值模型,模拟三股流岩体周边的流场和温度场.数值模拟结果表明,三股流岩体自侵位后可在其周边1 km范围内形成300℃以上的热场,并维持数十万年,因而有利于形成岩浆热液型矿床.然而,五龙金矿所在的位置受三股流岩体侵位后的热场影响不显著.如果三股流岩体释放了充足的岩浆热液,岩浆热液可在岩体边缘和接触带形成热液蚀变和金矿化,这与现有的地质证据不符.故五龙金矿可能与三股流岩体没有直接成因关系,而金成矿热液来源仍需深入研究.      

持续大流量过程对黄河内蒙古河段河道塑形能力的分析与思考

2018年伏秋汛期黄河流域上游持续来水,为保证2108-2019年度黄河流域凌汛期安全,黄河流域重点水库进行了大流量持续下泄。以2018年9月的实际数据为基准,通过对重点水库实际日均出入库调度情况,内蒙古河段的重点水文站实际日均流量过程和三个年份汛期大断面套绘成果对比分析研究,可以得出水库大流量持续下泄对内蒙古河段河道塑形能力起到了关键性作用,有效的提高了主槽过流能力,河段最小平滩流量得到一定的恢复,对下一步研究黄河流域河道过流能力提供了有利的数据支撑和参考价值。     

承压含水层井流-盖层弯曲效应的解析理论

指出承压含水层盖层的弯曲变形与开采井周围的径向地下水运动存在相互作用, 而这一效应在传统的井流理论中没有被认识到.通过引入弹性薄板理论, 建立了无越流的承压含水层井流-顶板弯曲效应的解析模型, 同时考虑了含水层和水的压缩性, 结果表明Theis井流方程给出的抽水降深偏小.在此基础上推导了有越流承压含水层井流-盖层弯曲效应的偏微分方程, 求出了解析解, 并与传统理论的结果进行了对比, 表明Hantush-Jacob公式计算的降深也是偏小的.在抽水井附近和抽水初期, 传统理论可能导致显著的相对误差.      

"渗流-管流耦合模型"的物理模拟及其数值模拟

井孔 -含水系统问题是当今水文地质学最重要的研究课题之一。长期以来 ,水文地质模型中对井孔的刻画基本上都是引用“热传导”中的“线汇”理论 ,需要人工预先给定线汇 线源的流量或水头的分配 ,其正确性或适用性至今没有得到理论证明。陈崇希 (1993 )提出的“渗流 -管流耦合模型”和“等效渗透系数”在理论上已解决多个水文地质问题 ,也用于几个实例 ,本文再用物理模拟检验其可靠性。论文针对具有典型意义的河床下水平井或傍河垂直井地下水流问题做了砂槽物理模拟 ,并用基于“渗流 -管流耦合模型”和“等效渗透系数”的数值方法仿真模拟了此条件下地下水流的规律。成果表明 ,数值模拟观测孔水头动态相当好地再现了物理模拟结果。论文指出了“渗流 -管流耦合模型”和“等效渗透系数”在井孔 -含水系统问题上的广泛应用前景。