太行山红层磁学性质及古环境意义初探

环境磁学研究磁性矿物特征（磁性矿物类型、含量和颗粒大小）及其转化与环境关系,在不同地质时期古气候和古环境重建中得到广泛应用。本文将磁学方法应用于太行山中元古界红层研究,并从其磁学性质角度初步探讨太行山红层的古环境。对太行山红色石英砂岩和紫红色砂质泥岩样品进行了高温磁学和常温磁学系统测试。结果显示,太行山红层主要以硬磁性的赤铁矿为主,包含少量磁铁矿,部分样品赤铁矿是唯一磁性矿物;磁性颗粒大小以单畴为主;红色石英砂岩不同样品间磁性差别显著,反映沉积环境的不稳定性。紫红色砂质泥岩中的青灰色层表现为顺磁性特征,原因可能是紫红色砂质泥岩中的赤铁矿在后期还原环境下溶解或转化为弱磁性矿物所致,说明紫红色层并非形成于长期的水下还原环境。太行山红层中普遍存在的红色波痕和泥裂说明水环境对其有短暂影响,但是红层及赤铁矿的富集说明其长时间处于氧化环境,推断太行山红层可能形成于高度氧化的陆地环境。     

利用热红外遥感提取层状硅酸盐蚀变矿物信息研究——以甘肃北山地区为例

矿物亚类的光谱曲线特征具有较大相似性,对层状硅酸盐矿物使用传统的可见光-近红外遥感中的区分提取难度较大.笔者以甘肃北山柳园工作区为例,利用发射率光谱特征,进行了层状硅酸盐蚀变矿物提取实验.通过与ASU光谱库标准光谱曲线进行对比,分析了来自于图像端元的光谱曲线特征,区分出了层状硅酸盐矿物如蛇纹石、绿泥石等.野外实地验证结果表明,该方法在信息提取方面精确度较高,遥感应用效果更加定量化、精确化,对于遥感地质填图工作具有很大的意义.     

晋中南地区铝土矿矿物特征及其成因

铝土矿是生产金属铝的主要来源,用途广泛。利用偏光显微镜、扫描电镜–能谱、X射线衍射、红外及差热分析等手段,研究晋中南石炭系铝土矿矿物特征,分析主要矿物成因。结果表明,铝土矿中所含矿物主要是硬水铝石和高岭石,少量伊利石、绿泥石、赤铁矿、菱铁矿、针铁矿、锐钛矿、金红石、石英、钾长石及方解石等。硬水铝石分隐晶–微晶碎屑、它形粒状晶体、短柱–鳞片状晶体3种类型,差热曲线吸热峰温度偏低,晶胞参数均值a为0.441 546 nm,b为0.945 445 nm,c为0.285 250 nm。硬水铝石主要由高岭石脱硅转变而成,少量为结晶成因。高岭石形成于温暖潮湿气候的风化过程中,部分为复硅化产物。锐钛矿形成于低温低压、TiO₂供应充足的环境中。赤铁矿由含水氧化铁矿物风化脱水形成,少部分为成矿早期沼泽相或海相沉积。石英、钾长石及一些重矿物为陆源碎屑来源。     

亚热带地区花岗岩风化壳上发育红土的磁性矿物转化机制——基于非磁学指标和岩石磁学的综合分析

选取亚热带地区发育于花岗岩风化壳上的两个典型红土剖面(福州剖面和泉州剖面)作为研究对象,在前期系统岩石磁学研究的基础上,结合常量地球化学元素、色度、粒度指标,分析磁学特征与环境条件的内在联系,重点探讨亚热带湿热气候条件下红土中磁性矿物转化途径及机制。结果显示:1)两个剖面硅(SiO2)、铝(Al2O3)、铁(Fe2O3)等常量地球化学元素含量及其随剖面深度变化规律基本一致;衡量风化强度的化学蚀变指数(CIA)、风化淋溶指数(ba指数)以及元素比率(如硅铝率和硅铝铁率)在数值上非常相近。常量地球化学参数表明两个剖面土壤均处于脱硅富铝化的成土阶段。2)两个剖面红度和黄度值差异较大,表明福州剖面土壤中赤铁矿和针铁矿含量相对较高;色度参数在两个剖面中随深度变化规律具有较好的一致性。3)两个剖面粒径均随风化程度增强而变细,强风化层位粘粒含量最高;相较于泉州剖面,福州剖面粒度更细。综合分析野外土壤发生特征及上述参数,认为福州红土剖面由于成土时间较长,因此经历了更强的后期风化作用。在此基础上,分析土壤磁性转化影响因素及转化机制,得出如下结论:1)亚热带地区湿热的气候条件是磁性矿物总体特征变化的主导因素;2)土壤母质和成土时间是亚热带地区不同红土剖面磁性矿物特征差异的主控因子;3)亚热带地区土壤磁性矿物转化途径不同于温带地区:湿热气候条件对原生磁性矿物改造作用更为明显,并且影响次生磁性矿物的赋存形式。     

致密油储层核磁共振测井响应机理研究

中国西部某盆地致密油储层孔隙结构差,而核磁共振测井T2谱宽,其复杂的核磁测井响应认识不清,且响应机理也不明确.本文基于致密油储层的特性,通过对三组岩样不同系列的实验测量,包括核磁共振、毛管压力曲线、X衍射矿物分析和润湿性实验,主要研究了碳酸盐岩矿物含量对T2谱的影响和由润湿性引起的T2弛豫机制.根据实验结果分析和讨论,明确了致密油岩石核磁共振响应的影响因素及孔隙流体的弛豫机制.综合分析认为,所述的核磁测井响应特征是由两方面因素综合作用的结果,一是水的T2信号主要取决于表面弛豫,低表面弛豫率的碳酸盐岩矿物导致水的T2信号的长弛豫分量增多;二是由于岩石亲油孔隙表面的存在且其弛豫率低于亲水孔隙表面的弛豫率,使得油的T2信号由表面弛豫和体弛豫贡献.     

基于遥感解译的西吉县黄土地震滑坡分布特征研究

1920年海原8.5级大地震在位于Ⅸ、Ⅹ度区的西吉县境内诱发了大量的群发性黄土地震滑坡,造成了惨重的人员伤亡和严重的生态破坏。本文在野外调查的基础上,运用Google Earth影像解译手段对研究区内的314处滑坡进行总结研究。总结了研究区地震滑坡的分布特征,并对滑坡形成的主要影响因素进行分析。根据本文的研究成果,对宁南山区的工程选址、建设开挖及防灾减灾工作提出几点参考建议。     

新疆典型盐渍土特征及腐蚀性对输气管道工程的影响研究

新疆煤质气管道沿线经过的新疆、甘肃等地区分布着大量的盐渍土,盐渍土的盐胀和腐蚀作用通常会导致输油输气管道发生变形甚至泄漏。因此查明盐渍土地区成因、结构特性以及对管道的腐蚀,进而提供有效的防治措施,是管道建设当前和未来发展的一个关键问题。本文主要对研究路线上盐渍土的分布、成因与微观结构进行分析,结合盐渍土对输气管道的腐蚀性室内试验研究,分析腐蚀形貌和腐蚀速率。结果表明：X80钢在盐渍土模拟溶液中发生了严重的全面腐蚀,伴随着局部的点蚀;4组试样都在腐蚀初期产生最大腐蚀速率,腐蚀速率随着温度的适当升高而加快;随着腐蚀时间的延长,模拟溶液对X80钢的腐蚀速率会逐渐下降。本文综合新疆煤制气管道沿线典型盐渍土,研究盐渍土腐蚀性对管道的影响作用,为管线建设和运营提供一定的现实依据。     

山西省中阳县地质灾害特征及区划研究

山西中阳县境内地质灾害主要有崩塌、潜在崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷等.其中崩塌、潜在崩塌灾害占中阳全部地质灾害总数的64.14%,县境内地质危害的特点是规模小,危害大.本文主要针对中阳县崩塌等地质灾害的发育特征进行分析,研究地质灾害发生的分布情况、形成条件及影响因素.根据中阳区域客观情况,采用袭扰系数（R）法定量评价原则,利用野外调查所得的各评价单元地质灾害现状与发育程度（数量、规模）等求取R值,进行定量综合评定中阳地质灾害易发分区与亚区空间分布,研究建立适应中阳地质灾害防灾措施体系.     

四川山地暖季夜间暴雨的空间分布以及对海拔高度的依赖性

四川盆地是我国夜雨发生频次最高的地区,夜间暴雨是夜雨中可致灾并加剧防范难度的一类特殊气象灾害,但以往对四川山地夜间暴雨精细特性的相关研究较少。利用四川省2010—2019年2 165个国家及区域气象站逐小时降水资料,分区统计了四川暖季（5—9月）暴雨日夜间降水占日降水量的比例、夜间暴雨频次和夜间平均暴雨强度的基本特征,并通过趋势分析和地理加权回归等统计方法,分析了其空间分布及其与海拔高度的关系,获得以下结果：（1）四川暴雨日夜间降水占日降水量比例呈现自南向北递减的趋势,以海拔2 800 m为分界,表现为随海拔高度升高呈先增大、后减小的垂直分布特征,川西南山地与其他山地区域整体上升的变化趋势明显不同。（2）夜间暴雨频次较多的测站沿川西与川西南山地陡峭地形呈线性分布,夜间暴雨频次随海拔高度升高总体呈现减小的特征,川西山地和川西南山地的频次最大值分别出现在海拔800 m和500 m。（3）四川夜间平均暴雨强度整体随海拔的升高而减小,大值区主要位于川西山地和川东北山地,海拔700 m高度处的峰值强度主要由川西山地贡献。（4）川西山地夜间暴雨特征呈次数较多且每次强度大,川西南山地夜间暴雨为次数多但单次降水量较小,而川东北夜间暴雨的强度较大但次数较少。以上结果有助于深化对山地夜间暴雨精细特征的认识。     

层状半空间中周期分布凸起地形对平面SH波的散射

提出了一种新的以层状半空间中周期分布斜线荷载动力格林函数为基本解的间接边界元方法,研究了周期分布凸起地形对平面SH波的散射问题.方法将散射波场分解为凸起内部散射波场和凸起外部散射波场.凸起内部散射波场通过在凸起闭合边界上施加虚拟斜线荷载产生的动力响应来模拟,而凸起外部散射波场则通过在凸起与半空间交界面上施加虚拟周期分布斜线荷载产生的动力响应来模拟.周期分布斜线荷载动力格林函数的引入,使得本文方法仅需针对一个凸起进行边界单元的离散和求解,便可完成问题的求解,避免了通过截断无限边界求解而引入的误差,方法具有较高精度的同时显著降低了求解自由度.文中通过与已有结果的比较,验证了方法的正确性,并以均匀半空间和基岩上单一土层中周期分布凸起为例进行了数值计算分析.研究表明,凸起间距对凸起地形间的动力相互作用有着显著的影响,同时层状半空间中周期分布凸起地形对SH波的散射与均匀半空间情况也有着显著的差别.