渤海湾西岸沧县隆起中更新世地层间断*

渤海湾西岸天津平原南部静海区400m深CGZ5孔、大港区500m深TPZ1孔岩心的岩石地层、磁性地层、¹⁴C测年、微体古生物研究表明,2个钻孔底部分别进入到定年3.6Ma的高斯(Gauss)正极性带和定年4.5Ma的吉尔伯特(Gilbert)极性带上部;位于西侧沧县隆起的CGZ5孔2.58Ma古地磁M/G(松山/高斯,Matuyama/Gauss)极性带界线位于225m,位于东部黄骅坳陷西斜坡的TPZ1孔该界线位于208m;0.78Ma的B/M(布容/松山,Brunhes/Matuyama)极性带界线分别位于55m和68.6m。结合微体化石分析、3期海侵地层的确定以及岩石地层特征,可判断CGZ5孔和TPZ1孔上更新统底板分别位于55m 和63.4m。依据末次盛冰期低水位域潴育化黏土层位,确定全新统分别厚14.8m和16.5m。上述2孔之间的黄骅坳陷板桥主凹陷中CQJ4孔,B/M和M/G界线分别位于74m和340m。西部CGZ5孔显现整个中更新统缺失,东部TPZ1孔中更新统仅厚5.3m。推测这一地层间断可能是由于渤海海盆在中更新世初期发生快速断陷,在河流到海盆的高差加大的背景下,河流输送物大部流入海盆,海盆边缘的沧县隆起和相邻的滨海平原发生了过路作用。在“源到汇”古地理状况变迁过程中形成的东部大平原,中更新世的沉积动力学背景需要进一步研究。     

基于压差传感技术的坑底隆起监测方法及应用

针对基坑坑底隆起监测问题,提出了一种基于压差传感技术的坑底隆起监测方法。首先分析了压差传感技术原理,其次介绍了监测系统中的压差传感系统及相应的辅助系统,然后通过模型试验验证了监测系统的温度稳定性,最后将该监测系统应用于工程实践,并对监测结果进行了分析。所得主要结论如下:基于压差传感技术的坑底隆起监测系统通过测点处的液面变化来反映竖向位移。基坑坑底隆起值随着开挖深度的增加而增大;开挖深度较小时,坑底隆起随基坑开挖同时发生和结束;当基坑开挖深度不断增加,坑底隆起随基坑开挖同时发生,并在该层开挖结束后持续增大。开挖相同厚度的土层,深度越深,所引起的坑底隆起越大,坑底土体重新稳定所需要的时间也越长。     

地热系统类型划分与主控因素分析

为了更好地进行地热开发利用,该文在前人研究基础上,将地热系统定义为一个相对独立的地质单元,以热源为中心,包含热生成—运移—聚集所需要的地质要素和地质作用,这些要素和作用组成了能形成热能聚集的功能单元。根据地质构造背景,地热系统可分为隆起山地型地热系统(Ⅰ型)和沉积盆地型地热系统(Ⅱ型)两大类。根据热源类型,地热系统可细分为隆起山地岩浆型地热系统(Ⅰ1型)、隆起山地非岩浆型地热系统(Ⅰ2型)、沉积盆地岩浆型地热系统(Ⅱ1型)、沉积盆地非岩浆型地热系统(Ⅱ2型)4亚类。根据热的赋存方式,上述4亚类地热系统可进一步细分为隆起山地岩浆水热型地热系统、隆起山地岩浆干热型地热系统等8种类型。充足的热源是一切地热系统形成的基础。充足的水源补给和断裂发育是隆起山地水热型地热系统形成的主控因素,一定埋深的大规模优质储层是沉积盆地水热型地热系统形成的主控因素。埋藏较浅的高渗透性储层及较好的盖层,是干热型地热系统形成的主控因素。     

近海海上风电场水下噪声传播模型适用性研究

通过现场采集近海海上风电场工程区运营期风机水下噪声和背景噪声数据,计算了噪声信号的倍频带声压级,功率谱级和峰值声压级,确定了海上风电场水下噪声总声源级为148.3 d B,以此开展近海海上风电工程风机水下噪声频域特性、功率密度谱特性等研究。在此基础上使用Kraken简正波模型和Bellhop射线模型对风电场运营期风机水下噪声在水平与垂直方向上的传播进行模拟,模拟了噪声在不同频带内的衰减程度,结果显示模型模拟结果在不同频率下的衰减趋势有着很大差异,产生了明显的多途干涉现象,通过实测数据对建立的噪声传播模型进行验证,发现Kraken简正波模型在500 Hz以下,Bellhop射线模型在500 Hz以上适合模拟实际水下噪声传播情形,同时海区本身背景噪声的存在会对预测的准确性产生影响。这些结论可用于进一步对近海海上风电场水下噪声传播的研究。     

长江水下三角洲邻近海域~(210)Pb分布特征及沉积动力学指示意义

为了研究长江水下三角洲及邻近海域沉积动力环境对长江入海输沙量减少的响应,进行了野外采样以及论文数据收集工作,利用~(210)Pb放射性同位素的测量和分析,分别比较表层和柱状沉积物的~(210)Pb活度在2003年前后的变化。结果显示,在2003年后,表层沉积物~(210)Pb活度分布特征由原来的明显梯度变化变为均一分布,同时活度值普遍降低;而柱状沉积物的~(210)Pb垂向分布曲线也由原来的稳定沉积曲线变为混合强烈的均匀分布。这说明了,在长江入海输沙量减小的背景下,研究区内的沉积动力环境随之发生改变,河口过程主导的沉积作用在不断减弱,而陆架过程主导的混合作用却在不断加强。     

便携式AUV水下对接过程中的碰撞分析与罩式对接平台优化设计

以便携式自主水下机器人(AUV)和罩式导向对接平台的水下对接过程为研究对象,将碰撞力大小和对接时间作为评价指标,研究导向罩形状、对接管尺度以及AUV与对接管的偏心距对整个对接过程的影响。在三维建模的基础上,使用ADAMS软件进行动力学仿真分析,结果表明,减小导向罩开口角度、增大对接管直径、减小偏心距可以适当减小碰撞力和对接时间。通过对上述影响因素与评价指标建立函数关系,利用多目标优化设计的方法并结合实际情况对参数做出合理的分析和筛选,为水下机器人对接平台提供设计依据。     

国产水下滑翔机2014年南海海试实验数据分析

水下滑翔机(Underwater Glider)是将浮标、潜标技术以及水下机器人技术相结合并依靠自身浮力和重力作为推进方式的一种新型海洋调查系统.文中详细介绍了中国科学院自动化研究所研制的水下滑翔机的组成部分及其工作方式和原理,并对2014年6月南海海试的数据进行了分析.结果表明,Glider的下降和上升速度主要分布在0.1～0.2 m/s之间,占整体分布的85％以上;该速度分布对获取高质量的数据提供了极大保障.单剖面完成时间以及出入水的水平距离主要受滑翔机的预设浮力以及俯仰角的变化以及洋流的影响.获取的高分辨率温盐数据结果表明,Glider发现了南海表层存在的一个中尺度暖涡过程,并就该暖涡分析了其锋面结构.海试总体结果表明,国产Glider的各项性能指标已经能够满足在深海海域实现无人值守的长时间自主海洋调查.     

皖北地区五河杂岩温压结构及年代学研究

蚌埠隆起位于华北克拉通南部,胶辽吉造山带的南端,主要由凤阳群和五河杂岩构成。五河杂岩的研究主要集中于年代学以及地球化学领域,其变质P-T 条件和地层剖面等研究相对较弱。本文试图从变质岩石学、构造地质学和锆石年代学角度构建朱顶-石门山一线的地壳剖面。通过大量的P-T 条件评价,确定了朱顶单元、庄子里单元和石门山单元之间的区别和界限,其中朱顶单元温压结果为低压麻粒岩相：T=720 ℃～840 ℃,P=0.90～1.33 GPa;庄子里单元温压结果同为低压麻粒岩相,但温度和压力均低于前者：T=700 ℃～820 ℃,P=0.50～0.90 GPa;石门山单元因岩性限制,仅用白云母Ti温度计拟合计算,结果为低压角闪岩相： T=610 ℃～700 ℃, P=0.30～0.50 GPa。锆石U-Pb 定年获得的变质年龄为2 413±22Ma,与前人研究结果基本一致。此外,庄子里地区岩体和磨盘山岩体的锆石U-Pb 年龄晚于2.5～2.4 Ga,因此应属于后期侵入岩,计算剖面厚度时要考虑岩体厚度的影响。研究区的岩层产状在45°～60°之间,按照两个极端值计算（不考虑岩体厚度）时获得地壳总厚度为16 km,结合3 条糜棱岩带的存在,其应属于中-上地壳的物质组成部分。朱顶-石门山一线的地壳剖面,自南向北,以白石山和磨盘山岩体为界,依次为上地壳、中-上地壳和下地壳,温压条件自南向北呈递增趋势。     

乌拉特后旗测老庙坳陷早白垩世古流向分析

位于狼山以北的测老庙地区是内蒙古西部巴音戈壁盆地群东部边缘的次级坳陷,面积850 km~2,沉积主体为白垩纪陆相碎屑岩。在目前能够搜集到的所有资料(包括内部资料)中,前人在该坳陷内的沉积相模式分析以及水文地质研究等工作均认为:测老庙坳陷下白垩统巴音戈壁组的物源区主要是坳陷东南侧的狼山,这意味着狼山在早白垩世就已经隆起。几十年内,这个模式一直作为指导思想影响着该地区找矿勘探方向,但找矿效果均不佳,造成了极大的财力、物力和人力资源的浪费。笔者等认为是这一模型存在问题,因为早白垩世巴音戈壁期狼山尚未隆起,无法充当测老庙坳陷的主要物源区。在沉积盆地分析中,利用古流向判别沉积岩的物源区方位是一种非常简便、有效的研究方法,然而笔者等未找到前人在本研究区进行该项工作的记录。笔者等在测老庙坳陷露头区对巴音戈壁组碎屑岩进行了大规模的古流向测量工作:寻找发育波痕和前积纹层等沉积构造为主的露头48处,并依46组前积纹层和5组波痕测得共计51组数据,利用野外现场恢复和室内赤平投影的方法恢复其原始古流向,最终用玫瑰花图和古流向分布图展示测老庙坳陷早白垩世古流向格局。分析结果表明,测老庙坳陷在早白垩世巴音戈壁期的古流向以自北向南为主,向SE、SW两个方向对称递减,集中分布在140°~210°的范围内,甚至在紧靠狼山的区域,古流向垂直指向狼山山脉延伸方向。据此可以判断:狼山不是巴音戈壁组碎屑岩的主要物源区,狼山最早也应在早白垩世巴音戈壁末期之后才可能隆起。这一研究结果为测老庙地区早白垩世沉积岩相关矿产的勘探开发提供了重要的科学依据,为狼山隆起时代的研究提供了重要的突破点,同时也为沉积岩的古流向测量、恢复与物源区分析提供了成功的范例。     

塔北隆起西部库姆格列木群底砂岩段沉积特征

根据岩心观察、测井及粒度资料分析,研究古近系塔北隆起西部库姆格列木群底砂岩段的碎屑与蒸发盐类沉积特征,分析其演化规律。结果表明:研究区可识别三角洲前缘、滨浅湖、盐湖等沉积相类型,在盐湖环境下三角洲滑塌变形构造较发育且形式多样,波状层理和火焰状构造成因及表现形式特殊。三角洲可划分为进积和退积两种旋回,盐湖可划分为扩张和萎缩两种旋回;受湖平面控制,底砂岩段4个砂组发育3期三角洲,表现为一个进积到退积的旋回,其中3砂组三角洲向盐湖推进最远,盐湖面积最小,而1砂组初期,三角洲完全退出研究区,盐湖面积最大,三角洲和盐湖沉积存在进退耦合关系。该研究结果为塔北西部碎屑岩油气勘探开发提供依据。