同构造沉积分析反演逆冲构造变形过程--燕山东段凌源南部中生代逆冲构造变形过程研究

介绍了同构造沉积分析的基本概念、研究思路、主要研究方法及其在区域构造变形过程研究中的重要作用。基于对辽西凌源南部区域构造变形、晚侏罗世土城子组同构造沉积粗碎屑沉积物成分变化规律的研究 ,获得如下主要认识 :( 1)同构造沉积始于髫髻山组火山活动之后 ;沉积物成分变化及古水动力特征表明 ,同构造沉积物源区主体位于盆地西侧褶皱隆起区 ,而不是来自南东方向的大型逆冲断层上盘的前渊沉积 ;而且显示了正常层序的物源区倾斜岩层的剥蚀和揭顶过程 ;当时的剥蚀作用已达中元古界蓟县系雾迷山组上部。 ( 2 )分布于郭家店盆地和邓杖子盆地之间的中元古界长城系地层“残片” ,与其东侧北票组间为向SEE逆冲的断层接触 ,而西侧与土城子组 (原邓杖子组 )之间为不整合接触 ;在老虎沟东南长城系地层“残片”不复存在的区域 ,土城子组不整合于北票组之上。该“残片”很可能是髫髻山组火山活动之前指向SEE的逆冲构造变形形成的飞来峰构造的残余部分。( 3 )凌源南部中生代逆冲构造变形可以区分为 :早侏罗世北票组之前 (印支期 )由北向南的逆冲作用、北票组之后髫髻山组之前向SEE的冲断推覆、髫髻山组之后的逆冲褶皱变形与同构造沉积作用以及九佛堂组之后局部的逆冲作用。指向SEE的主要逆冲作用以及伴生褶皱变形     

基于GeoStudio的边坡稳定性分析及支护方案选择的理论探讨

本文选择大连市中山区长利巷地区的边坡,通过现场采取岩土样,进行室内试验得出各地层力学物理参数,对边坡进行稳定性分析。针对目前所拥有的模拟软件与方法,分析并筛选出适合该边坡的模拟软件。利用GeoStudio软件建模、模拟,使用Morgenstern-Price方法进行计算,通过分析得到计算结果,该边坡的安全安全系数为1. 127,认为其属于不稳定边坡。对于不稳定边坡,本文对主流的边坡支护方法进行分析筛选,拟采用扶壁式挡土墙支护方案对其进行预防。根据规范设计挡土墙尺寸,并对该挡土墙进行抗倾覆抗滑移验算,得出的验算安全系数满足规范要求,由此可得知该支护方案方法合理,技术可行。     

基于CryoSat-2雷达高度计数据的南极内陆冰盖高程变化与物质平衡

南极冰盖对海平面影响巨大,高程变化测量是南极物质平衡监测的重要手段。采用欧空局CryoSat-2雷达高度计数据,通过提取卫星升降轨的地面交叉点,监测了南极内陆冰盖的高程变化（物质平衡）。结果表明,后向散射能量对Ku波段的CryoSat-2雷达高度计的高程数据具有一定的影响,经后向散射能量校正后,时间序列上的高程变化变得平缓,高程变化与已有的降雪数据相比,更加符合实际情况。2010年11月至2017年11月南极内陆冰盖高程变化趋势为（-1.1±0.2）cm·a^-1。西南极的Kamb冰流高程变化率为（38.7±1.1）cm·a^-1,Moeller冰流高程变化率为（-10.3±1.2）cm·a^-1,部分Thwaites冰川区域高程变化率为（-13.4±1.8）cm·a^-1,东南极的Wilkes Land出现高下降区,最高达-20 cm·a^-1。Dronning Maud Land虽然出现变化异常的点,但整体并没有显著的高程变化。南极内陆冰盖质量变化为（-10.6±6.2）Gt·a^-1,整体上南极内陆冰盖质量变化平缓,部分区域变化较大,Kamb冰流达到（17.9±0.5）Gt·a^-1,Moeller冰流达到（-3.4±0.4）Gt·a^-1,部分Thwaites冰川区达到（-3.7±0.5）Gt·a^-1。     

1959-2017年天山乌鲁木齐河源1号冰川流域径流及其组分变化

冰川是气候变化的指示器,气候变化对冰川及其径流的影响研究是目前国内外关注的热点和前沿领域之一,目前的研究以模拟为主,实测资料十分有限且不确定性很大。以新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川（简称“1号冰川”）流域为例,基于中国科学院天山冰川观测试验站1959-2017年观测数据,研究了中国西部典型小型冰川流域径流及其组分长期变化以及对气候变化的响应,为冰川径流长期变化过程的认识提供重要参考。结果表明,1号冰川流域径流主要由冰川径流和非冰川区降水径流组成,分别占70%和30%。其中冰川径流又可分为冰川区降水径流和冰川融水径流,分别占44%和26%。59年间,冰川径流整体呈上升趋势,在1992年之后出现了一个阶梯式的上升,与气温升高和降水的增加有关,1997-2007年达到高峰,2008年以后出现波动下降趋势,其原因除了与该时段的降水有所减少有关之外,冰川面积减小的影响也不可忽视。另外,还利用实测径流和冰川物质平衡值,通过水量平衡模型,检验了模型使用的冰川区和非冰川区径流系数。     

蚀变粗面岩中再平衡结构黑云母的电子探针分析

黑云母的化学成分中蕴含着重要的成因信息,对具有交代结构的黑云母进行微区成分分析,能够精细反映交代蚀变过程中元素迁移情况,为解决矿床形成机制方面的科学问题提供矿物学证据。本文以北大巴山平利地区蚀变粗面岩中具有再平衡结构的黑云母斑晶为研究对象,进行电子探针面扫描和剖面成分分析。结果表明,斑晶内部为岩浆成因黑云母,边缘为"扩散-反应"过程所致的再平衡成因黑云母。斑晶边缘与内部相比,TiO_2含量由平均5.78%降至2.22%,表明在交代蚀变过程中黑云母中Ti等高场强元素被淋滤出进入流体;而CaO含量由平均0.06%升至0.14%,F含量由平均0.60%升至0.80%,指示蚀变流体内富含Ca、F等组分。本研究揭示了粗面岩中铌矿床的形成与热液作用关系密切,成矿流体中Ca、F等组分在铌元素的迁移及富集过程中具有重要作用。     

陆架边缘海沉积物有机碳矿化及其对海洋碳循环的影响

边缘海沉积物是海洋重要的碳储库,其内部的碳循环主要是由有机质矿化分解过程来驱动的。有机碳进入边缘海沉积物后,矿化分解为溶解无机碳(DIC)进入沉积物孔隙水并扩散到上层水柱,参与海洋系统碳循环;同时还有部分DIC与钙镁等离子结合形成自生碳酸盐,保存于沉积物碳库。从生物地球化学角度探讨有机质埋藏机制和效率,在此基础上重点综述沉积物硫酸盐还原、产甲烷和甲烷厌氧氧化过程的耦合机制,以及有机质矿化对自生碳酸盐形成的影响等方面的研究进展,以期加深对陆架边缘海沉积物在全球碳循环收支平衡中的作用及其气候环境效应的认识。     

天然气水合物开采方法及海域试采分析

天然气水合物分布广、埋藏浅、清洁无污染、储量巨大,被视为油气领域最有潜力的替代清洁能源。全球目前有5个国家进行了8次天然气水合物试采工作,特别是2017年5月中国神狐海域天然气水合物试采取得了巨大成功,创造了产气时间和产气总量两项世界纪录,但是由于天然气水合物特殊的物理力学性质和赋存状态,技术经济开采还面临诸多难题。在分类总结天然气水合物开采方法的基础上,分析了中日两国的海域天然气水合物试采情况及试采数据,得出了如下结论与建议:（1）天然气水合物开采方法可归纳为两大类:原位分解法和地层采掘法;（2）海域天然气水合物试采数据表明:压力和温度条件都是影响产气速率的主要因素与约束条件,在生产不同阶段,影响产气能力的主要因素不同;（3）对日本第1次天然气水合物试采数据分析表明,压力驱动力、温度驱动力与产气速率均有较好的相关性,提出了表征温度压力耦合关系的指标相态平衡距,研究了产气速率与相态平衡距的分段线性关系,建立了天然气水合物储层分解动力学模型范式;（4）分析了降压开采方法中大幅快速降压与分段缓慢降压两种降压方式的优劣,提出有效供热是实现天然气水合物降压开采的长期高产的必要条件,集成页岩气开发中的水平井压裂技术与干热岩地热开发中热量对流交换循环的原理,提出对流注热降压开采方法。     

柴达木低品位固体钾矿溶解转化实验及应用前景①

柴达木盆地是中国盐湖钾盐的聚集地,含水层骨架中含有数亿吨低品位固体钾矿,开发出这些低品位固体钾盐对增加国内钾肥供给,保障粮食安全具有重大意义。为此青海盐湖工业股份有限公司历经十年开发出低品位固体钾盐的浸泡式溶解转化方法,试验表明,固体钾盐的溶解转化率随固体钾品位的增加而增加,累计溶解转化率为56%～98%,该技术在柴达木多个盐湖得到推广应用,察尔汗盐湖保有固体钾盐达2.96亿t,平均品位(KCl)1.24%,根据试验数据回归分析溶解转化率77%,可溶解转化出钾盐(KCl)约2.28亿t。柴达木盆地盐湖保有3.43亿t固体钾盐,平均品位(KCl)1.25%,溶解转化率78%,可溶解转化出钾盐(KCl)2.68亿t,大幅度增加了钾盐储备量。     

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。     

史灌河流域水量平衡研究

建立了一个水量平衡模型,并用1998、1999年淮河流域能量和水循环试验(HUBEX)期间获得的史灌河流域(HUBEX水文试验区)加密观测资料来率定模型中的参数.结论表明:(1)水量平衡的要素计算合理;(2)梅山、鲇鱼山、蒋集土壤含水量的平均值系列基本上反映了流域蓄水量的变化过程;(3)流域蓄水量的衰减系数、蒸发能力的折算系数比较稳定,不应通过调整这些系数来实现水量平衡.