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111.
Identifying subsoil sediment sources with carbon and nitrogen stable isotope ratios 总被引:2,自引:0,他引:2
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J. Patrick Laceby Jon Olley Timothy J. Pietsch Fran Sheldon Stuart E. Bunn 《水文研究》2015,29(8):1956-1971
Increased sediment loads from accelerated catchment erosion significantly degrade waterways worldwide. In the South East Queensland region of Australia, sediment loads are degrading Moreton Bay, a Ramsar listed wetland of international significance. In this region, like most parts of coastal Australia, sediment is predominantly derived from gully and channel bank erosion processes. A novel approach is presented that uses carbon and nitrogen stable isotope ratios and elemental composition to discriminate between these often indistinguishable subsoil sediment sources. The conservativeness of these sediment properties is first tested by examining the effect of particle size separation (testing for consistency during transport) and the effect of sampling at different times (testing for temporal source consistency). The discrimination potential of these sediment properties is then assessed with the conservative properties, based on the particle size and temporal analyses, modelled to determine sediment provenance in three catchments. Nitrogen sediment properties were found to have significant particle size enrichment and high temporal variance indicative of non‐conservative behaviour. Conversely, carbon stable isotopes had very limited particle size and temporal variability highlighting their suitability for sediment tracing. Channel erosion was modelled to be a significant source of sediment (μ 51%, σ 9%) contrasting desktop modelling research that estimated gully erosion is the predominant sediment source. To limit the supply of sediment to Moreton Bay, channel bank and gully erosion must both be targeted by sediment management programs. By distinguishing between subsoil sediment sources, this approach has the potential to enhance the management of sediment loads degrading waterways worldwide. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
112.
强震发生前, 震源附近的地震活动往往会呈现出一些空间和时间的异常特征, 分析和提取这些异常特征的方法较多。 本文采用了与常规强震预测方法迥异的地震预测方法地震活动反向追踪法(Reverse Tracing of Precursors, RTP), 对中国大陆近30年来的几个MS≥7.5大震(含2008年5月12日汶川MS8.0地震)进行了探索性的回溯研究。 结果表明, 该方法在中国大陆大震预测方面有一定的适用性, 并利用该方法对中国大陆地区的未来强震活动做了一定的预测。 相似文献
113.
应用化学示踪技术探查深部岩溶发育特征研究 总被引:1,自引:1,他引:0
基于岩溶发育的基本特征与化学示踪剂在岩溶含水介质中的运移扩散规律,提出了 几种常见的示踪剂浓度分布曲线类型,并研究了它们与岩溶含水介质结构之间的对应关系。 在此基础上,为了检验化学示踪技术探查岩溶发育特征的有效性和实用性,以山东丘集煤矿 为例,通过地面钻孔投放示踪剂,利用井下放水孔作为示踪接收点,研究了煤层下伏奥陶系 灰岩含水层隐伏岩溶的发育特征与分布规律。试验结果表明,煤矿区深部奥陶系灰岩强岩溶发育带呈现出由西北分别向东和向东南延伸的“人字”型分布规律,矿区其它区域则以相对均匀的裂隙溶隙弱岩溶发育特征为主。通过与已有水文资料对比,矿区岩溶的发育与分布与奥陶灰岩含水层钻孔涌水量大小及其分布相吻合,从而验证了该技术的实用性和有效性。 相似文献
114.
Sediment fingerprinting in fluvial systems: review of tracers,sediment sources and mixing models 总被引:3,自引:0,他引:3
Suspended sediments in fluvial systems originate from a myriad of diffuse and point sources, with the relative contribution from each source varying over time and space. The process of sediment fingerprinting focuses on developing methods that enable discrete sediment sources to be identified from a composite sample of suspended material. This review identifies existing methodological steps for sediment fingerprinting including fluvial and source sampling, and critically compares biogeochemical and physical tracers used in fingerprinting studies. Implications of applying different mixing models to the same source data are explored using data from 41 catchments across Europe, Africa, Australia, Asia, and North and South America. The application of seven commonly used mixing models to two case studies from the US (North Fork Broad River watershed) and France (Bldone watershed) with local and global (genetic algorithm) optimization methods identified all outputs remained in the acceptable range of error defined by the original authors. We propose future sediment fingerprinting studies use models that combine the best explanatory parameters provided by the modified Collins (using correction factors) and Hughes (relying on iterations involving all data, and not only their mean values) models with optimization using genetic algorithms to best predict the relative contribution of sediment sources to fluvial systems. 相似文献
115.
地震走时层析成像是地球物理反演中成熟的方法之一,已在许多领域得到广泛应用,并取得了良好的效果。本文介绍的地震层析成像方法包括模型参数化、射线追踪和理论走时计算、非线性方程组的线性化、线性化方程组的求解以及解的评价。观测数据使用了中国地震局地球物理勘探中心在岫岩陨石坑取得的浅层地震折射资料,反演得到两条近垂直交叉剖面的P波速度结构。结果表明,该坑为一简单坑,直接撞击形成的区域为直径约1.8km、深度约700m的坑体;坑中心深度约700m周围以及向下出现的7.0km/s以上的高波速可能是陨石撞击时所产生的高温高压使表层岩石达到熔融状态,改变了围岩的性质,致使围岩速度升高。 相似文献
116.
地震射线追踪是地震定位、层析成像、偏移等领域的重要正演环节.随着这些领域研究的深入,针对传统的网格结构和层状结构在描述复杂地质模型遇到的很大困难,我们采用大小不等、形状各异的地质块组成的集合体来描述三维复杂地质模型,并用三角形面片来描述地质块之间的物性间断面,理论上可以描述任意复杂的地质模型.为适应任意非均匀速度分布的地质模型,基于费马原理,本文发展了与之相适应的逐段迭代射线追踪方法.该方法属于弯曲法范畴,对路径点采用一阶显式增量修正,相对于传统的迭代法,高效省时.数值试验表明,联合逐段迭代法和伪弯曲法的射线追踪扰动修正方案在三维复杂非均匀块状模型中有适用性和高效性. 相似文献
117.
电离层人工调制可以激发甚低频(VLF)波,其中向上传播进入磁层的VLF波,不但能够用来研究磁层中的各种物理现象,且具有人工沉降高能粒子,消除辐射带等实际用途.本文使用射线追踪方法,模拟电离层调制激发的VLF波在磁层的传播路径,分析激发纬度和调制频率对传播路径和传播特性的影响;并基于低频波的色散方程和波粒共振条件,分析VLF波传播路径上与磁层高能粒子的最低共振能及其分布.研究表明,VLF波通过在磁层来回反射向更高的L-shell传播,最终稳定在某一L-shell附近.以较低的调制频率或者从较高的纬度激发的VLF波能够传播到更高的L-shell,但是,当激发纬度过高时,低频波也可能不发生磁层反射而直接进入电离层和大气层.低频波在磁层的传播过程中,在较高的纬度或者较低的L-shell能够与较高能量的电子发生共振相互作用,在较高的L-shell并且低纬地区,能够与较低能量的电子发生共振相互作用.共振谐数越高,能发生波粒共振的电子能量越高. 相似文献
118.
119.
Analysis of P wave velocity profiles and seismic data recorded over the 2002 Hydratech cruise conducted in the Storegga region, North of Norway, has shown the existence of anomalies (a velocity decrease) in some layers of the medium. An elastic propagation model is not sufficient to explain clearly these anomalies, since the viscoelastic attenuation, represented by the quality factor QP, is sensitive to physical phenomena of geological media. The combination of the quality factor profile with the velocity profile leads to realistic explanations of these anomalies. In this article, we explain the procedure which we developed for determining the QP profile from the P wave velocity profile and the seismic data recorded during Hydratech cruise. Both the QP and velocity profiles indicate anomalies in the same layers. Based on previous studies, we interpret that these anomalies are being due to existence of gas hydrates and free gas within these layers. 相似文献
120.