长江三角洲南翼第四纪沉积层序及其与古环境演变的耦合

为研究长江三角洲南翼第四纪地层划分及其与古环境演变的耦合关系,对长江三角洲南翼的第四系BZK02孔(孔深322. 1 m,取芯率大于96%),进行沉积物粒度、孢粉和微体古生物分析,结合岩性地层讨论了上新世以来钻孔揭示的孢粉组合、古环境演化、沉积层序和古气候特征。结果表明,研究区上新世以来经历了多次环境变化,孢粉类型鉴定133种,有孔虫鉴定17属29种,介形类鉴定7属8种。钻孔自下而上揭示岩性第四纪沉积地层依次为上新统嘉兴组一段(299. 8～322. 0 m)、早更新统嘉兴组(160～299. 8 m)、中更新统前港组(87. 3～160. 0 m)、晚更新统东浦组(72. 0～87. 3 m)、晚更新统宁波组(18. 6～72. 0 m)、全新统镇海组(0～18. 6 m)。古环境演化主要表现为上新世以残积坡、河流沉积为主,气候温冷偏湿;早更新世以河流相、河湖相沉积为主,气候经历温暖湿润-寒冷干燥变化的2个旋回;中更新世早期为河流-滨海相沉积,气候温暖湿润,晚期为河湖相沉积为主,气候温凉干燥;晚更新世以河湖、潮坪、河口沉积环境为主,气候经历温暖湿润-温暖偏干-温暖偏湿-寒冷干燥变化;全新世以浅海相、河湖相、湖沼相沉积环境,气候特征早期为干冷,晚期温暖偏干。     

河流、河口沉积物中碳同位素研究

河流颗粒有机质(POM)提供了陆地碳循环的重要信息.沉积物有机碳同位素指示了河口沉积环境的变化、水体悬浮物动力学状况及食物网动态变化并可用于河口的污染动态监测, 14 C同位素有助于了解流域土壤侵蚀状况.河流碳同位素模型的应用使不同端元的有机碳在河流及河口的组成、分布定量研究成为可能.碳同位素研究还对陆地碳库中碳的周转速率的确定、流域植被和气候变化研究提供技术支持,并为沿海地区未来的产业布局提供参考.     

SWAT模型的水量平衡及其在梭磨河流域的应用

SWAT模型是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型,近年来得到了快速的发展和应用。SWAT模型能够利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程,如水量、水质、以及杀虫剂的输移与转化过程。主要介绍SWAT模型水量平衡模块的原理和结构,并在梭磨河流域应用,旨在揭示梭磨河流域的气候波动和土地覆被变化对流域径流的影响。结果表明,20世纪60—90年代,梭磨河流域的径流变化中,由气候波动引起的约占3/5～4/5,由土地覆被变化引起的约占1/5。     

设计水槽实验分析不同流态下的河流扇沉积体

河流扇作为近年来的沉积学热点问题,引起了诸多学者的广泛关注。为研究自然界中不同气候条件下河流扇的发育特征,通过控制变量法针对河流扇设计水槽实验。基于自然界中的气候条件模拟了固定流速和变流速两种流速状态下河流扇的发育。针对不同流态下发育的河流扇沉积体,分析河流扇的发育特征并建立相应的河流扇沉积模式。结果表明：典型河流扇在发育早期通过漫流迅速形成无朵叶体、扇体形态完整的河流扇;在发育中期,河口坝周期性地出现和消失,河流扇的中部和两侧交替发育,生长速度放缓;在发育末期,受限于可容纳空间的大小河流扇基本不发育,河道趋于稳定并沿末端发育朵叶体。河流扇的发育主要受早期的漫流沉积、中后期的河道摆动沉积和朵叶体沉积的影响,不同流速条件下河流扇的河道摆动沉积和朵叶体沉积存在较大差异。可见,河流扇的发育是水流流速、河道形态与沉积体三个因素相互作用影响的结果。     

临汾凹陷一万年来环境演化研究

黄土状岩石在环境条件适宜情况下,可以发育多层古土壤,这些黄土状岩—古土壤系列是研究全新世环境变化的主要依据之一.本文研究了两个有代表性的实例剖面,揭示了临汾凹陷1万年的环境演化过程,为今后气候环境预测提供了新的参量.     

黄土中土壤层形成对河流水位,环境变化的响应

从黄河小浪底段河流阶地上古土壤形成过程和形态特征,分析证明,在距今３０万年以来,黄河普经有两次丰水期（高水位）,同时,由于环境的影响,其古土壤的形成是在丰水期及流水下切时期,因而,古土壤层的形成与河流水位,气候环境变化有一定的对应关系。     

漳卫河流域中更新世早期以来沉积物特征及古环境分析

本文通过漳卫河流域ZKD-3 钻孔前78.6m沉积物的光释光测年结果和粒度、磁化率测试结果进行分析,还原了漳卫河流域220kaB.P.以来的古环境的演化历史。根据测试结果,可将漳卫河流域220ka BP以来古环境分为5个变化阶段：223.4~196.5ka B.P气候温暖湿润;196.3~187.3ka B.P.气候开始转向寒冷干燥;185.6~87.4ka B.P. 气候为寒冷干燥,并逐渐转向温暖湿润;84.5~12.6ka B.P.气候整体为寒冷干燥,;9.87~0.68 ka B.P.经历了温凉略干→温暖湿润→温凉偏干。漳卫河流域的气候演化即具有全球气候变化一致性特征,同时也受区域特征的影响。     

洞穴河流沉积物有机碳同位素特征及Ca、 Mg、 Sr含量的区域环境响应——以贵州省山王洞为例

洞穴河流沉积物因沉积环境稳定且保存较完好,蕴含着丰富的古环境信息。选取双河洞穴系统山王洞中河流沉积物为研究对象,分析沉积环境的水动力条件、沉积物有机碳同位素及Ca、Mg、Sr元素含量特征,以探讨其环境响应。结果表明:(1)在沉积过程中,地下河在该剖面位置长期处于静水水流状态,沉积环境稳定;(2)有机碳同位素特征显示沉积期分为C4植物为主、C3植物为主及过渡期3个时期,不同时期气候明显不同,随时间演变由冷转暖,沉积物来源于中新世以后的地表土壤;(3)洞穴河流沉积物Ca、Mg、Sr元素含量变化对炎热偏湿与湿冷环境的响应比较明显,气温和植被类型可能是影响其含量变化的因素。     

太原盆地QK1钻孔60ka.B.P以来气候环境演化的沉积记录

通过对太原盆地QK1钻孔60 ka.B.P.以来的沉积物进行粒度、磁化率分析,探讨了太原盆地60 ka.B.P.以来的气候环境演化过程。太原盆地60 ka.B.P.以来主要经历了以下演化阶段:59.6～40 ka.B.P.属滨湖相沉积;40～31.5 ka.B.P.属以河流相漫滩沉积;31.5～14.58 ka.B.P.属河流相边滩沉积;14.58～12.5 ka.B.P.河流相漫滩沉积;12.5～9 ka.B.P.河漫湖泊沉积;9 ka.B.P.至今属河流相边滩沉积。60 ka.B.P.以来太原盆地的气候由温暖偏湿转为温暖湿润,在末次冰期表现为寒冷干燥,进入全新世大暖期以后,气候具有全球性特征的同时也兼具区域性特点。各指标分析表明太原盆地的气候环境演化主要受全球性气候变化及区域气候的影响,由于盆地沉降中心与边缘沉积速率的差异,在一定程度上受到地区构造活动的影响。     

长江河口水环境的生物监测

河口是河流与海洋相互作用的区域,根据河流与海洋情势的相对优势,一般将河口区分成近口段、河口段和口外海滨3个区段,河口区对环境因子的变化的反应与河流和海洋均有差异,具有自己的特殊性,另一方面,河口在人类生存与发展过程中起着非常重要的作用,河口区往往是人口密集、经济发达地区,因此,对河口区水环境的关注具有十分重要的意义。     

鄂尔多斯盆地吴起地区侏罗纪早中期河流沉积及油气分布

应用现代沉积学理论,结合岩心观察描述、钻井、测井等资料,对鄂尔多斯盆地吴起地区侏罗纪早中期富县组到延安组延10、9、8期的沉积体系、岩相古地理特征及演化进行了详细研究,认为早侏罗世富县组和中侏罗世延安组延10期为深切河谷充填的辫状河沉积,延9和延8期则发育曲流河沉积.这2种河流沉积经历了有规律的继承性演化:富县组河谷充填作用最强,辫状河道砂体沉积厚度最大.延10期河谷进一步填平补齐,河谷斜坡上次级河道溯源增长、侧向侵蚀使河道变宽,漫滩分布面积减小.延9和延8期,古地形差异进一步减弱,河流转型为曲流河,河道和漫滩沉积均发育.吴起地区侏罗纪早中期河流发育辫状河和曲流河2种河流沉积模式.沉积相对富县组-延安组延8油层组油藏分布起主要控制作用,油气聚集主要受河道砂体展布控制,储层发育的河道砂体是该区今后勘探的主要目标.     

青藏高原湖泊沉积记录与环境变化研究

 过去全球变化研究是人类认识气候与环境变化事实与规律,客观评价现代环境在气候与环境发展历史中位置的重要手段,能够为未来气候与环境变化的预测提供科学的检验工具。介绍了湖泊沉积物环境代用指标与气候要素关系定量化的研究,简要回顾利用湖泊沉积物重建高原最近2万年环境变化历史研究成果,阐述高原湖泊沉积对气候变化的敏感响应。     

达连海沉积物粒度特征及其古环境意义

利用达连海湖心浅井的粒度资料,分析了粒度组成、粒度频率曲线等粒度特征,并探讨了达连海粒度代表的古气候意义。结果表明,达连海沉积物频率曲线主要是正态单峰型,反映流水作用为主要沉积作用。湖心底部降水较多,湖面高,沉积物以细组分占绝对优势,频率曲线显示物源较单一,为深水沉积环境,但后期环境有所变化;中下部降水相对稀少,湖面降低,沉积物以粗组分含量增加,环境可能进一步恶化;中上部湖面上升,细组分含量增加,频率曲线显示物源由复杂变单一,为浅水沉积向深水沉积过渡环境;上部沉积物粗细间隔连续变化,频率曲线显示物源复杂,反映湖区环境进一步恶化,风砂活动频繁。沉积物粒度特征反映了达连海中全新世以来降水、流水和风力作用以及湖面水位高低的变化。达连海5 000多年来的古气候环境演化大致经历了5 600~5 100 cal a BP的湿润、5 100~2 500 cal a BP的干旱、2 500~800 cal a BP的偏湿和800 cal a BP以来的偏干4个阶段。     

洞庭盆地第四纪气候演变的沉积物地球化学记录

对洞庭盆地安乡凹陷东南部两护村ZKC1孔上新世末—第四纪沉积物的主量、微量和稀土元素以及粒度进行了分析,进而探讨洞庭盆地第四纪气候演变。曲线协变性及相关系数表明,ZKC1孔沉积物化学蚀变指数(CIA)与Cr、Ga、V、Nb、Be、Li、Sc、Th等微量元素含量呈明显的正相关。从陆相沉积物CIA及微量元素含量与温度和湿度正相关的概念出发,结合其他资料,重塑洞庭盆地第四纪气候演变过程:早更新世为冷干→暖湿→冷干→暖湿,中更新世为冷干→暖湿→冷干—温湿→暖湿,晚更新世为寒冷→温湿→寒冷,全新世总体为温湿—暖湿。这一结论与ZKC1孔孢粉组合特征反映的气候演变过程及中国东部第四纪气候演化基本吻合,说明沉积物CIA和微量元素含量较好地记录了第四纪气候演变信息。相关性分析表明洞庭盆地沉积物粒度对CIA无明显影响;CIA与沉积物粘土含量呈弱的正相关关系,应与湿热气候条件下有更强烈的风化和更多粘土矿物形成有关。     

注水开发后期河流相储层流动单元特征

在利用岩心资料划分流动单元的基础上,用岩心刻度测井资料建立了流动单元储层参数评价模型。利用该模型对储层空间流动单元进行划分和综合研究,结果表明,根据流动单元的渗流特征、储层质量、渗流能力及沉积微相等方面的特征,可将流动单元划分为7种类型。流动单元空间分布主要受沉积微相控制,剩余油主要分布于流动能力中等的Ⅴ—Ⅶ类流动单元中。在开发过程中,由于不同流动单元的变化程度不同,使不同流动单元之间的渗流能力相差较大。该研究结果揭示了在注水开发过程中高孔、高渗疏松砂岩储层不同流动单元的变化特征以及流动单元对微裂缝的形成、剩余油富集规律的控制作用,为高含水时期油田的控水稳油方案的制定提供了依据。     

头台—茂兴地区扶余油层沉积微相研究

以岩心的沉积学标志为基础,结合测井相、地震相划分了头台—茂兴地区扶余油层(泉四段)的沉积徽相。主要有三种相类型:湖泊相(包括滨浅亚湖、湖泛平原亚相和浅湖砂坝微相)、三角洲相(主要是三角洲前缘亚相中的河口砂坝、远砂坝和分支河道微相)、河流相(实为三角洲水上平原的分支河流)。该区油层主要富集于浅湖砂坝、河口砂坝和边滩微相的砂岩中。     

三峡水库建成后对长江河床演变的影响

长江三峡水库是特大型水库.长江三峡水利枢纽建成后,由于水动力条件改变,引起水库上、下河段河流地貌发育过程的一系列变化,对环境产生如下冲击和影响:①基准面抬高,流入水库各条支流在入库河口区及以下区域迅速产生水下淤积,形成河口拦门沙和水下三角洲.②水库上游河道发生变形.水库蓄水后引起库岸变形,这种库岸变形可能延续几十年的时间,影响到库岸的稳定性、水库库区附近淹没浸没以及水库渗漏等.水库运营时清水下泄,引起水库下游河床冲刷以及下游河道变形,受影响最大的是武汉及其以上荆江河段.根据三峡库区的实际情况,认为影响最大、最应该立项和进行综合研究的问题有3个方面:第一,入库河流河口地区的水下淤积问题;第二,水库运营过程中引起的库岸变形及库岸的稳定性问题;第三,水库下游清水下泄河床重新调整时,对下游荆江等河道的影响.     

粤北锦江扶溪段河流阶地的光释光测年

南岭是我国重要的自然地理分界线和东亚季风环流屏障，第四纪期间粤北山地发育的多级河流阶地是研究南岭构造运动与气候变化的良好地质载体。粤北锦江扶溪段保留了5级阶地，运用光释光（OSL）技术对T2到T5级阶地的砾石层进行了测年，并从气候和构造角度分析了阶地成因。结果显示:T3形成于67 ka，对应于深海氧同位素的MIS4阶段；T2形成于51 ka，对应于MIS3b阶段；阶地沉积层堆积于冷期，气候变化影响着河流的侧蚀、堆积和下切作用交替进行，而新构造运动的构造抬升发动了足够的下切量使锦江扶溪段依次下切17 m、19 m、12 m和10 m形成T5、T4、T3和T2；南岸的河谷下切速率为0.3 mm/a，大于2倍的流域现代侵蚀速率，地貌发育符合年轻山地的抬升-下切-侵蚀模式。     

Mechanism of variations in environmental magnetic proxies of lake sediments from Nam Co, Tibet during the Holocene

High-resolution environmental records from the Tibetan Plateau are essential to understand past global climatic and environmental changes. Magnetic minerals in lake sediments are important proxies to reconstruct environmental and climatic changes. Nam Co (lake) is a typical great lake in the transitional region of southwest monsoon in the Tibetan Plateau. Previous studies have extensively focused on geochemistry, microfossils, sedimentology and biochemistry analysis of Nam Co, which provides sound interpretation of paleoclimatic and paleoenvironmental changes. However, up to now, no systematic environmental magnetic studies have been carried out. Therefore, high-resolution and systematic magnetic studies combined with geochemical parameters were carried on lake sediments of core NC 08/01 from Nam Co for the Holocene period (11.3 cal ka BP) in order to explore how magnetic properties of the sediments respond to climatic changes. Based on variations of magnetic proxies, the sequence can be separated into 3 units. Unit 1 (236-199 cm, 11.3-7.8 cal ka BP) contains dominantly coarse-grained magnetite with homogeneous grain size. A positive correlation between magnetite and Ti strongly suggests that these coarse-grained detrital magnetites reflect detrital input signals due to insignificant effects of postdepositional dissolution processes on these coarse-grained magnetite particles. For Unit 2 (198-102 cm, 7.8-2.1 cal ka BP), magnetic grain size is finer and the corresponding concentration of magnetite is also reduced. This is mainly due to significant dissolution of these fine-grained detrital magnetite particles, which were transported under reduced water flow conditions during this period. For Unit 3 (101-0 cm, 2.1-0 cal ka BP), the bulk magnetic properties are dominated by a mixture of single domain biogenic magnetite and detrital magnetite. The concentration of magnetic minerals is not correlated with the Ti content. In conclusion, the preservation of magnetic minerals in the lake sediment and thus the corresponding magnetic properties are related to the initial grain size. Combination of magnetic properties (including variation of grain size and concentration) and other proxies of detrital inputs (e.g. Ti) can be used to infer the variation of redox conditions in Nam Co. These results provide a viable framework for reconstructing the paleoenvironmental changes of this lake.     

河流相模式与储层非均质性

近４０ 年来，通过现代河流研究和多学科结合，河成相模式已由最初的点沙坝侧迁模型发展成今日的１６ 种相模式；同时研究方法亦由单纯的垂向相序分析，发展成大露头三维研究，识别出可与现代复合坝比拟的构型要素，从而建立相模式。该文对此作了一简要回顾与评述，然后介绍一个密西西比河曲带的６ 级储层非均质性和一个辫状三角洲储层质量之受控于沉积因素。文章指出，研究者应针对研究对象，提出自己的构型要素，以更好地认识古河流。河成储层包含多级非均质性，沉积变量是储层质量和产能的主要控制因素，因此不断更新储层沉积学认识，有助于提高勘探和开发效率