现代地质

第37卷第04期封面和目录

2023, 37(04): 0-0.

摘要 ( 75 )

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豫西中元古界龙家园组二段叠层石特征及其沉积环境分析

李倩倩, 郑德顺

2023, 37(04): 845-857. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.023

摘要 ( 153 )

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叠层石记录早期环境、蓝细菌和微生物群落的生命活动,其生长形态受到沉积环境的影响,对古环境恢复具有重要意义。豫西中元古界官道口群龙家园组二段叠层石发育形态类型丰富,分布集中,是叠层石发育的典型地区,其分布与全球性事件、海洋地球化学环境和微生物岩的发展密切相关,但尚未见对其详细研究。基于此,本文选取龙家园组二段叠层石发育剖面为研究对象,对叠层石开展野外宏观形态和室内微观特征分析,据此反演沉积环境演化过程和建立沉积模式,并与其他地区同时代叠层石进行对比研究。结果表明龙家园组二段叠层石宏观形态可分为水平纹层状、波纹状、丘状、锥状和柱状,显微表现出明暗纹层,局部含少量鲕粒、球粒、碎屑物质等。鉴于水平层状叠层石发育在潮间带,波纹状、丘状叠层石发育在潮间高能带及潮下低能带,锥状、柱状叠层石则发育在潮下带,认为龙家园组二段叠层石形成于潮坪环境,经历了潮间带-潮下带-潮间带的环境演化过程。本研究有助于揭示华北南缘中元古代早期微生物岩发育环境。另外,将本研究区与华北北缘蓟县地区同时期微生物岩沉积环境进行对比分析,发现该时期微生物岩分布广泛,叠层石结构与环境演变之间存在密切关系,为全面探索该时期华北克拉通周缘海洋环境、大气环境与微生物岩发育之间的关系提供新的证据。

豫西寒武系辛集组含磷层沉积环境及磷酸盐富集机制

贾冰玲, 张碧云, 汤彬, 郑德顺

2023, 37(04): 858-869. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.094

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寒武纪是全球性磷酸盐沉积的重要时期,华北克拉通南缘寒武系辛集组是北方重要的含磷层位,但含磷地层与沉积环境的联系鲜有提及,磷酸盐的富集模式有待进一步研究。本文选取豫西宝丰地区辛集组中部的典型含磷层段为研究对象,进行野外宏观和室内微观观察,分析其沉积环境,探讨辛集组含磷层的磷质来源和富集机制。结果表明,辛集组磷结核为黑色,不规则扁平盘状,粒径在2 mm至2 cm范围内变化,沿层面分布在细砂岩中。磷结核的主要组成矿物为胶磷矿,具两种形态:(1)隐晶质圆形胶磷矿,内部无结构,部分发育龟裂纹;(2)微晶质鲕状胶磷矿,发育细微纹层。辛集组沉积环境为滨浅海过渡带,磷质来源于大洋深层富磷水以及小壳生物生命活动,经历了同沉积、成岩早期两个阶段,在动荡的浅水中大量沉积。与扬子克拉通寒武纪含磷岩系对比得知,含磷地层具穿时性且磷酸盐沉积发生在沉积间断后;寒武纪磷酸盐初始沉积以生物、化学作用为主,随后由沉积环境与古构造控制含磷地层经历再次富集。辛集组含磷层的研究确定了华北克拉通南缘寒武纪初期磷酸盐富集与沉积环境之间的关系,为磷酸盐大规模沉积的原因丰富了数据资料。

川西阿坝盆地南缘阿柯河Ⅲ级阶地晚更新世中期的孢粉记录

祝婷, 何政伟, 杨振京, 康桂川, 管森森, 朱昱汀

2023, 37(04): 870-880. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.037

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植被的生长变化指示气候的演化,本文利用孢粉记录反演古植被,重建古气候。选取青藏高原东部的川西阿坝盆地南缘阿柯河Ⅲ级阶地PM01剖面为研究对象,进行样品的孢粉分析和光释光(OSL)测年,以分析阿坝盆地的气候演化。测年结果显示剖面PM01的年龄为晚更新世中期(78.4±7.1)~(71.6±6.2) ka B.P.。根据孢粉组合特征和数学分析方法,将剖面PM01划分为3个孢粉组合带,结果表明阿坝盆地在晚更新世中期(78.4±7.1)~(71.6±6.2) ka B.P. 的植被为疏林草原。古气候演化过程可分为三个阶段,第一阶段的气候表现为寒冷干旱;第二阶段较第一阶段温暖,但依然表现为寒冷偏干;第三阶段趋向更温暖,表现为温凉偏干。该结果与末次冰期的气候变化趋势一致。本研究为川西地区第四纪植被与气候演化研究提供了新资料,对青藏高原东部第四纪古气候的研究具有参考意义。

河北省张承地区2001—2020年植被动态变化及驱动因素分析

王倩, 金晓媚, 张绪财, 殷秀兰, 金爱芳, 罗绪富

2023, 37(04): 881-891. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.028

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张承地区(张家口—承德)作为京津冀的水源涵养功能区,植被动态对其生态环境建设和保护有重要意义。本文以MODIS-NDVI、气温降水、土地利用、地下水位埋深和实测土壤湿度数据为基础,利用Sen+Mann-Kendall趋势分析和偏相关性分析等方法,分析张承地区2001—2020年植被时空变化特征及其与气温降水、土地利用、地下水位埋深和土壤湿度响应特征。结果表明,研究区NDVI年均值为波动上升趋势。植被覆盖率空间分布呈“西北低,东南高”的特点。植被显著改善地区主要分布在坝下大部分区域,占研究区85.79%的面积。降水、气温与植被指数的偏相关性较好,皆呈正相关。研究区人类活动导致用地类型发生的变化与植被变化有响应联系。区内地下水位埋深在6.2 m的地方植被长势最好。土壤湿度空间分布为坝上低、坝下高,植被指数在整体趋势上随实测土壤湿度的增大而增大。

泰安市山水林田湖草生态修复区生态脆弱性评价与生态修复对策研究

徐飞, 焦玉国, 唐丽伟, 魏凯, 尹衍鹏, 胡庆玲, 翟代廷, 赵新初

2023, 37(04): 892-902. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.152

摘要 ( 90 )

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生态保护修复已成为我国生态文明建设的一项核心内容,生态脆弱性研究是评价生态环境问题和开展生态保护修复的重要依据。为科学识别泰安市山水林田湖草生态修复区生态系统脆弱性的成因机制及其变化规律,明确生态保护和生态恢复方向,本文采用“压力-状态-响应”(PSR)框架模型,对研究区进行了生态脆弱性评价,并进一步结合评价结果进行了生态环境问题诊断,提出生态保护修复对策。结果表明,脆弱性较低的区域占比最高,为37.97%,说明研究区总体生态系统较为稳定,各县、市、区中以泰山区、岱岳区和肥城市的脆弱性较高的区域所占的比例相对较高,分别为48.77%、37.15%和30.97%,说明这3个县级地区生态系统欠稳定。综合考虑研究区实际状况,提出了从“推进矿山生态修复、提高林草覆盖率、综合整治水域系统、增加生物多样性和完善生态安全系统”等5方面的生态修复建议。评价结果及提出的生态修复对策有助于研究区内实施山水林田湖草生态保护修复工程进行合理布局,有针对性的规划生态文明建设,为我国山水林田湖草生态修复工程的实施提供参考和借鉴。

丹江源地区地质建造对土壤和植被生态空间格局的影响

钱信禹, 边小卫, 张亚峰, 王颖维, 杨运军, 游军

2023, 37(04): 903-913. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.004

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为探讨地质建造对陕西丹江源地区土壤和植被生态空间格局的影响,支撑流域生态管理,本文结合地理信息系统(GIS)、遥感(RS)和元素地球化学测试方法,从地质建造类型、土壤养分含量和节理发育程度等方面,分析了地质建造对土壤性质和植被覆盖度的控制作用。研究发现,土壤的质地和理化性质、土壤和植被中营养元素含量与地质建造类型相关性明显。节理发育程度对林型和植被覆盖度影响显著。古生代基性火山岩、岩浆岩建造和三叠纪、前寒武纪酸性岩浆岩建造节理密度> 4 m/m²,产状较陡,磷等营养元素含量高,有利于深根乔木生长,植被覆盖度高。前寒武纪碎屑岩建造、古生代酸性岩浆岩建造节理密度为3~4 m/m²,产状较缓,林型以灌丛为主,坡顶生长少量油松,植被覆盖度中等。白垩纪—古近纪碎屑岩建造主要为砂砾岩和泥岩互层,节理密度<1 m/m²,贯通性差,生长少量低矮灌木,植被覆盖度低。研究结果说明建造类型对土壤性质和植被生态格局具有重要控制作用,可为地方政府基于地质建造实施国土空间分区管控提供科学依据。

华北棕壤土掺砂比对渗滤系统净化污水性能的影响

王滢, 胡伟武, 陈男, 冯传平

2023, 37(04): 914-924. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.096

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土壤渗滤系统对农村生活污水治理具有重要意义,然而系统易堵塞与复氧效果差等特征限制了该技术应用。为提高系统渗透性与氨氮去除率,本次研究向本地棕壤土中掺入不同比例的矿物颗粒来改变孔隙率,分析了其在不同水力负荷下的污染物去除效果,并基于高通量测序与 PICRUSt2功能预测揭示微生物群落响应机制。结果表明,在0.1 m³·m^-2·d^-1的水力负荷下,完全取代土壤的沸石体系 $NH 4 +$ -N去除率为91.1%,自然富集了unclassified_f_Enterobacteriaceae、Arthrobacter、Bacillus等菌属,依靠同步硝化-好氧反硝化实现了最高的氮去除率,但磷酸盐去除率仅14%。土壤占比30%时, $NH 4 +$ -N去除率为93.4%,与硝化作用相关的功能基因丰度最高,磷酸盐去除率增加到25%,是构建硝化模块的科学配比。土壤占比50%及以上时,硝化功能基因丰度降低,缺氧环境增强,是适宜构建反硝化模块的配比,但由于土壤本底微生物功能以氮固定和有机物同化利用为主(Actinobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi),进水中有机物较难被用于反硝化。本研究为提升棕壤区土壤渗滤系统氮的净化效率、生物多样性与稳定性提供科学依据,为日后组建和优化模块化渗滤系统提供理论支撑。

滨海平原区深层高氟地下水富集机理:以滦河三角洲为例

张卓, 陈社明, 柳富田, 高志鹏, 牛笑童

2023, 37(04): 925-932. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.029

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河北滨海平原区深层含水层存在高氟地下水,严重威胁居民用水安全。为查明其富集机理,本研究在现场采集69个深层地下水样品,对比分析低氟和高氟地下水的水化学和同位素特征。结果表明,高氟地下水主要存在于HCO₃-Na型地下水中,而低氟地下水化学类型以HCO₃-Ca·Na为主。PHREEQC饱和指数计算结果表明,地下水中萤石多为不饱和状态,方解石多为过饱和状态,这说明Ca²⁺形成方解石沉淀有助于萤石的溶解,后者是地下水中F^-的主要来源。线性回归结果表明,深层地下水Ca²⁺和Na⁺之间发生阳离子交换作用,这一过程能够减少地下水中Ca²⁺含量,进一步促进CaF₂溶解。深层地下水中F^-与pH和 $HCO 3 -$ 有较好的正相关性,表明微碱性环境和高含量 $HCO 3 -$ 有利于F^-发生解吸附。此外,深层地下水中F^-和Li含量呈显著的正相关,说明研究区地热水的混合作用可能直接影响深层地下水F^-的富集。对比深层地下水与海水的水化学和同位素特征,发现研究区深层地下水氟富集不受海水入侵影响。

海拉尔盆地水环境中砷和铀的分布特征及风险评价

刘圣锋, 高柏, 易玲, 方正, 史天成, 丁燕

2023, 37(04): 933-942. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.020

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海拉尔盆地位于干旱-半干旱地区,降水量少,蒸发量大,水资源相对匮乏。另外,由于该盆地存在丰富的砂岩型铀矿床,矿石中的As和U常常通过岩石风化、阳离子交换和降水淋滤等作用进入水环境中,其水资源污染状况堪忧。基于此,本研究在野外采样数据的基础上,分析海拉尔盆地地下水及地表水水化学特征和影响因素,利用PHREEQC软件对As和U的存在形态进行模拟,并对As和U共污染现象进行特征分析及风险评价。结果表明,海拉尔盆地水环境中As和U的浓度大部分超出了世界卫生组织(WHO)的标准限值。在贝尔湖坳陷—嵯岗隆起地带水环境中As浓度较高,嵯岗隆起靠近呼伦湖附近U的浓度较高。经美国环境保护局(US EPA)健康风险评价模型计算,不同人群的平均非致癌总风险HI_total均超过了可接受水平(HI_total<1),As的致癌风险平均值也均超过了可接受范围水平(1×10^-6),非致癌总风险和致癌风险儿童>成年女性>成年男性。PHREEQC模拟结果显示,水环境中As主要以As(V)形式存在,大部分采样点以 $HAsO 4 2 -$ 、H₂ $AsO 4 -$ 等形态为主,U以VI价的UO₂(CO₃) $3 4 -$ 、UO₂(CO₃) $2 2 -$ 为主。As的化学价态易受到pH和Eh值影响,pH值减小以及在相对还原条件下,容易形成毒性更强的As(III)。U的化学价态没有明显受到pH和Eh值影响,但改变pH和Eh值也会形成沥青铀矿等固体沉淀,可能会引发结石等相关疾病。

基于地下水数值模拟的布哈河流域地下水可开采资源量评价

彭红明, 王占巍, 罗银飞, 袁有靖, 王万平

2023, 37(04): 943-953. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.031

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布哈河为青海湖流域最大的支流,其径流量达入湖流量的80%。为了维系青海湖流域生态地质环境的良性发展,需要科学提出布哈河流域的地下水可开采资源量。本次研究在开展流域水文地质调查的基础上,首先建立研究区的水文地质概念模型和地下水流数值模型,利用统测和长期观测数据对水流模型进行校正,通过Groundwater Vistas软件预测不同径流条件下拟建水源地的地下水水位降深及各项水资源量变化情况。预测结果表明在流域上中下游分别设置开采量为5万 m³/d、10万 m³/d、15万 m³/d的三处集中式水源地,连续30年平均径流条件下拟建水源地的最大降深为17.99 m,之后再经过5年枯水期水源地最大降深为20.26 m,地下水资源开采量主要来自于泉水及河流的隐伏排泄量的减少。最后结合流域规划提出布哈河地下水可开采资源量为30万 m³/d。

苏南现代化建设示范区现今地温场特征及影响因素

杨露梅, 邝荣禧, 郭慧, 左丽琼, 苟富刚, 许书刚, 张硕

2023, 37(04): 954-962. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.095

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苏南现代化建设示范区隶属于下扬子陆块,区内主要包含有苏北坳陷、中部隆起、苏南坳陷、南通—太湖隆起等构造单元。通过分析该区39口地热井测温数据并结合前人的研究成果,对研究区地温梯度、深部地温和大地热流分布特征进行剖析,并分析地温场的主要影响因素包括地质构造、岩石热导率、盖层厚度和火山岩体。结果表明苏南地区地温梯度范围为14.9~26.5 ℃/km,平均值为21.3 ℃/km,大地热流值介于51.0~73.5 mW/m²之间,平均值为64.2 mW/m²;研究区地温梯度、深部地温和大地热流分布均表现出凹凸分布的特征,隆起区高于坳陷区,钻孔存在地温梯度分段现象,热导率高的地层地温梯度较热导率低的地层小。

基于自适应BPNN-GIS耦合的地下水源热泵适宜性分区研究

闫佰忠, 孙剑, 陈佳琦, 孙丰博, 李晓萌, 付庆杰

2023, 37(04): 963-971. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.063

摘要 ( 63 )

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基于石家庄市的地质条件构建了地下水源热泵适宜性评价指标体系。利用自适应Back Propagation (BP)神经网络与(GIS)耦合的方法进行地下水源热泵适宜性分区评价,同时与模糊层次分析法评价结果进行对比。结果表明,两者适宜性分区除了面积略有差异,适宜性分布情况基本相同,BP神经网络与模糊层次分析法适宜区评价结果面积占比仅相差3.80%,较适宜区面积占比相差8.06%,不适宜区面积占比相差11.86%。采用自适应BPNN-GIS的评价方法解决了传统人工手动调参以及主观赋权的弊端,同时评价效率更高、精度更高,更能反映研究区单点适宜性程度。

围压变化作用下基于水力开度变化的单裂隙渗流特性研究

程智余, 刘瑞, 张金锋, 马海春, 王京平

2023, 37(04): 972-976. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.059

摘要 ( 65 )

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地下水流动及相应的溶质运移受广泛且复杂分布的地应力的影响,因此对不同围压下渗流的相关研究显得尤为必要。本文以基础的本构方程为出发点,对围压作用下的渗流进行定量的分析。基于水力开度的变化和单个结构面闭合变形法则,建立考虑围压下单裂隙的渗流特性,即渗流压力(P_s)、水力开度(e_h)、渗透率(k)和围压(P_c)的关系模型。在岩心夹持器中进行大理岩的单裂隙渗流实验,并对试验数据进行回归分析。结果表明,该模型可有效地预测不同流量下的渗流压力、水力开度和渗透率与围压的非线性关系。在单裂隙中定流量条件下,围压与渗流压力正相关,且呈现为过量渗流压力形式的非线性关系。水力开度和渗透率在12 MPa围压内快速下降,围压大于12 MPa后呈趋于稳定的非线性关系。

地下水抽出处理技术研究进展与展望

张莉, 刘菲, 袁慧卿, 梁凯旋

2023, 37(04): 977-985. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.030

摘要 ( 114 )

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地下水抽出处理技术(P&T)是地下水异位修复的代表性技术,也是目前控制和去除地下水污染应用较广泛的技术。然而在实际应用中,P&T技术往往受水文地质条件和污染物迁移、转化的干扰,产生拖尾或回弹效应,导致处理后期效率低、费用高。本文在阐明P&T技术发展演变历程的基础上,对其适用条件、技术优势与限制、系统设计优化方法及与其它技术的联合使用进行了系统分析。总结发现,P&T技术更多应用于污染初期高浓度污染物的抽出以及避免污染物扩散的水力控制,抽水的目标主要为“流场控制”。抽/注水井的位置通常是在污染源和污染受体区域及其上、下游,通过抽取污染水或者将未污染水注入地下形成分水岭以达到控制污染物扩散和清污分流的目的。系列研究可为P&T技术的灵活应用和我国场地地下水污染防治方案选择上提供合理性的建议。

生态补水下的永定河流域地下水水位变化规律

胡新宇, 申媛媛, 褚婷雯, 贺巍, 魏炜, 申晓鹏

2023, 37(04): 986-993. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.155

摘要 ( 95 )

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2020年春季永定河流域(北京段)生态补水工作于4月20日正式开启。为了解在生态补水影响下的永定河流域北京段及北京段周边地区地下水水位变化规律,依据收集的2020年春季补水开展后的半年内地下水水位观测数据,以聚类方式进行归类,再对每类变化规律分别进行分析。结果表明,在生态补水影响下的永定河流域研究区域地下水水位动态变化类型可划分为持续下降型、先下降后上升型和持续平缓型,其中北京段、天津段和部分河北段地下水水位呈先下降后上升的变化趋势,而且存在明显的滞后性。另一部分河北段和山西段呈持续平缓型,仅有少数位点呈持续下降型。这些规律可为制定科学的生态补水方案提供技术参考。

青藏高原东部大渡河流域太平桥乡古滑坡群复活特征多源遥感识别

曾帅, 马志刚, 赵聪, 杨磊, 张肃, 董继红, 梁京涛, 鄢圣武

2023, 37(04): 994-1003. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.060

摘要 ( 74 )

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青藏高原东部大渡河流域是全球古滑坡最为发育的地区之一。由于人类工程活动的增多以及强降雨的频发,大渡河流域的古滑坡复活问题已日趋严重。本文选取大渡河流域太平桥乡古滑坡群的各洛寨村滑坡为例,采用无人机航空遥感(UAV)和Interferometric Synthetic Aperture Radar(InSAR)监测相结合的多源遥感技术手段,对各洛寨村滑坡的复活变形特征以及复活机理进行研究分析。基于无人机航空遥感影像能够有效识别各洛寨村滑坡的变形特征,两组横向贯穿中上部滑坡体的大规模拉张裂缝以及前缘左侧大型次级滑坡表明该滑坡呈现整体复活迹象。依据InSAR时序监测结果证实,2020年5月至6月持续两个月的强降雨是古滑坡复活的主要诱发因素,该滑坡目前仍处于持续变形状态。在强降雨或者地震等条件下,前缘左侧次级滑坡可能进一步下滑,甚至引发各洛寨村滑坡整体失稳滑动。基于多源遥感技术手段的各洛寨村滑坡复活变形特征及机理研究,其成果能够为大渡河流域古滑坡复活的防灾减灾工作提供有效技术支撑。

甘肃舟曲牙豁口多级滑坡变形特征及复活机理

杨校辉, 朱鹏, 袁中夏, 张卫雄, 丁保艳

2023, 37(04): 1004-1012. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.157

摘要 ( 85 )

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2019年7月19日,甘肃舟曲县牙豁口发生多级滑坡,该滑坡是牙豁口老滑坡中部凹槽内的复活滑动,其体积约215.5×10⁴ m³。该滑坡从斜坡体顶部崖口处启动,呈“流塑”状自上而下缓慢滑落至岷江,导致岷江河道被阻塞,水位上升,严重威胁附近居民以及下游城镇的安全。为探究该滑坡的变形特征及复活机理,本研究通过野外勘察、历史资料调研,查明了滑坡的地质环境背景与变形历史;通过对遥感解译、滑坡监测以及降雨数据等分析,探讨了滑坡的启动及演化过程,揭示了滑坡的复活机理。研究结果显示牙豁口多级滑坡的复活具有逐级加载、逐级传递应力、逐级启动的特点。滑坡的复活分为3个阶段:(1)上部滑体开始缓慢的塑性流动;(2)缓坡中部平台受到上部滑体的预压,形成“切填”效应,其破坏形式为蠕滑-拉裂-滑移;(3)下部坡体滑动。

北京市门头沟区达摩沟泥石流发育特征与危险性评价

聂琼, 聂治豹, 陈剑, 丁士君, 吴赛儿, 李多, 葛润泽, 陈瑞琛

2023, 37(04): 1013-1022. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.086

摘要 ( 88 )

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泥石流是北京西部、北部山区雨季最常见的地质灾害类型之一。北京市门头沟区清水镇达摩沟历史上曾发育多期泥石流灾害,目前仍存在大量人工堆积物和崩塌堆积等泥石流潜在物源,存在明显的泥石流隐患。本文查明了北京门头沟区达摩沟泥石流物源类型、储量与分布情况,并针对10年一遇、20年一遇、50年一遇和100年一遇4种极端降雨频率工况,基于二维动力模型(FLO-2D)分析了达摩沟泥石流的运动学特征,模拟了泥石流隐患影响范围并进行危险性分区评价。调查结果表明,泥石流潜在物源以人工弃渣煤矸石为主,沟道堆积物与崩滑堆积物为辅,物源静储量共计约为44.7×10⁴ m³,泥石流流态性质整体呈现稀性特点。综合4种降雨情况模拟结果,可判断达摩沟泥石流高危险区主要分布在沟口堆积区及主、支沟汇流处,占流域面积比例为13.1%~20.0%,中危险区与低危险区所占比例分别为29.9%~31.2%和48.8%~57.0%。建议在达摩沟流通区设置上游拦截、下游排导的防治措施,并在暴雨季节加强形成区的雨量监测预警。

基于GIS与AHP耦合技术的承德地区地质灾害危害性评价

王瑞丰, 翟延亮, 张宝君, 申国强, 曾一凡

2023, 37(04): 1023-1032. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.160

摘要 ( 81 )

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为了评价中低山区地质灾害的危害性,以河北承德地区为例,基于层次分析法(AHP)和ArcGIS平台对地质灾害易发性进行评价,根据最新的土地利用现状对承灾体易损性进行评价;通过构建地质灾害危害性判断矩阵,将地质灾害易发性评价图层和承灾体易损性评价图层进行信息融合,完成地质灾害危害性评价。结果表明,承德地区地质灾害高危害区和较高危害区主要集中在宽城县北部、兴隆县东部和平泉市南部等地,中等危害区主要分布在滦平县中南部、兴隆县南部、平泉市中北部、双桥区南部和双滦区南部等地,低危害区和较低危害区主要分布在承德县北部、隆化县、丰宁县和围场满族蒙古族自治县等地。本次研究充分考虑了地质灾害的双重属性,较为准确地评价了地质灾害易发性和承灾体易损性在不同组合状态下的地质灾害危害性,评价结果可有效避免以往以地质灾害易发性为主要依据编制地质灾害防治规划的问题,可为承德地区地质灾害防治规划提供科学依据和技术指导。

基于CF、CF-LR和CF-AHP模型的国家热带雨林公园地质灾害易发性研究:以海南保亭为例

李信, 薛桂澄, 夏南, 柳长柱, 杨永鹏, 马波

2023, 37(04): 1033-1043. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.002

摘要 ( 72 )

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国家热带雨林公园内地形陡峭,地质灾害频发,开展国家热带雨林公园地质灾害易发性评价对减少地质灾害风险具有重要意义。以海南省保亭县为研究区,选取断裂、高程变异系数、剖面曲率、NDVI指数、水系和道路作为评价因子,分别采用确定性系数模型(CF)、确定性系数与逻辑回归耦合模型(CF-LR)、确定性系数与层次分析法耦合模型(CF-AHP)对研究区进行地质灾害易发性评价与精度分析。结果显示,地形地貌对地质灾害的发育具有控制作用,地质灾害受断裂、公路和水系分布影响明显;三种模型均有较高的准确性,其中确定性系数与逻辑回归耦合模型(CF-LR)相对更高,是一种地质灾害易发性评价可靠性高的模型。

工程扰动诱发川西杜米滑坡复活变形特征及机理分析

周洪福, 方甜, 夏晨皓, 冉涛, 徐如阁, 张景华

2023, 37(04): 1044-1053. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.084

摘要 ( 62 )

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人类工程活动是诱发滑坡复活并导致滑坡整体或局部失稳破坏的重要因素之一。本文以川西雅江县杜米滑坡为例,通过地质调查、Insar监测、工程钻探、数值分析、稳定性计算等技术方法,在查清滑坡特征的基础上,总结滑坡变形破坏特征并进行分区评价,剖析滑坡复活变形成因机理,探讨滑坡前缘坡脚开挖程度与滑体稳定性之间的关系。研究结果表明,杜米滑坡一共发育3个滑面,分别对应强烈变形区、中等变形区和轻微变形区。前缘坡脚开挖是诱发杜米滑坡复活的主要原因,降雨入渗导致滑带土强度劣化是助推因素。前缘坡脚开挖水平深度超过10 m,暴雨工况滑体将出现明显变形下滑破坏。研究成果对避免类似杜米滑坡导致的“小灾大损”具有较强的参考和借鉴意义。

遥感综合地质解译方法在中尼铁路勘察中的应用研究

田社权

2023, 37(04): 1054-1064. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.154

摘要 ( 87 )

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中尼铁路沿线地质条件复杂,地形切割强烈,海拔多高于4000 m,自然气候恶劣,外业工程地质勘察工作实施难度极大。为了减轻外业勘察工作量,提高工作效率,本研究充分发挥遥感技术特长,采用遥感综合工程地质解译分析法对沿线基础地质、水文地质、不良地质等要素开展详细的分析研究。结果表明,区内地层时代跨度大,岩性复杂,断裂构造极为发育,EW向区域性断裂控制了主要地层展布,其两侧发育多组近平行的一般性次级断裂,其中NE—NEE向断裂活动时代较晚,多切错EW向断裂;滑坡主要分布在东部热曲、下布曲、萨迦冲曲等流域,以基岩滑坡为主;泥石流在区内广泛分布,以东部下布曲、萨迦冲曲两岸为典型,具规模大、群发性特征;危岩落石主要分布在西侧吉隆藏布河谷、东部朋曲河谷两岸部分区段,对隧道口选取以及傍山线路影响较大;区内发育两组EW向地热高值背景异常带,与区域性断裂关系密切。本次研究成果可有力地支撑外业工程地质调查以及线路方案设计工作,并充分发挥遥感技术在铁路工程地质勘察中的支撑作用。

沂蒙山世界地质公园岱崮地貌特征、成因及演化

蔡胤璐, 武法东, 韩晋芳, 黄震, 周莹, 刘宝印, 谌杨杨

2023, 37(04): 1065-1074. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.085

摘要 ( 555 )

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沂蒙山世界地质公园是岱崮地貌的命名地。作为一种新地貌类型,其成因、形成年代及演化等方面尚存在争议。基于此,本次研究通过野外崮体特征调查,总结了岱崮地貌的特征,对地层及河谷横剖面实测和光释光(OSL)测年,估算岱崮地貌开始形成的年代。研究结果表明,岱崮地貌特征与地层岩性相关。顶部寒武系张夏组厚层石灰岩,因抗风化和侵蚀能力较强,且发育垂直节理而形成“顶平”“身陡”的崮顶;下部岩性以泥岩、粉砂岩夹薄层灰岩为主,因抗风化能力较弱而形成坡缓的山麓,二者共同构成“方山”特征。利用不同时期河流阶地的年龄,计算河流侵蚀下切速率,并以此估算岱崮地貌开始形成的时间约为1.77 Ma。岱崮地貌的演化过程可划分为4个主要阶段:(1)寒武纪时期的物质基础形成阶段;(2)受构造运动抬升,地层逐渐出露地表,岱崮地貌进入地貌塑形阶段;(3)受流水、风力和重力崩塌作用影响,岱崮地貌进入发育成熟阶段;(4)最后岱崮地貌顶部灰岩坍塌而进入消亡阶段。本研究有助于加深对岱崮地貌的全面认识及其科学价值的挖掘,也有助于世界地质公园地质科学知识的普及。

内蒙古阿尔山世界地质公园地质遗迹特征及其地学意义

王璐琳, 朱青峰

2023, 37(04): 1075-1088. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.086

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对地质遗迹进行科学分类和特征描述是合理利用和保护地质遗迹的前提与基础。阿尔山世界地质公园内具有丰富的典型地质遗迹,具有较高的旅游价值,对其研究具有一定的地学意义。在地质遗迹调查的基础上,依据有关技术要求,将阿尔山地质公园地质遗迹划分为地貌景观、水体景观2大类,进一步划分为火山地貌、岩石地貌、流水地貌、构造地貌、泉水景观6类,以及火山机构、火山熔岩地貌、火山成因湖泊、花岗岩地貌、流水侵蚀地貌、流水堆积地貌、构造地貌、温泉、风景河段9亚类,共识别47处地质遗迹点,其中的火山地貌和温泉景观在全球地质遗迹对比分析中具有重要意义。本文阐明了地质公园的地质遗迹特征,并从地貌学、水文地质学以及旅游地学等方面探讨其地学意义,为公园的地质遗迹保护和旅游线路规划提供科学依据,促进公园地质科学研究、地球科学科普以及地学旅游的可持续发展。

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