河口海岸沉积层理特征与形成机制

河口海岸地处海陆交界带,其沉积层理特征与形成机制是沉积动力学、动力地貌学和地层学等学科方向的研究热点,对评价海岸工程环境效应、重建沉积古环境等具有重要参考价值。通过梳理河口海岸区域径流、潮汐、波浪等多种动力因子作用的研究成果,归纳不同动力主导作用形成的沉积层理特征,剖析3种基本动力对沉积层理塑造的动力学机制,阐释洪水、风暴偶发动力因子以及生物扰动、海平面变化、围垦工程等其他影响因子对沉积层理形成和保存的作用机理。同时,总结了数值模拟手段在沉积层理形成和破坏机制解译方面的应用及取得的机理认知,提出在河口海岸沉积层理时空尺度认知、多因素耦合反演模型开发应用等方面有待进一步研究的科学问题。

燃料包壳表面沉积层对汽化核心密度影响的实验研究

燃料包壳表面沉积层在压水堆常规运行中形成,其对包壳沸腾传热的影响尚不清楚。为了探索包壳表面沉积层对汽化核心密度的影响规律,本文基于常压下的流动沸腾可视化实验台架,以锆-4合金为基板,采用逐层沉积的方法形成不同厚度的SiO_(2)沉积层,通过开展流动沸腾实验对比不同沉积层厚度下的汽化核心密度差异。研究发现,SiO_(2)沉积表面与未沉积表面相比汽化核心密度增大,Koncar模型可较好地预测本实验工况条件下的汽化核心密度。

利用低声速沉积层反射特性线性反演地声参数

为提高反演效率和降低地声参数耦合,提出一种线性反演低声速沉积层地声参数的方法。从类线性声速剖面的两层海底平面波反射系数出发,分析了全透射角及全透射角下最大反射损失、干涉条纹等反射特性与各相关地声参数的关系,并构建了相应的代价函数。结合敏感性分析和分步反演策略,分步反演了低声速沉积层地声参数。该方法适用于低声速沉积层声速梯度恒定的情况。利用新英格兰泥地实验部分海底反射损失数据进行了实验验证。实验反演结果与相关跨维反演结果基本一致,反演误差分别为声速比0.1%,密度比0.3%,吸收系数14.6%,声速梯度为15.8%。反演效果显示,该方法一定程度上规避了部分地声参数间的耦合,且可给出决定类线性声速剖面形状的幂次项的最佳估计。

通州—三河地区沉积层高分辨率三维S波速度结构和径向各向异性

北京大都市区位于冀中凹陷与太行山隆起和燕山褶皱带的交汇区,区内被第四系松软沉积层覆盖,历史和现今的地震活动性表明,其面临潜在的巨震风险.地震风险评估和强地面运动模拟依赖准确的沉积层三维S波速度模型.本文基于布设在通州—三河地区前所未有的密集台阵数据,构建了该区域高分辨率三维S波速度结构和径向各向异性模型.首先将919个台站组成的密集台阵划分为若干子台阵,利用修正的背景噪声聚束分析方法,提取各个子台阵的Love波频散曲线,通过深度反演构建了通州—三河地区三维SH波速度模型.结合由基阶和一阶Rayleigh波模式反演构建的三维SV波速度模型,获得了台阵下方的径向各向异性模型.模型显示,大兴断裂在穿过牛堡屯之后,继续向北东向延伸约20 km.大兴凸起以大兴断裂为界,表现出明显不同的构造特征和沉积过程.断裂的北西侧第四系沉积层较浅,推测约为100~400 m;断裂的南东侧第四系沉积层厚度横向变化较大,发育夏垫凹陷和甘棠凹陷.沉积盆地径向各向异性的幅度可达±20%,地表约0~60 m范围有一较强的负径向各向异性(VSH<VSV)覆盖层,推测与该地区垂直地裂缝发育有关.正的径向各向异性(VSH>VSV)是沉积作用造成的水平层序排列的沉积分层的反映.

送丝角度与方式对激光熔丝单道沉积层成形的影响

为了研究旁轴激光熔丝增材制造过程中,焊丝送入熔池的方位对沉积层成形的影响,进行了不同送丝角度和送丝方式下的单道激光熔丝沉积试验,分析对比了沉积层的层宽、层高、表面粗糙度、截面形貌和基板熔深随送丝角度和送丝方式的变化规律.结果表明,旁轴送丝的送丝角度和送丝方式对激光熔丝单道沉积层的成形都有一定影响,且送丝方式大于送丝角度对沉积层尺寸和形状的影响;随着送丝角度的增大,3种送丝方式的基板熔深都逐渐减小,前置送丝和后置送丝沉积层的层宽逐渐减小,层高逐渐增大,而侧置送丝沉积层的层宽、层高和表面粗糙度则变化较小;前置送丝和后置送丝沉积层的截面形状呈对称的圆弧形,侧置送丝沉积层的截面形状不对称,最高点偏向焊丝一侧.

沉积层海底界面Scholte波水池实验

海底界面Scholte波具有衰减小、传播距离远等特点,可应用于水下目标探测与海底参数反演。在实际海洋环境中,海水与弹性海底之间的沉积层会对Scholte波的激发和传播产生显著影响。该文利用缩比原理设计并开展水池实验研究,将实际海洋环境按1:5000的比例缩比至实验室水池尺度,利用声压场Scholte波识别方法在包含沉积层的实验环境下对Scholte波的激发与传播规律进行探究。实验结果表明,该实验条件下,1 mm厚度的沉积层时海底界面依然有Scholte波激发,但沉积层的存在会增大其衰减;而厚度超过1 mm的沉积层会导致Scholte波无法激发。根据缩比原理,实验环境对应为声源频率10 Hz、水深3000 m、沉积层厚度5 m的实际海洋环境,即在上述实际海洋环境中,海底界面Scholte波仍可以正常激发,而厚度大于5 m的粉沙质沉积层会导致Scholte波无法激发。

使用接收函数自相关约束渤海湾北部沉积层结构

地震灾后调查表明盆地对地震动有显著的放大效应.低速、松散的沉积层和下伏基岩之间的物性差异,通常被认为是导致地震破坏增加的直接原因,它会显著增加盆地内地震动的持续时间、放大地震动幅度.可靠的沉积层结构和基阶共振频率有利于估计沉积层的放大作用并评估该区地震危险性.本研究利用渤海湾地区43个流动地震台站的远震波形资料提取了P波接收函数,进一步通过接收函数自相关得到了台站下方沉积层的共振频率,并依照钻孔资料推导出的共振频率和沉积层厚度之间的经验关系,给出了研究区的沉积层厚度.研究区共振频率存在由东北向西南减小的趋势,其中研究区东北部共振频率主要介于0.30~0.77 Hz之间,对应的沉积层厚度介于120~500 m;研究区西南平原地区绝大部分台站的共振频率低于0.30 Hz,沉积层厚度介于500~1252 m.本文结果与前人采用HVSR方法给出的共振频率具有较好的一致性,通过与已有反射和钻孔资料对比研究,推测本文所给出的沉积厚度为晚第三纪-第四纪(N+Q)的沉积盖层厚度.

不同透水条件下海底饱和沉积层动力响应特性分析

海床沉积层的透水条件可以直接影响其在地震中的动力响应特性,但是在现有的理论研究中,大部分都直接假设海床沉积层的底部为不透水边界。为此,基于Biot饱和多孔介质理论,通过求解沉积层瞬态响应和稳态响应的解析解或半解析解,研究了沉积层底部透水条件对其在地震中动力响应特性的影响。研究结果表明,在底部位移激励的条件下,快波和慢波经过沉积层的不透水底部边界时会产生一类压缩波,经过沉积层完全透水底部边界时会产生两类压缩波;即使在相同的激励条件下,不同透水性能的沉积层中产生的两类压缩波的振动幅值也具有非常显著的差异;沉积层底部透水条件也会影响海床的频率响应特性,低频时底部透水的沉积层的位移放大系数较大;相反,高频时底部不透水的沉积层的位移放大系数较大。

滑动电接触界面沉积层对电枢熔化的抑制效应研究

维持良好的滑动电接触性能是实现电磁轨道发射高频率和高效率工作的重要保证。重复发射时,轨道表面沉积层影响电枢表面熔化特性,进而改变接触状态,从而影响滑动电接触性能,因此有必要对沉积层作用下的电枢熔化特性进行分析。首先,通过分析沉积层受热过程,建立了沉积层熔化判断模型,并提出沉积层熔化判断条件;其次,基于沉积层熔化特性,建立了沉积层作用下的电枢熔化磨损计算模型,分析不同电流条件下沉积层熔化特性发现,载流量越大,沉积层熔化范围越大,并且启动低速阶段沉积层能够发生熔化,高速阶段沉积层不容易发生熔化;最后,开展重复发射试验,通过理论分析结合试验验证对电枢熔化的抑制特性进行研究。结果表明:沉积层厚度随着发射次数逐渐增加,沉积层全部熔化状态下,电枢最大熔化深度随发射次数呈逐渐减小的趋势。模型计算结果与试验测量结果变化趋势相同,说明沉积层熔化对电枢熔化有抑制效应。该文所建立模型及分析结果对深入理解重复发射时枢轨界面熔化磨损机理、提高滑动电接触性能具有重要意义。

南海重力异常的沉积层密度改正及其对区域构造特征分析的意义

南海位于太平洋板块、印澳板块和欧亚板块交汇处,自晚中生代以来历经张裂作用、海底扩张以及印藏碰撞、菲律宾海板块西向运动等构造事件的叠加改造,不仅形成了复杂多样的构造格局,而且堆积了厚薄不均的沉积层.为了考察沉积层密度改正对利用重力资料分析南海不同尺度构造特征的影响,本文利用南海各区域不同深度沉积层的地震波速度及钻孔密度等数据,建立了沉积层与沉积基底密度差随深度变化的二次函数关系式,并基于该关系式,计算了南海沉积层相对基底密度低而产生的重力异常值.结果显示,南海沉积层的重力异常值在海盆区介于-40^-60 mGal,而在堆积巨厚沉积物的莺歌海盆地可达到-135 mGal;相对于空间重力异常、布格重力异常,经沉积层重力异常改正后的地壳布格重力异常更能突出深部不同尺度的密度结构和莫霍面的起伏特征,其总水平导数模更突显了南海西北部红河断裂带的海上延伸;利用谱分析技术估算岩石圈强度时,经沉积层重力异常改正的地壳布格重力异常数据获得的岩石圈有效弹性厚度值更为符合地质实际,特别是在长条形的巨厚沉积区如莺歌海盆地和马来盆地.分析表明,重力异常的沉积层密度改正对揭示南海构造特征具有重要的意义.

深圳湾海底沉积层的研究

本文用全球定位系统（ＧＰＳ）与地脉冲剖面系统（ＧＥＯＵＩＳＥ）对深圳湾进行网格状断面勘测，经室内剖面记录解译及与钻孔记录校核，将全部剖面录入计算机，再经地理信息系统（ＧｌＳ）分析处理，得出深圳湾海底沉积层的空间分布与各种数据。

标志沉积层磁组构特征及其古环境意义研究

通过对长江三角洲及其邻近区域埋藏古土壤、潮坪、长江下游河道漫滩、舟山滨岸风成沙丘、南京黄土古土壤序列沉积体的磁组构测量统计分析，取得了各自的标志特征。该标志特征揭示出，舟山滨岸风成沙丘与南京黄土古土壤序列沉积的搬运介质能量位相基本一致，其物源来向却显示出巨大差异；上述两类沉积体与上述现今潮坪、河道漫滩沉积体的搬运介质能量位相及物源来向均显示出绝然不同的标志特征。然而漫滩物源来向与南京黄土的物源来向却有众多相似之处；上述区域埋藏古土壤搬运介质的能量位相及物源来向与滨岸潮坪的相似，与舟山及南京的风成沉积相差甚远。上述标志特征揭示表明，其埋藏古土壤母质沉积与该区域风介质搬运及物源来向之间存在明显不同，却与水介质搬运及物源来向存在着亲缘关系。

坝基堰塞湖沉积层改良及其促进植物生长的试验研究

对沉积物进行改良并用于促进植物生长,达到生态修复的效果,实现沉积物的资源化利用,同时解决沉积物堆放占地问题,是目前水利水电行业绿色发展的重点与难点。通过水电工程现场扰动区的生态修复试验,研究了4种不同的改良剂对坝基堰塞湖沉积层的改良效果及对现场自然环境常见植物(格桑花、四季青、百日草、苜蓿、黑麦草和高羊茅)生长的影响。结果表明:添加牛羊粪肥、生物炭、粉煤灰和阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)的沉积物理化性质显著优于现场自然表土(pH值除外),显著提高了自然条件下植物的生长生存能力。其中,施用牛羊粪肥和阴离子型PAM的沉积物处理组植物生长效果最佳,6种植物的株高均有显著提高(1.3~3.3倍)。植被的长势(株高和发芽率)与含水率、碱解氮、总氮、速效磷、有机质和阳离子交换量具有显著相关性(Mantel′s P≤0.05)。随着不同改良剂的添加,提高了0~10 cm深度处沉积物的含水率、碱解氮含量、总氮含量、速效磷含量、有机质含量和阳离子交换量,从而促进了植物的生长,平均提高幅度分别为24%、30%、29%、23%、45%和19%。该研究从坝基堰塞湖沉积物改良的角度为沉积物在生态修复中的实际应用提供了新的见解,对解决沉积物资源化利用及绿色水电发展问题提供了新的思路。

冷喷涂沉积层中的孔隙及其控制措施

冷喷涂沉积层中的孔隙率反映了喷涂颗粒的变形程度及它们之间的结合程度,对沉积层的硬度、弹性模量、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能和疲劳性能等均有一定影响。沉积层孔隙率对评价沉积层综合性能、优化冷喷涂工艺等均有着重要的意义,是衡量沉积层质量的重要指标之一。目前已有多篇文章系统介绍了冷喷涂工艺对沉积层性能的影响,但鲜有关于冷喷涂沉积层中孔隙及其控制措施的综述性报道。为此,在参阅了大量文献的基础上,系统阐述了冷喷涂沉积层中孔隙的形成及其检测方法和影响因素,并总结了孔隙率对沉积层性能的影响及降低沉积层孔隙率的措施。

中上扬子克拉通加里东期(寒武-志留纪)沉积层序充填过程与演化模式

以"构造控盆、盆地控相、相控组合"的思路和"过程-响应"原理为指导,即壳-幔耦合、板块活动和构造运动形成盆地,盆地沉积充填形成层序及相带组合的时空展布,而不同级别层序格架中层序结构、体系域叠加样式及相带的时空组合与盆地沉积充填过程密切相关。在前人对中上扬子克拉通盆地取得丰富的研究与勘探成果基础上,加强沉积环境、层序结构与沉积充填过程等方面的研究,对深化研究区认识以及油气资源勘探具有重要意义。因此,通过层序剖面结构、体系域叠加样式和相带组合的沉积响应记录,分析这些记录特征的时空变化规律来有效地揭示盆地沉积充填过程。具体以反映盆地整体特性的构造-层序(二级层序)为基础,以反映盆地充填格架的层序地层(三级层序)为单元,以反映层序沉积充填过程的层序结构、体系域叠置方式(四级以上层序)和相带分布规律为剖析对象"的技术路线,基于中上扬子加里东期克拉通盆地类型与演化阶段的划分,剖析了典型盆地的沉积充填过程,探讨了沉积层序充填特征及其差异性,并分阶段建立沉积演化模式。研究认为,中上扬子克拉通加里东期由克拉通内和克拉通边缘两大沉积域组成,盆地经历了由伸展机制到挤压机制的两个演化阶段,包括由裂谷型、裂陷型和坳陷型盆地构成的3期沉积充填过程。加里东期克拉通盆地在不同演化阶段,以及相同阶段不同类型盆地,具有不同的沉积建造类型、层序结构和体系域叠加样式等沉积响应,反映了个性鲜明的沉积充填特征和差异明显的控制因素。构造-层序充填过程的控制因素复杂多变,包括基底构造特征、构造运动、深大断裂、古隆起、相对海平面变化、气候变化和物源供给等,而多因素相互作用、综合影响,是特定时期特定盆地形成特有层序结构和叠加样式的关键所在。各阶段沉积模式在充填背景、建造类型、相带展布规律、演化过程与控制因素等方面具有继承性和差异性。加里东期中上扬子克拉通以隆坳相间格局为特征,克拉通台地边缘滩体与台地内广泛发育的白云岩滩和膏盐岩对油气的赋存和封盖意义重大。

首都圈地区莫霍面起伏及沉积层厚度

利用首都圈数字地震台网宽频带和短周期记录提取了接收函数,用H-Kappa叠加方法反演得到了台站下方地壳厚度和泊松比.反演结果显示首都圈地区莫霍面的区域构造方向呈北东或北北东向展布,地壳由东南向西北方向逐渐增厚,平均厚度为34 km.地壳泊松比分布呈现出分块的特征,泊松比高值区对应于岩石比较破碎的多条活动断裂带交汇区.而某些地区堆积有较厚的低速松散沉积层,其下的结晶基底介质速度相对较高,因此,该界面造成径向直达P波能量非常弱,而紧随其后的转换波能量较强,称其为首到波峰.通过正演计算,建立首到波峰和直达P波到时差与沉积层厚度的定量关系,从而可根据首到波峰相对于直达P波的时间延迟来快速判定沉积层的大致厚度.

松辽盆地南部白垩系泉头组-嫩江组沉积层序特征与地层-岩性油气藏形成条件

白垩纪松辽湖盆沉积类型属潮湿带近海坳陷型。松辽盆地南部已探明石油地质储量分布于四大河流三角洲沉积体系 ,含油层段主要分布于二级、三级层序的湖侵体系域和高位体系域 ,油气藏类型为构造油气藏和复合油气藏。随着油气勘探的进展 ,地层 岩性油气藏是重要的勘探目标。西部斜坡区具有形成地层 岩性油气藏的条件。图 3表 1参

中上扬子克拉通海西-印支期(泥盆纪-中三叠世)沉积层序充填过程与演化模式

以"构造控盆、盆地控相、相控组合"的思路和"过程-响应"原理为指导,即壳-幔耦合、板块活动和构造运动形成盆地,盆地沉积充填形成层序与相带组合的时空展布,而不同级别层序格架中层序结构、体系域叠加样式及相带的时空组合与盆地沉积充填过程密切相关。在前人对中上扬子克拉通盆地取得丰富的研究与勘探成果基础上,加强沉积环境、层序结构与沉积充填过程等方面的研究,对深化研究区认识以及油气资源勘探具有重要意义。因此,通过层序剖面结构、体系域叠加样式和相带组合的沉积响应记录,分析这些记录特征的时空变化规律来有效地揭示盆地沉积充填过程。具体以反映盆地整体特性的构造-层序(二级层序)为基础,以反映盆地充填格架的层序地层(三级层序)为单元,以反映层序沉积充填过程的层序结构、体系域叠置方式(四级以上层序)和相带分布规律为剖析对象"的技术路线,探讨和实践了中上扬子克拉通盆地海西-印支期沉积层序充填过程,剖析典型盆地的充填特征,与分阶段建立沉积演化模式。研究认为,中上扬子克拉通海西-印支期与加里东期的相似性是均由克拉通内和克拉通边缘两大沉积域组成,经历了克拉通边缘伸展和由伸展到挤压的2个盆地演化阶段,差异性是该期盆地类型与演化分异明显。典型盆地沉积充填特征表明,不同时期盆地充填特征的差异性决定于沉积充填控制因素的变化,各因素的控制作用因时因地而异。构造-层序充填过程的控制因素复杂多样,包括同沉积断裂、古地理格局、古隆起、碳酸盐生产率变化、相对海平面变化、基底构造特征和构造运动等,各种控制因素通过对层序沉积充填的边界条件、古地理背景、沉积环境、物源性质、层序结构和叠加样式等方面的影响来控制层序的发育,而且是造成沉积层序充填特征差异性的根本原因。各阶段沉积模式具有个性鲜明的充填背景、沉积建造类型、相带展布规律、演化过程和控制因素。海西-印支期中上扬子克拉通台地内保持隆坳相间,台缘以台盆相间为特征,优质储层发育于台地内和台缘高能礁滩环境,台内滞留环境和台盆区为有利盖层和烃源岩发育区。

华北地区重力场与沉积层构造

位于中朝准地台的华北地区是由几个不同的断块组成的,重力异常场的分布具有很强的浅部效应、块状分布和深浅叠加场的特点。重力的高程效应很复杂,不同波长的起伏变化有不同的影响系数。本文对布格改正的有关问题进行了讨论,指出华北如区表浅层的密度值偏低(2520kg/m^3),该区合理的布格改正公式为△g_2=-0.0879H。将重(?)场的垂直导数和向上延拓结合起来,有利于揭示地壳上部构造特征。本文搜集整理了由第四系到寒武系的沉积层资料,给出了沉积层总厚度和视密度的分布。对深部重力异常的分析表明,华北沉积层的形成有深源性质,在均衡调节中起着一定的内载荷作用。

高择优取向Cu电沉积层的XRD研究

采用电化学和XRD方法在CuSO4 +H2 SO4 电解液中获得Cu电沉积层并研究其结构 .结果表明 ,在 4 .0A/dm2 和 15 .0A/dm2 电流密度下可分别获得 (2 2 0 )和 (111)晶面高择优取向Cu镀层 ;Cu镀层晶面织构度随厚度提高而增大 ,获得 (111)晶面高择优Cu镀层的厚度约是 (2 2 0 )晶面的 7倍 ,说明Cu(2 2 0 )晶面比 (111)晶面是更易保留的晶面 ,且低电流密度下铜的电结晶更容易受电沉积条件控制 ;较高的沉积电流密度有利于晶核的形成 ;