大孔隙扭曲度对土壤水分入渗的影响

[目的]探究大孔隙扭曲度对土壤水分入渗的影响,为深入了解大孔隙扭曲度影响优先流的物理机制提供理论依据。[方法]采用室内含大孔隙土柱的定水头入渗试验,以长武地区黑垆土为研究对象,分析大孔隙不同扭曲度对土壤湿润锋运移、累积入渗量和水分穿透时间的影响。[结果]大孔隙的形状深刻影响入渗湿润锋的形状,对湿润锋纵向、横向运移具有引导作用;大孔隙扭曲度减小可加速湿润锋运移,增加累计入渗量;水分穿透土柱的时间随扭曲度的增大而增加,穿透时间与扭曲度可用对数关系描述;湿润锋运移深度、累积入渗量与时间均呈明显的乘幂关系,其函数式的参数取决于土体中大孔隙扭曲度。[结论]大孔隙扭曲度对水分入渗影响深刻,是研究大孔隙流的重要因素。

马元铅锌矿沥青特征及其成因分析

早在20世纪80年代,许多学者就认识到密西西比河谷型铅锌矿床与有机质有密切联系,并以沥青作为有机质参与成矿的标志。马元铅锌矿区灯影组白云岩中大量的沥青与矿伴生。通过对马元矿区沥青及烃源岩野外地质特征观察及采样分析,发现震旦系灯影组烃源岩有机质丰度较低,不能形成大量烃类物质,而其上覆的下寒武统烃源岩有机质丰度较高,类型较好,可以形成大量的烃类物质。

古岩溶的识别标志及地球化学研究方法述评

通过检索国内外有关古岩溶的文献,列举了古岩溶的主要识别标志。在此基础上,对国内外关于古岩溶和古岩溶岩研究的方法和技术手段进行总结,主要讨论了古岩溶岩的地球化学研究方法。通过古岩溶岩中稀土元素、微量元素地球化学特征分析,得出古岩溶形成过程中古流体性质、古水文条件等,对预测古岩溶储层以及与古岩溶有关的矿床的分布规律提供地球化学信息,从而有效地、经济地勘探和开发油气田和相关矿产资源。

鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望

鄂尔多斯盆地是中国规模最大的低渗透油气资源勘探与开发基地,其低渗透油气藏具有油层物性差、非均质性强、油藏成藏因素复杂、油藏分布受多种因素联合控制等特点。在回顾鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏理论研究和勘探历史经验基础上,认为目前鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏研究存在两大理论体系,即沉积学控制成藏理论和运移动力学控制成藏理论,前者从沉积特征出发,强调储层砂体沉积相、非均质性和成岩作用在低渗透性油藏形成中的控制作用,后者从石油运移与聚集过程出发,强调运移动力学在初次运移和二次运移中的重要作用。但是目前低渗透油气成藏研究存在一定的局限性和片面性,过分强调了单个地质因素的作用,其中沉积学控制成藏理论局限于沉积相划分和沉积模式建立方面,过多地强调了沉积相对成藏因素静态的控制作用,而忽视了油气成藏过程的动态属性;运移动力学控制成藏理论却过分强调了油气流体运移过程的模式化和公式化,过分夸大和随意解释了油气运移成藏记录———油气包裹体的作用及其原始地质意义,轻视了深部地层条件下油气运移的复杂性和油气包裹体记录的多解性。因此,传统的单因素控制油气成藏理论和相应的勘探研究方法已经不能确切揭示油气富集规律和有效指导勘探工作。低渗透油气藏成藏理论研究趋势是要重视分析油气藏地质记录,动态研究油气藏形成和演化历史过程,总结油气富集规律,为油气勘探战略部署提供重要资料。

扬子板块北缘马元铅锌矿床稀土元素地球化学研究

马元铅锌矿床是近年来在扬子板块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过对马元铅锌矿床原生矿体中不同脉石矿物及矿区出露地层中稀土元素地球化学特征的研究,探讨了其成矿物质来源。马元矿区热液脉石矿物及出露的沉积地层稀土元素北美页岩标准化配分曲线总体呈比较平坦的特点,而且在Y-∑REE图解中呈线性分布,表明成矿物质主要来源于沉积地层。晚期方解石较早期热液白云石具有轻稀土元素总量高且相对富集的特点,表明二者是不同来源流体演化的结果。早期热液白云石在稀土元素总量(∑REE)、轻、重稀土元素比值LREE/HREE以及在Y-∑REE图解上的分布等方面与灯影组白云岩比较接近,说明早期热液白云石主要来源于灯影组白云岩的溶解;而晚期方解石稀土元素总量明显高于灯影组白云岩而低于基底及古生代沉积碎屑岩系,晚期流体可能流经了具有高稀土元素总量的基底及沉积盆地中的碎屑岩系。矿区热液脉石矿物北美页岩标准化稀土元素配分曲线均显示出有较明显的Eu异常,表明成矿流体具有相对较高温(>200℃)和还原的环境。

黄土丘陵区林草恢复进程中土壤入渗特征研究

植被恢复可以改善土壤的入渗能力,植被恢复方式不同及恢复进程中其土壤性质的改善对土壤水文特征的影响程度也将影响到植被恢复的格局。为确定林地、草地植被恢复年限对土壤水分入渗特征的影响,以黄土丘陵区西部官山林场退耕后栽植的刺槐林地、撂荒草地为对象,选取退耕年限为9年、15年、25年的林地、草地。于2014年5月对各样地的原状土土柱进行定水头入渗,比较不同退耕年限林地、草地的入渗性能和湿润锋穿透60 cm土柱的时间,并分析影响入渗特性的因素。结果表明:退耕年限为25年林地的土壤稳定入渗率、平均入渗率、前120 min累积入渗量、湿润锋到达60 cm土柱的时间分别为1.86,2.60 mm/min,387.82 mm,23.00 min;退耕年限为15年林地分别为1.38,1.90 mm/min,288.88 mm,35.33 min;退耕年限为9年林地分别为0.35,1.03 mm/min,194.50 mm,40.00 min;退耕年限为25年草地分别为3.17,3.17 mm/min,386.43 mm,24.00 min;退耕年限为15年草地分别为1.86,2.60 mm/min,387.82 mm,34.33 min;退耕年限为9年草地分别为1.86,2.60 mm/min,387.82 mm,38.33 min。6种样地的土壤入渗过程均能用通用模型进行高精度拟合。各样地土壤入渗速率与土壤有机质、>0.25 mm水稳性团聚体含量呈正相关关系,与土壤密度呈负相关关系。土壤入渗能力随退耕年限增加而增强,退耕还草比退耕还林更有利于土壤入渗能力增强。因此建议在水资源有限的黄土区以退耕还草为主以促进更多的降雨就地入渗。

土壤大孔隙流研究现状与发展趋势

大孔隙流方面的研究是土壤水运动机理由均质走向非均质领域的标志而成为土壤物理学学目前的研究热点,研究成果对评估土壤污染物风险、确定灌溉、施肥、以及种植作物方案等提供理论依据。围绕大孔隙的分类标准、大孔隙流的影响因素、土壤大孔隙流量化方法3个方面综合介绍了土壤大孔隙流的研究现状,指出目前研究中存在的不足以及今后的发展趋势。旨在为深入研究大孔隙流提供新的思路及参考。

东胜砂岩型铀矿氧化酸性流体与还原碱性热液流体过渡界面蚀变带成矿作用研究

位于鄂尔多斯盆地北部地区的东胜砂岩型铀矿在平面上和垂向上具有明显的岩石学和地球化学分带性,矿物学和岩相学特征研究表明其分带性是不同性质流体蚀变作用造成的。根据氧化/还原过渡界面蚀变矿物特征及其相互交代关系,识别出早、晚两个世代蚀变矿物组合,分别反映出早期蚀变流体为氧化环境下的酸性流体,晚期蚀变流体为还原环境下的碱性热液流体。早期氧化环境的酸性流体蚀变作用基础上叠加了晚期还原环境下的碱性热液流体蚀变作用,导致了铀在氧化/还原过渡界面的富集成矿。分析认为,东胜铀矿热液蚀变与鄂尔多斯盆地乃至华北地区燕山期构造活动和岩浆活动产生的区域性热异常事件具有一定联系。

大巴山造山过程有机流体研究

野外调研和显微镜下岩相学观察研究表明,大巴山构造带不同构造单元有机流体类型多样,特征各异.北大巴山冲断-推覆构造带发育变质流体包裹体和大量有机流体包裹体.大巴山前陆构造和前陆坳陷区发育三期有机流体包裹体,即液态烃包裹体、纯气态烃包裹体以及储层沥青和古油藏沥青,它们记录了大巴山造山过程中油气形成和演化历史有机流体包裹体甲烷气δ13 C1为-17.036‰～-30.390‰,δD为-107.712‰～-156.730‰,表明其为油型运移天然气.有机地球化学分析表明,大巴山断裂带运移沥青和古油藏沥青原始有机母质以低等水生生物和藻类有机质来源为主,与下寒武统碳质泥岩烃源岩和下二叠统碳酸盐岩烃源岩具有亲缘关系.结合构造演化特征研究认为,印支构造运动之前,大巴山构造带古生代烃源岩在正常埋藏热演化作用下形成液态烃,印支碰撞造山使液态烃大规模运聚成藏,燕山构造运动形成大巴山前陆并伴随古油藏破坏,同时使大巴山前陆坳陷区液态油热解形成天然气藏.大巴山造山过程有机流体研究表明,大巴山前陆不但有天然气成藏过程,而且有液态烃形成和成藏历史.

上扬子地块北缘灯影组硅质岩系硅、氧同位素特征及其成因!

通过对上扬子地块北缘大巴山构造带与碑坝穹窿构造带中震旦系灯影组硅质岩的硅、氧同位素进行研究以探究其成因.结果显示,研究区硅质岩及石英脉中δ30Si值为0.6‰～1.6‰,全为正高值,与沉积成因硅质岩的δ30Si值十分接近,并且该地区当时处于浅海陆棚环境,沉积物受陆源碎屑影响较大,也说明其为沉积成因;另外,硅质岩及石英脉中δ18 O值为20.3‰～21.6‰,与沉积成岩石英的δ18O一致,通过硅质岩氧同位素地质温度计计算得出,该地区硅质岩形成温度明显的高于古海水温度,表明研究区有海底热水的参与.最后推断研究区硅质岩系是沉积成因的,且在沉积过程中有海底热水的参与.

不同退耕年限林草地土壤颗粒分形特征研究

选用不同退耕年限林地、草地各3块,对0—60cm土壤进行土壤机械组成及分形维数研究,分析土壤颗粒特征与土壤基本性质之间的相关关系。结果表明:随着退耕年限的增加,土壤粘粒含量与颗粒分形维数有增长趋势,林地较草地变化显著;林、草地中土壤颗粒分形维数随土层加深均降低,林地较草地降低明显;随着年限的增加,土壤基本性质得到改善,饱和含水率、总孔隙度、水稳性团聚体及有机质尤为显著;土壤颗粒分形维数与水稳性团聚体、饱和含水率、总孔隙度、有机质和粘粒含量均存在显著正相关关系。退耕还林还草可改善土壤基本性质,土壤质地有向粘性发展的趋势,土壤分形维数提高,其中以林地最为显著。

土壤初始含水率对优先流的影响

土壤中优先流的存在会造成肥料利用率降低以及土壤深层甚至地下水污染。为确定土壤初始含水率对优先流的影响,通过室内含大孔隙土柱定水头入渗实验,以长武黑垆土及渭河砂土为研究对象,分析不同土壤初始含水率对优先流的影响。结果表明:1)相同质地,当土壤初始含水率大于其斥水性的峰值含水率时,湿润锋运移深度随着土壤初始含水率的增大而增大,反之湿润锋运移深度随着初始含水率的增加而减少,不同质地土壤湿润锋运移速度随土壤粉粒质量分数升高而减慢;2)累积入渗量受到土壤储水性及斥水性的双重影响,导致与湿润锋的运移趋势并不一致,黑垆土对照CK组及优先流O-C-30组(除7.04%含水率外)累积入渗量随着土壤初始含水率的增大而减小,渭河砂土CK组及O-C-30组均呈现2阶段特征,累积入渗量先随着土壤初始含水率的增加而减少,之后随土壤初始含水率的增加而增加;3)Kostiakov入渗模型能很好地拟合累积入渗量随时间的变化过程,适用于存在优先流的土壤入渗模拟。该研究结果对土壤优先流水分模拟具有一定的指导意义。

马元铅锌矿成矿流体类型——来自稀土元素的证据

成矿流体是地质流体一定阶段的产物,富含成矿元素并具有成矿的潜能。按流体来源及其自然产出地质特征,地质流体包括海水、大气降水、幔源流体、变质流体、成岩流体和热液流体。成矿流体来源及类型是矿床研究的主要任务之一,稀土元素配分作为一种新兴的流体研究手段,近年来得到了广泛应用。稀土元素元素常作为一个整体从微观层面示踪各种地质作用过程,其相对的惰性行为使地质作用过程中某一或某几个稀土元素元素的分异具有地质指示意义。

西安医学院大学生上呼吸道正常菌群的调查

目的:调查了解健康人群呼吸道正常菌群的组成和半定量结果,为临床的诊断和治疗提供帮助。方法:采集西安医学院在校大学生204份咽拭子标本,三区划线接种血平板,37℃孵育18-24小时培养后观察不同菌落形态及不同菌所占的比例。进行革兰染色,必要时做触酶氧化酶试验。结果:上呼吸道正常菌群在血平板上的培养结果以非β溶血的革兰阳性链球菌和革兰阴性双球菌最多,携带率为100%;其次是其他革兰阳性球菌(微球菌为主),携带率为56.4%;革兰阳性的棒状杆菌、革兰阴性杆菌、葡萄球菌较少,携带率<5%。结论:了解上呼吸道的正常菌群,有助于实际工作中对呼吸道感染病原菌的判断。

鄂尔多斯盆地西南缘龙门火成岩储集层特征

在油气勘探开发中,沉积岩储层一直被作为油气勘探的主要对象,而对于非常规的火成岩储层未给予足够的重视,随着国内外在流纹质火山角砾岩、集块岩中获得高产天然气藏,揭示了火成岩可以成为良好的油气储层(李勇等,2008;2009;匡立春;2008),火成岩气藏成为天然气勘探的新领域。火成岩喷发类型多,期次多,产生不同的岩性组合和分布特征(陆建林等,2007;姜慧超等,2009),断裂和岩浆活动可以为油气聚集提供有利的储集空间,由此可见火成岩储层具有很大的勘探和开发潜力。

黄土丘陵区不同植被类型下土壤水分动态

[目的]探讨黄土丘陵区不同植被类型对土壤水环境分异规律的影响。[方法]以陕西省延安市燕沟鸡蛋卯小流域1997年退耕建造的样板坡面为对象,于2009年4—10月对其西坡面,自坡顶向下分布的7种植被类型(苹果园、刺槐林、沙棘灌丛、柠条林、紫穗槐灌丛、荒草地、农地(谷子)),采用土钻法每月中旬监测。[结果]生长季(4—10月)0—200cm深度平均土壤含水量大小呈现:紫穗槐灌丛>荒草地>农地(谷子)>刺槐林>柠条林>沙棘灌丛>苹果园。不同植被类型下土壤水分垂直剖面分布有较大差异,在浅层(0—40cm),恢复时段的紫穗槐灌丛、刺槐林下土壤含水量一般高于荒草地,沙棘灌丛、农地(谷子)、苹果园土壤含水量低于荒草地;在中层(40—120cm),荒草地土壤含水量最高,苹果园含水量最低,乔灌林地居中;在深层(120—400cm),只有紫穗槐灌丛、农地(谷子)土壤含水量高于荒草地,其他乔灌林地、苹果园含水量较低。[结论]延安地区植被恢复的乔灌林土壤含水量以紫穗槐灌丛偏高,柠条林、刺槐林、沙棘灌丛对深层土壤水分消耗较大,不利于土壤水环境及其永续利用。

关川河流域土地利用变化对径流的影响

土地利用/覆被变化(LUCC)引起的径流响应研究不仅是流域水文学的一个热点,也是评估国家退耕还林战略实施效果的需要。选择黄土高原西部关川河流域为对象,依据流域出口大羊营水文站1993—2001年期间5—9月的径流资料,对SWAT模型进行参数率定。进而利用率定后的SWAT模型计算1980年、2000年两期土地利用下的径流量,分析土地利用变化的水文响应。结果表明:模拟率定期和验证期的决定系数R2和Nash-Sutcliffe效率系数分别为:0.85,0.78和0.86,0.84,说明模型对关川河流域汛期径流量模拟具有较高的适用性;关川河流域在实施了退耕还林草后,2000年较1980年耕地大面积减少而草地大面积增加。在气象条件相同的前提下,即气象输入数据不变的情况下,2000年土地利用下的月径流模拟值相比1980年土地利用下的月径流降低,9a内年均(5—9月份)径流量减少1.39m3/s。既在气候不变情况下,林草植被恢复将会引起流域径流趋于减少。

基于中观土地资源资产核算方法的理论实践——以西安市国有建设用地为例

国有建设用地资产核算是全民所有自然资源资产核算的重要组成部分,其核算方法的实践尚处于起步阶段。本文以西安市为例,依据行政辖区内不同空间区位上土地的质量、功能、价值等差异划分均质区域,以各均质区域为基本核算单元,评估核定基本核算单元内分用途的土地价值水平,与相应土地的实物量结合,核算土地资产总量。该方法采用基准地价调整完善后形成覆盖全域全地类的价格体系,能够满足现阶段区县土地资产管理核算需求。通过核算,发现部分底图数据与专题数据不一致、权益价值体现不足、与管理实践结合不强等问题,并提出相应的优化建议。

亮蓝示踪土壤水分运移的适宜浓度研究

尽管亮蓝是一种广泛用于研究土壤水分运移的染色剂,但其自身的吸附作用是否影响水分自由运移、如何选择适宜的染色浓度等尚需研究。此次使用5种浓度的亮蓝溶液在3种土壤中进行土柱入渗试验,对比不同亮蓝浓度下的稳定出流速率、水分穿透时间、湿润锋与染色峰偏离情况,寻求亮蓝染色剂在土壤水分运移示踪研究中的适宜浓度。结果表明:(1)在0~2.0g/L浓度范围内,亮蓝染色剂的添加未影响到水向土体入渗行为,即亮蓝染色剂示踪土壤入渗是可行的。(2)染色剂浓度为1.5g/L时,水分穿透土柱的时间、稳定出流速率最接近对照(0.0g/L),但各浓度之间差异很小;而以染色锋面与水的湿润锋面之差计算的迟滞系数值判断,黑垆土适宜的亮蓝溶液为1.5g/L,黄绵土1.5~2.0g/L和砂土2.0g/L浓度。(3)迟滞系数与土壤黏粒含量存在极显著正相关关系,有一定吸附能力的亮蓝溶液更适合黏粒含量低的土壤。综合考虑,三类土壤采用1.5~2.0g/L染色浓度研究土壤水分运移是可行的。