再论萨拉乌苏组的地层划分及其沉积环境

本文对萨拉乌苏组的沉积地层进行了详细的划分，按照岩性将其划分为１７层；结合本文及前人的测年结果将萨拉乌苏组定为中更新世—全新世的沉积，因此，提出“萨拉乌苏组与晚更新世的马兰黄土为同期异相或异期异相”的看法是值得商榷的；此外，本文对萨拉乌苏组中末次间冰期以来的沉积作了重点研究，建立了这一时间段的气候曲线，并通过与典型的风成沉积及深海氧同位素阶段的对比，讨论了最后一个气候旋回中这一地区的环境演变历史。

萨拉乌苏河流域萨拉乌苏组沙丘砂沉积特征

萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面萨拉乌苏组含7层古流动沙丘砂、4层古固定—半固定沙丘砂。对这些沙丘砂的沉积构造观察以及粒度、扫描电镜和常量化学元素分析结果表明:(1)这些沙丘砂具有与现代沙丘砂相似的风成沉积构造特征;(2)粒度及其参数——Mz、!、Sk和Kg,以及主要化学组分SiO2、Al2O3和TOFE也与现代沙丘砂相近;(3)Mz-"、SiO2-Al2O3+TOFE散点图和概率累积曲线显示这些沙丘砂与萨拉乌苏组中的河湖相、古土壤差别明显,而与现代沙丘砂一致;(4)石英砂颗粒具有良好的磨圆以及碟形坑、新月形坑、麻坑、上翻解理薄片、硅质沉淀和硅质裂纹等表面结构特征,反映其曾受持久的风力搬运作用。沉积构造、粒度、石英砂颗粒表面结构和化学元素等多个方面具备了与现代沙丘砂类似的风成特征,证明这些沙丘砂的成因是风成的。

萨拉乌苏组地层年代学研究

我国北方地区晚更新世河湖相标准地层——萨拉乌苏组地层的年代学研究，有助于正确理解萨拉乌苏组与马兰黄土以及与冰期气候对比等关系。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分，采用同位素年代测定，并结合黄土—古土壤序列研究的最新成果，初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约１４０—７０ｋａＢＰ的末次间冰期，大致与深海氧同位素第５阶段对应，与黄土高原古土壤Ｓ１发育同期。城川组风成细砂形成于约７０—１０ｋａＢＰ的末次冰期。

基于生态约束的萨拉乌苏组地下水优化管理模型研究

萨拉乌苏组地下水广泛分布于生态环境脆弱的毛乌素沙地,规避地下水开发过程中的生态风险是一个亟需解决的关键技术问题。以ArcGIS为平台,采用Visual Modflow模拟软件,利用通用的优化模型软件GWM,以开采量最大化为目标,以对生态环境最小化为约束条件,研发了陕北能源化工基地地下水优化管理模型。结果表明,考虑了风沙滩地区地表植被生态约束后,全区开采量为70.44×104m3/d,其蒸发量较现状减少28.10×104m3/d,引起的河流排泄减少量仅占现状河流排泄量的4.09%,优化方案既保护了生态环境的完整性,又保证了河流基流量不明显减少,增加的开采资源量均来自减少蒸发量,优化开采方案合理可行,为陕北能源基地水资源利用提供技术支撑。

萨拉乌苏组沉积时代的重新厘定

重新认识我国北方地区晚更新世河湖相标准地层——萨拉乌苏组的形成时代，对于萨拉乌苏组与马兰黄土的关系，与冰期气候对比等具有重要意义。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分，采用绝对年代控制，并结合黄土－古土壤序列研究的最新成果，初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约１４００００～７００００ａ．Ｂ．Ｐ．的末次间冰期，大致与深海氧同位素第５阶段对应，与黄土高原古土壤Ｓ１发育同期。城川组风成细砂形成于约７００００～１００００ａ．Ｂ．Ｐ的末次冰期。

岩石磁学研究对萨拉乌苏组年代归属的意义

通过对萨拉乌苏组沉积物的古地磁学研究发现,该剖面沉积物保存的天然剩磁NRM和Q比值曲线与深海沉积物最后一、二次冰期及末次间冰期的氧同位素δ^(18)O曲线有较好的对应关系,根据这种对应关系及深海氧同位素曲线反映的年代值推断,滴哨沟湾萨拉乌苏组的年代大致为中更新世晚期至晚更新世,即(180～10)ka,而位于底部粉砂层中的文化层,其年代应为中更新世晚期。

甘肃庆阳晚更新世萨拉乌苏组中发现陶器残片

甘肃庆阳地区沿河谷萨拉乌苏组分布普遍，在庆阳附近和环县曲子该组底部砂砾层和上部粘土层中发现了陶片。同一层位产哺乳动物化石，其地质时代属晚更新世。１４Ｃ测年资料也反映它是一套距今约三万年前的堆积，与根据哺乳动物化石所确定的地质年代相一致。这一发现把陶器出现的年代提前了大约２万年。

榆神府矿区萨拉乌苏组的水文地质条件分析

榆神府矿区煤炭资源丰富,煤炭开采区萨拉乌苏组分布广泛,厚度大,含水丰富,萨拉乌苏组地下水资源不仅是维系表生生态环境的主要因素,也是大型煤炭基地建设的主要水源,同时,由于煤层浅埋,萨拉乌苏组含水层容易受到采煤破坏,造成地下水水位下降,由此引起表生生态环境恶化,保护萨拉乌苏组地下水水位是采煤业面临的重大课题。研究分析萨拉乌苏组的分布、厚度及水文地质条件,提出萨拉乌苏组的水文地质意义和加强地下水的保护措施和建议。

萨拉乌苏组地下水及采煤影响与保护

第四系萨拉乌苏组是陕北地区的主要含水层。论述了萨拉乌苏组地下水的分布、特征及开采利用条件,并就其与煤炭资源开采的关系进行了论述,提出了煤炭开采中保护萨拉乌苏组地下水的合理建议。

宁夏红寺堡盆地萨拉乌苏组地层时代重新厘定及意义

以沉积旋回划分为基础,采用光释光和碳十四测年技术手段,将宁夏红寺堡盆地上更新统地层时代进行了重新划分与厘定。研究结果将红寺堡盆地原定为萨拉乌苏组的湖相沉积解体为上下两套,下部湖相沉积即为传统意义上的萨拉乌苏组,上部湖相沉积结合区域地层对比结果将其重新划归为水洞沟组,总体上反映了晚更新世青藏高原东北缘发育的两期重要的古大湖事件。在深海大洋氧同位素曲线上这两期古大湖事件分别相当于MIS3与MIS5段,代表了区域上两期温暖湿润的气候环境,也与该时期全球古气候环境的变迁基本一致。同时,在这两期古大湖发育期间,存在一期重要的构造隆升事件,表现为两套地层之间存在明显的区域不整合接触,可能是青藏高原晚更新世强烈隆升的响应。因此,针对青藏高原东北缘上更新统萨拉乌苏组湖相沉积层开展系统的年代学研究,对其地层时代进行重新划分与厘定,对于研究晚更新世古大湖形成与演化、古气候变迁以及青藏高原的隆升提供了重要的地质背景资料。

陕北萨拉乌苏组的地下水

文章简要介绍了第四纪萨拉乌苏组的岩性;分布和可供利用的水量,水质状况。

萨拉乌苏组含水层对杭来湾井田煤层开采影响性分析

论文介绍了杭来湾井田内萨拉乌苏组含水层赋存特征,并利用经验公式计算了3号煤层导水裂隙带,通过数值模拟方法,对萨拉乌苏组含水层流场及水位变化情况进行了预测,结果表明,3号煤层导水裂隙带可能沟通萨拉乌苏组含水层区域,为煤矿防治水工作提供了理论依据。

雷西高速公路萨拉乌苏组黄土工程地质特征研究

萨拉乌苏组是我国北方地区晚更新世河湖相沉积标准地层。根据雷西高速公路沿线地质调查、地质勘探及室内试验,系统分析了萨拉乌苏组黄土的分布特征、赋水特性以及物理力学指标,并就物理指标和力学指标的变异性和相关性进行了统计分析。

晚更新世萨拉乌苏组时代的新认识

萨拉乌苏组是由法国人P .德日进和E .桑志华早年建立的我国北方晚更新世河湖相标准地层 ,但在时代归属上一直存在分歧 .通过萨拉乌苏河滴哨沟湾剖面地层层序划分和年代测定 ,结合黄土_古土壤研究的最新成果 ,初步建立了可与黄土、深海沉积记录和冰期气候对比的萨拉乌苏地层序列 .认为河湖相的萨拉乌苏组形成于 1 40～ 70ka ,城川组风成沙形成于 70～ 1 0ka ,湖沼相大沟湾组发育于 9 7～ 3 8ka和滴哨沟湾组形成于 3 8ka以后 ,并可与黄土高原S1、马兰黄土和S0 及深海氧同位素 5～ 1各阶段相对应 .

榆神府矿区保水采煤受保护萨拉乌苏组含水层研究

针对我国西部榆神府矿区大规模煤炭开采与脆弱生态环境保护的矛盾,对榆神府矿区尤其是重点煤矿的保水采煤受保护含水层进行了研究。研究表明,萨拉乌苏组是该区的主要含水层,是矿区保水采煤的目标保护层,同时还是煤矿水害的主要水源。萨拉乌苏组含水层适合沙生植被生长发育,是生态潜水。萨拉乌苏组含水层接受大气降水补给,以下降泉的形式排泄。这些泉是窟野河、秃尾河、榆溪河(无定河)的主要补给来源,并是黄河中游约18%的补给来源。受高强度采煤影响,部分萨拉乌苏组的自然排泄受到干扰,如泉流量衰减甚至干涸、河流断流等,影响了区域生态环境。应采取保水采煤技术,确保开采后生态水位在15 m以内。

青藏高原东北缘红寺堡盆地晚更新世沉积物元素地球化学特征及其环境指示意义

红寺堡盆地位于青藏高原东北缘弧形构造带最前缘与鄂尔多斯高原西部的交界位置,区域生态环境脆弱,但由于地表覆盖严重,缺乏完整的露头剖面,一直制约着生态环境演变过程的研究。本文基于红寺堡盆地窑山凹陷ST1钻井序列,采用光释光测年的方法,建立了晚更新世地层年代格架,同时系统分析了70个样品的主量、微量元素组成,依据地球化学指标重建晚更新世以来的气候环境演变过程。研究认为:马兰黄土与萨拉乌苏组的界限年龄约为67.57±7.88 ka,预示着由古湖向风成环境的过渡,区域生态环境逐步恶化。元素地球化学特征也记录了该时期的气候环境变迁过程,CIA值、Al_(2)O_(3)/Na_(2)O、K_(2)O/Na_(2)O值及粘土矿物含量指示了红寺堡盆地晚更新世经历了干旱-温暖-干旱的古气候演化过程;Rb/Zr、Sr/Ba值反映红寺堡盆地萨拉乌苏组沉积时期为封闭的湖盆环境,沉积水体深度自萨拉乌苏组一段开始加深,在萨拉乌苏组二段达到最大深度,萨拉乌苏组三段水体逐步变浅直至马兰黄土沉积时期古湖彻底消亡。该研究成果从元素地球化学的角度为青藏高原东北缘晚更新世地层的沉积环境演化提供了新依据。

基于新型岩性结构指数法的含水层富水性预测

陕西榆林矿区侏罗系煤田主要水患之一为第四系萨拉乌苏组含水层,其普遍具有富水性弱到强、且极不均一的特点,造成利用传统方法对含水层富水性的预测结果往往与实际条件具有较大差异。在岩性结构指数法的基础上,选取了砂岩厚度、岩心采取率、砂泥岩交互层数、砂岩含量等作为影响富水性的主控因素,构建新型岩性结构指数,对含水层进行富水性分级分区,并利用含水层抽水试验成果对评价结果进行验证。结果表明:新型岩性结构指数法对研究区含水层富水性的预测结果可靠,提供了含水层富水性评价的一种新思路。

榆神矿区煤水地质条件及保水开采

陕北侏罗纪煤田煤层埋藏浅,地表生态环境脆弱,煤炭开采过程中的环境保护备受关注。目前重点开发的神北矿区和榆神矿区东部,煤层埋深普遍小于150m,开采导致水位下降,诱发一系列表生生态环境问题和社会矛盾。表生生态环境严格受控于地下水位,采煤过程中,控制地下水位不发生明显下降是陕北生态脆弱矿区保水开采的核心。榆神矿区含煤地层整体向北西倾斜,煤层上覆基岩厚度向北西方向增大,基岩之上普遍分布有红土隔水层,深入研究煤炭开采过程中不对含水层造成破坏的煤水共生地质条件,确定既可采煤、又可实现水位不明显下降的区域,是陕北生态脆弱矿区保水开采的重要途径。论述了榆神矿区西部区保水开采地质条件,提出了开发建议。