长江武汉段天兴洲低滩沉积物粒度端元对河流-风成沙丘沉积环境的指示意义

河床沙波向风成沙丘演变的过程具有特殊的沉积动力机制。笔者等以68份长江武汉段天兴洲洲头低滩沉积物的粒度分布数据为例,利用端元分析方法从每个粒度分布中分离提取4个粒度端元组分(EM1、EM2、EM3和EM4),探讨了河流—风成沙丘不同沉积环境中粒度端元的异同。研究结果表明:EM1和EM3组分在粒度分布中占比与沉积物粒度中值分别呈较好的线性正相关和负相关;河流沉积物主要由EM1、EM2和EM3组成的跳跃方式搬运,对应滚动次总体的EM4组分占比5%~10%,少悬浮搬运;风成沙纹沉积物主要包括两段跳跃次总体,以EM2组分为主、EM1和EM3组分为辅,少EM4组分;沙丘背风面沉积物主要靠颗粒流顺坡滑塌,以EM2组分为主、EM1和EM3组分为辅,含占比约为5%的EM4组分;未被风成沙纹覆盖的沙丘波谷沉积物记录了河流和小型滞水洼地的沉积特征,代表滚动次总体的EM4组分占比7%~15%,悬浮次总体占比可达20%。本文提取的沉积物粒度端元为弱风环境中河道内局部小型河流—风成沙丘的沉积环境和演化过程研究提供了参考。

Surpac软件在风成沙矿资源量估算方面的应用

通过无人机对风成沙矿的地表地形测量成果,借助国际矿业软件surpac建立风成沙矿的地表三维模型,结合填图工作成果,对地表三维模型沿地质界限及矿体相对标高进行切割,得出矿体三维模型。通过surpac软件实体体积计算,估算出风成沙矿方量。

中国海岸风成沙ESR测年的研究

介绍ESR测年的基本原理，并讨论风成沙Ge心测年的可行性、风成沙E’心的特征、测年误差及可靠性等问题。1992－1993年在渤、黄、东、南海沿岸采集的100余个风成沙样品ESR测年实验表明，绝大部分海岸风成沙的年龄为1－7万年。

风成沙纹形成的风洞模拟研究

风成沙纹形成于沙质床面下游的沙粒蠕移，发展于沙粒跃移－风沙流的“波粒二重性”作用，消亡于气流与风沙流的正弦波共振。以细沙和极细沙为优势粒级的天然沙丘沙是风成沙纹形成的最佳粒配。沙纹移动速度ＶＲ是缓慢的，其数量级为１０－１ｃｍ·ｍｉｎ－１～１０１ｃｍ·ｍｉｎ－１，实验关系式为：ＶＲ＝１．５８×（ＶＬ－５．５）０．６７。

中国北方沙漠风成沙不同粒级组分的Sr-Nd同位素特征

古尔班通古特、腾格里和鄂尔多斯三个沙漠不同粒级组分的风成沙具有不同的εNd(0)和87Sr/86Sr比值:古尔班通古特沙漠中分别为-3^-5.3和0.712452~0.716895;腾格里沙漠中分别为-9.9^-12.3和0.716753~0.723033;鄂尔多斯沙漠中分别在-13.1^-18和0.714028~0.71678。三个沙漠不同的Sr-Nd同位素特征,表明它们可能有各自的物质源区。Nd同位素主要受各沙漠所处的地质、地貌单元所控制,Sr同位素还要受气候变化诱导的矿物差异风化与粒度分选作用的影响。同位素组成在古尔班通古特、腾格里沙漠风成沙不同粒度组分中有相似的变化规律,但在鄂尔多斯沙漠中明显不同。鄂尔多斯沙漠风成沙粗、细颗粒组分有不同的物质来源,细颗粒组分,特别是<2μm组分可能有沙漠区外远源的贡献,而其他沙漠各自的风成沙不同颗粒组分则来自相同的物源区,沙漠区外远源输入的可能性较小。这一研究对深入认识北方沙漠物质的成因机制有重要的理论意义。

风成沙纹过程的计算机模拟

本文基于Ｂａｇｎｏｌｄ和Ｓｈａｒｐ提出的沙纹发展机理，运用离散模拟方法，考虑沙粒的跃移和蠕移过程，对风成沙纹的产生和发展进行了二维计算机模拟，得到了接近于自然情况的沙纹形态。模拟表明沙纹的产生与床面上凸起部对其下游的屏蔽作用有关，沙纹的波高Ｈ和波长λ随时间的增加而增大，增大速率逐渐减小，最后趋于某个稳定状态。床面形态发展过程中有融合现象发生，并且发现沙纹剖面也有一个发展过程。模拟沙纹的λ／Ｈ值大致为７。

马里萨赫勒地区风成沙特征、来源与发育时代

马里萨赫勒地区是全球荒漠化强烈发展的区域之一，广泛分布于地表的各类风成沙是沙质荒漠化发生发展的物质基础。本区风成沙的粒度组成以细沙为主，极细沙次之，各类型沙丘沙的粒度特征有一定差异；重矿物组分以稳定矿物和极稳定矿物占绝对优势，并具有高稳定度和成熟度。风成沙主要来源于古沙丘活化供沙、现代流水作用供沙、干涸湖泊和河流故道供沙等。上新世以来，本区经历了上新世至第四纪初期、末次冰期。

风成沙粒度特征对其风蚀可蚀性的影响

风成沙广泛分布于我国干旱与半干旱地区，是我国风蚀与风沙活动的主要载体。风洞模拟实验发现：风成沙的风蚀可蚀性随粒度的变化服从分段函数，０．０９ｍｍ粒径者最易被风蚀。风成沙颗粒按可蚀性可以分为３种类型：＞０．７ｍｍ和＜０．０５ｍｍ为难蚀颗粒；０．７０．４ｍｍ，０．０７５０．０５ｍｍ为较难蚀颗粒；０．４０．０７５ｍｍ为易蚀颗粒。在相当粒径的条件下，混合沙粒较均匀粒径者易风蚀。风成沙的风蚀强度与实际作用风速／起动风速之比密切相关，可表达为：Ｅ＝Ａ＋Ｂ×ＥＸＰ〔－Ｃ×（Ｖ／Ｖｔ）〕，其中Ｅ为风蚀率，Ｖ为实际作用风速，Ｖｔ为起动风速，Ａ，Ｂ，Ｃ为回归常数。

沙漠黄土边界带风成沙再生法单片技术等效剂量分布

应用再生法单片技术对一个沉积前被充分晒退的沙漠黄土边界带的风成沙样品进行石英绿光释光等效剂量 (ED)测量 ,共测得 12 5个数值。等效剂量范围为 2 .7— 4 .4Gy ,呈一偏正态分布。其中 ,等效剂量为 3.1Gy的数目最多 ,为 30个。 12 5个等效剂量的加权平均值为 3.2 6Gy。沉积前被充分晒退的风成沙不同样片的等效剂量颇有差异。但其加权平均值是接近真实等效剂量的可靠值。

风成沙污染水处理系统去除BOD_5的效果评价

利用风成沙净化污染水试验,结果表明,在水力负荷为1.0m d、湿干周期比为12h∶12h或48h∶48h条件下,风成沙处理污染水系统对BOD5处理效果较好,出水ρ(BOD5)≤2mg L,优于《地表水环境质量标准(GHZB1-1999)》Ⅰ类标准。影响处理效果的因素主要有湿干周期比、水力负荷和接种驯化方式等。

新疆伊犁晚全新世风成沙—古土壤序列磁化率特征及气候变化

选择新疆伊犁河谷塔克尔莫乎尔沙漠古风成沙—古土壤沉积剖面为研究对象,通过73块样品的磁化率及其与TOC、CaCO3、Fe2O3和粒度组成的相关分析,并以OSL测年为时间标尺,讨论剖面沉积的磁化率变化机制及其古气候意义。结果表明:剖面低频磁化率(χlf)与16～250μm百分含量为正相关,即低频磁化率χlf变化主要受粗组分含量变化的影响。其中,古风成沙χlf值多高于古土壤,这与我国季风区沙漠沉积的磁化率变化特征相反。根据剖面磁化率及各种环境指标综合分析,研究区3.7 kaBP以来的气候变化可划分为5个阶段:3.71～3.06 kaBP凉湿、3.06～2.78 kaBP冷干、2.78～2.10 kaBP凉湿、2.10～0.50 kaBP冷湿、0.50～0.00 kaBP温干。晚全新世气候变化与周边地区古气候记录有较好的一致性,并与同期北大西洋表层海温变化事件呈现很好的遥相关,总体上表现为相对暖干、凉湿的典型西风气候变化模式。

自然风成沙纹的形态特征及其与地表沙物理性状的关系

为了进一步探明自然风成沙纹形态的形成、发育过程，该文通过野外观测和统计分析的方法，研究了自然风成沙纹的形态特征及其与地表沙物理性状的关系，并构建了沙纹形态特征与地表沙颗粒机械组成及容重之间的关系模型．结果表明，沙纹波长、迎风坡长、背风坡长和高度相互之间呈线性关系，与地表沙机械组成中粒径为3～1mm、1～0．25mm和0．005～0．00mm的颗粒组成之间呈多元线性函数关系，与地表沙容重之间呈三次函数关系；地表沙的平均粒径越大，其形成的沙纹越高，波长也越长；相反，平均粒径越小，其形成的沙纹越细小，波长也越短；在自然风成沙纹的形态塑造过程中，粒径为1-0．25mm的中粗沙扮演着重要角色．

风成沙纹形成过程模拟与形态分析

通过简单的跃移模型、蠕移模型和稳定模型对风成沙纹的形成过程进行了二维数值模拟研究。模拟结果表明沙纹波长和波高与床面蠕移沙粒的移动距离成正比 ,沙纹的波高随着床面的冲击密度的增加而增大 ,沙纹的稳定形态与蠕移距离大小有关。

风成沙系统去除官厅水库水中化学需氧量的效果

试验表明 ,在水力负荷为 1 .0～ 1 .5m/d ,沙层湿干时间比为 1 2∶1 2 (h)条件下 ,风成沙污染水处理系统稳定后对化学需氧量 (CODCr)平均去除率约为 61 % ,CODCr<1 5mg/L ,优于《地表水环境质量标准 (GHZB1 -1 999)》规定的Ⅰ类标准。影响处理效果的因素主要有进水水质、沙层湿干时间比。

风成沙纹数值模拟研究述评

风成沙纹的数值模拟研究已取得了不少进展,但各家所采用的模拟方法及模拟结果存在不少差异。笔者从模型构建,边界条件和初始条件的确定,算法设计以及模拟结果等方面对目前具代表性的六家沙纹数值模拟方法逐一进行了详细评述,最后提出了沙纹数值模拟研究的发展趋势。

青海高寒湖沼景观区风成沙对成矿元素迁移的扰动机制的研究

青海高寒湖沼景观区是风成沙沉降区 ,由于风成沙的干扰 ,水系沉积物 - 40目的粒级段多数元素异常大幅度降低 ,甚至消失。研究表明 ,风成沙扰动层的元素分维呈现突变特征。根据固定沙丘和流动沙丘优势粒级混合扰动特征 ,计算了粒级因素系数 ,试验结果说明粒级因素系数可以较好地描述风成沙混入量特征。用突变理论的折叠突变势函数公式 ,计算了组分扰动因素系数 ,计算结果与扫面试验结果非常吻合。高寒湖沼景观区域化探采样介质以 - 4(或 - 10 )～ +40目为宜。

西藏中西部风成沙的地球化学特征

研究区位于青藏公路以西、雅鲁藏布江以北。这里存在着明显的风成沙搬运和堆积现象。大部分地区的风成沙中缺失-2^+0.9mm粒级段,优势粒级出现在-0.3mm粒级段中,比例高达85%以上。多数样品中元素含量分布均表现出从粗至细粒级逐渐降低,在-0.45^+0.3mm或-0.3^+0.2mm粒级降至最低;然后,向细粒级方向含量再次升高。Hg则从粗向细粒级含量逐渐增高,中间变化很小。但在风成沙来源地有矿区存在时,则出现相应元素的明显升高。藏北双层风成沙丘中两层沙子各粒级中元素含量没有明显差异(Hg除外);推测两次堆积的风成沙来源地是一致的。

风成沙纹发育过程中形态变化的风洞实验研究

在四种风速条件下,对沙纹形成过程中的形态变化进行了风洞实验研究,讨论了沙纹宽度、沙纹迎风坡宽度、沙纹背风坡宽度、沙纹高度和沙纹指数与风速和输沙量的关系.研究发现沙纹发育呈现阶段性特点,沙纹宽度变化与输沙量的对数值成正比,沙纹迎风坡宽度和背风坡宽度与沙纹宽度成线性关系,沙纹稳定高度与沙纹高度之差和输沙量与风速之比成负指数关系.随着风速的增大沙纹稳定高度减小.沙纹稳定高度与沙粒蠕移距离随高度变化的幅度有关.沙纹指数综合反映了沙纹宽度及沙纹高度与输沙量和风速的关系.文中给出了上述形态参数与输沙量或风速的具体函数表达式.

长乐沿海风成沙沙色与红化作用研究

根据对长乐东部沿海潮间带和陆上风成沙分布区实地取样调查,以及时颗粒表面特征的观测和实样化学分析等,查明了区内风成沙颗粒成分和形成环境对沙色的影响。分析研究了沙源与沙色变化的关系,沙色分布规律,无色颗粒红化作用的起因及红化过程。

冲击角对风成沙纹形态影响的机理分析

采用数值模拟的方法研究了沙粒冲击角对风成沙纹形成过程及其形态特征的影响。模拟中采用了均匀和正态两种冲击角分布情况。冲击角在10°～16°范围内均匀分布时,冲击角对沙纹波高影响不大,沙纹波长随冲击角影响系数的增加略有减小;沙粒跃移冲击角在5°～25°范围内呈正态分布时,冲击角影响系数增加时沙纹波高几乎没有变化,但沙纹波长却明显减小。