敦煌盆地地下水位动态特征分析

以敦煌盆地平原区浅层地下水为研究对象,对研究区内的79眼地下水监测动态曲线分析。认为研究区地下潜水在自然和人为因素影响下,呈现出径流型、径流-开采型、开采型和蒸发型4种动态特征。径流型地下水受疏勒河双塔水库和党河水库年内生态下泄水量的影响,径流-开采型地下水位受田间入渗和渠系入渗补给逐渐升高、大量而集中开采导致地下水位下降并局部产生漏斗,开采型地下水位受机井开采而大幅度下降并局部产生漏斗,蒸发型地下水位受气温升高和蒸发量增大而下降。

敦煌盆地地下水化学特征及演化规律探讨

基于敦煌盆地地质地貌、水文地质成果资料,分析敦煌盆地地下水化学特征、类型及空间演化规律,并查明影响因素及成因,结果表明:(1)敦煌盆地受区域气候、水文、地质、地貌等控制,水文地质条件表现出地区性差异,按含水介质性质,地下水类型可分为基岩裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和松散岩类孔隙水;(2)敦煌盆地地下水水化学特征表现为明显的水平分带性,从党河冲洪积扇顶部沿地下水径流方向,自南向北地下水化学类型由重碳酸-硫酸型渐变为硫酸-重碳酸型、硫酸-氯化物型和氯化物-硫酸型,相应的地下水矿化度由小于0.5 g/L增加至10 g/L,并在湖沼洼地中分布有卤水;(3)地下水化学场表现出水平和垂向的分带性演化规律,自上游至下游可划分为淡水带、咸水覆盖下的淡水—微咸水带和咸水带。水平方向地下水矿化度演变受溶滤与气象共同作用;在垂向上气候的影响起主导作用,由下向上随着蒸发作用由弱变强,地下水的矿化度由低增高;在时间上受人类活动(修建水库、渠灌、地下水开采)和自然气候变化(全球变暖、气候变得更干燥)的共同影响。研究结果为区域水质评价、地下水资源保护及可持续开发利用提供科学依据。

疏勒河流域水资源空间控制尺度研究

基于实地调查,以《敦煌规划》实施过程中疏勒河流域水资源总量控制及水权建设为主要研究对象,提出最小计算单元细化的总量控制指标,建立总量控制指标评价体系,分析研究疏勒河流域供用水量、用水结构、用水效率的年际变化及其过程控制,为疏勒河流域治理水权制度建设的顺利实施、有效运行以及深入开展提供实用性、前瞻性的科技支撑。

阿尔金造山带中、新生代的演化

塔里木盆地东缘的阿尔金造山带中、新生代经历了一个复杂的大地构造演化历程 :中生代早期 (T)为隆升夷平 ,中生代中后期 (J—K)为裂陷沉积阶段 ;自古新世—中新世因塔里木盆地向东挤压使得阿尔金造山带东南缘出现了右行走滑仰冲 ,柴达木壳体向阿尔金造山带之下俯冲 ,阿尔金造山带隆起。塔里木盆地相对柴达木盆地向北移动 ,最大距离可达 4 0 0～ 5 0 0km ,使得原来统一的塔里木 敦煌 柴达木联合盆地裂解。由于逆冲走滑使阿尔金造山带内部发育了一系列小型的走滑盆地 ,形成了复杂的盆地沉积建造 ,并伴有动力变质及火山作用 ;中新世末 ,东西向挤压转变为不对称的南北向力隅作用 ,使得阿尔金造山带发生构造反转 ,右行转变为左行 ,统一的塔里木 敦煌盆地裂解。塔里木盆地向南漂移 ,距离达 4 0 0多公里。塔里木盆地的向东俯冲使阿尔金造山带急骤隆起 ,同样 ,在阿尔金造山带内部发育了一系列小型盆地 ,形成了相应的复杂沉积建造。

敦煌盆地地下水数值模拟及可视化与管理

采用GIS与Visual ModFlow软件,对敦煌盆地地下水资源进行现状模拟与未来变化趋势预测．在此基础上结合GIS空间分析能力、地图学、计算机数值模拟等技术实现了区域地下水二维和三维的可视化,通过综合分析提出区域地下水资源管理措施．不仅可为敦煌盆地合理开采利用地下水资源提供依据,而且将丰富区域水文地质的系统研究工作及地下水资源的信息化和可视化．

敦煌盆地水环境特征与水资源可持续利用

敦煌盆地有限的水资源既是绿洲和敦煌市存在的必要因素;又是地方经济发展的限制因素。论文分析了敦煌盆地水环境特征,认为以水资源开发利用为目的的水利建设活动,严重于预了敦煌盆地的水循环,造成了河水断流、地下水位大幅度下降、土地荒漠化加剧等生态环境问题。为了发挥敦煌的旅游优势,为了保证敦煌社会经济的持续发展,应该合理调整用水产业结构,压缩农业用水,增加生态用水,严格控制地下水开采,恢复地下水位,保证低耗水、高产出的旅游业用水需求,走水资源永续利用、经济稳步发展之路。

敦煌盆地早更新世沉积物粒度分析、^(36)Cl定年及其构造隆升意义

青藏高原早更新世末期的快速隆升对全球气候变化、中国西部盆山地貌形成与荒漠化的发展有着重大影响。高原东北缘敦煌盆地早更新世河湖相沉积物粒度分析和红色泥岩36 Cl断代法定年结果表明:早更新世晚期(1.164～1.087Ma B.P.),青藏高原北部党金山快速隆升,砾石层和粗砂层发育,沉积速率加快;1.087～0.809Ma B.P.,山脉隆升速度变缓,沉积速率降低;0.809Ma B.P.以来,受山脉隆升的影响,敦煌盆地气候逐渐变得干旱,沙漠形成。区域分析表明,沉积速率所反映的中国中西部山脉隆升最新的年代存在差别,不同时期高原的隆升产生不同的气候效应。因此,构造隆升和气候变化的细节尚待进一步研究。

敦煌盆地中侏罗世火山岩的地球化学特征及其地质意义

敦煌盆地托格、多坝沟和芦草沟等地中侏罗世火山岩属于碱性玄武岩，其微量元素和稀土元素特征表明，该火山岩与典型大陆裂谷碱性玄武岩相似，属于张性作用的产物。区域和盆地分析说明，三地区火山作用受同一条张性断裂控制。火山岩地球化学纵向上的演化受结晶分异作用的控制，横向上的变化，受地幔隆起程度和部分熔融程度影响。

党河流域敦煌盆地地下水补给与演化研究

综合应用水文地球化学指标和稳定同位素技术研究了党河流域敦煌盆地地下水补给和演化规律。岩盐、石膏及芒硝等矿物的溶解对Na+、Ca^(2+)、Cl-及SO42-离子浓度影响较大。阳离子交换作用明显,地下水中Mg^(2+)和Ca^(2+)浓度增加,并与碳酸盐发生沉淀,导致HCO_3^-减少。地下水的δ^(18)O值介于-12.1‰^-7.5‰,δ~2H值变化范围为-84.3‰^-61.5‰,指示了盆地不同地带地下水补给来源不同。潜水δ^(18)O和δ~2H数值随着地下水径流路径方自西南到东北越来越富集,反映了蒸发浓缩效应,南湖、盆地南部潜水同位素与河水相近,体现了现代补给。相比之下,承压水稳定同位素相对贫乏,指示过去寒冷时期的补给。该研究可以为敦煌区域地下水资源规划和管理提供一定的借鉴意义。

敦煌盆地五墩凹陷侏罗系层序地层格架与沉积体系分布

敦煌盆地是一个处于石油勘探早期阶段的中生代的断陷盆地,油气资源勘探潜力较大,搭建层序地层格架、阐明沉积体系分布是发现油气资源的基础。本文利用露头、钻测井、岩心和地震资料,综合考虑构造演化、物源体系、岩心特征等多种因素,明确了敦煌盆地五墩凹陷侏罗系沉积相类型及分布规律。研究表明,本次研究的主要目的层中下侏罗统可以划分为2个三级层序,SQI大致对应于下侏罗统大山口组,SQII对应于中侏罗统中间沟组一段。边界断裂的活动形成了箕状断陷结构,使得凹陷的古地形具有南部陡、北部缓的分异特点,充填地层具有南厚北薄的分布特征。敦煌盆地沉积物主要来自北山、阿尔金—祁连山和三危山,五墩凹陷的沉积物来自于北部、南部和东部物源。五墩凹陷中下侏罗统发育辫状河三角洲、扇三角洲和湖泊等3种沉积相类型。该区的两口探井(西参1井和墩1井)在中下侏罗统均只钻遇辫状河三角洲前缘亚相;扇三角洲无井钻遇,但是可以通过露头和地震资料识别出来;湖相沉积可以分为滨浅湖及湖底扇两种亚相,滨浅湖亚相主要发育湖泥和滩坝两种微相,湖底扇亚相发育砂质碎屑舌状体和泥质碎屑舌状体两种微相。五墩凹陷沉积体系和砂体分布规律主要受构造背景和物源的双重控制。北部及北东部受北山和北东部长轴方向物源影响形成辫状河三角洲,南部受三危山物源影响形成扇三角洲沉积,凹陷中央为滨浅湖沉积。

内陆干旱区天然植物群落遥感制图研究——以敦煌盆地为例

内陆干旱区天然植物群落与当地居民生活质量、区域生态安全及地质环境关系密切。以敦煌盆地为研究区,选择Rapid Eye卫星遥感数据开展植物群落遥感制图研究。(1)根据1∶250 000地貌图及1∶200 000水文地质图设置了天然植被样方调查路线,据此实地调查了植物物种、高度、频度、长势等,区内共记录植物31种,分属16科,主要有9种优势植物,分别为红柳、胡杨、芦苇、骆驼刺、白刺、黑果枸杞、獐茅、蒙古韭和盐穗木;(2)结合地貌图及水文地质图,提出了以Rapid Eye数据为主、多源地学数据支撑的过渡带天然植物群落类型的确定方法:利用植物样方数据集确定单方向上一种特定植物类型到另一种植物类型之间的变化边界;分析Rapid Eye遥感图像的光谱、纹理和几何特征,基于Rapid Eye卫星遥感数据确定沿单方向变化的植物类型边界;在植物样方数据集和遥感图像无法精确确定边界的情况下,利用微地貌和地下水流动系统空间分布,确定区域空间上相邻的植物类型边界。基于这些数据集合方法建立了研究区植物群落的遥感解译标志;(3)采用优势种命名法,划分了研究区植物群落分类体系,完成其遥感制图,并分析了其空间分布分别与地貌及土壤盐渍化之间的关系。

复杂地表条件下二维地震资料连片处理技术——以敦煌盆地地震资料处理为例

受复杂构造活动的影响,敦煌盆地内地貌特征较为复杂,地形高差大,近地表速度横向变化快;环境噪音类型多,地下地质构造复杂。研究区内地震资料比较少,且分属多批次进行采集,资料分布范围广,激发方式和接收方式存在较大差异,给地震资料的处理和成像带来了许多困难。为了解决上述各种问题,在借鉴前人处理方法的基础上,通过资料的分析,利用复杂近地表校正技术、多域复合去噪技术、一致性处理技术和精确速度建模成像技术,探索建立了一套适用该区地震资料处理的方法和关键技术。

敦煌盆地侏罗系致密油地质特征及其意义

敦煌盆地残留性质明显,侏罗纪成盆后改造变化大、油气地质条件复杂。为进一步加快勘探进程,在前期成果基础上,以非常规油气地质理论为指导,从盆地的演化入手,通过新钻探致密油藏的解剖和地质特征的系统研究,明确了侏罗系致密油藏形成条件和地质特征。中下侏罗统发育二套较好烃源岩,其中中间沟组一段的烃源岩有机质含量高、以I～II_1型为主,发育于还原性的湖相环境,为致密油形成提供了较好的物质基础。广泛分布的三角洲、扇三角洲前缘砂体,是致密油聚集的主要场所。近源聚集、保存条件较好的致密油藏是下步勘探的主攻方向,三危山北侧的清台、五墩凹陷烃源岩发育厚度大,其深洼带断层发育较少,后期改造以整体抬升为主,保存相对完整,发育的岩性和构造-岩性圈闭最为有利,特别是被大山口组和中间沟组烃源岩包裹的有利砂体是首选的钻探目标。对区内实现实质性的突破,推动整个河西走廊中小盆地群的油气勘探,均具有重要的现实意义。

敦煌盆地环境地质变化趋势及治理对策探讨

指出了环境地质问题是水资源开发利用过程中出现的主要问题。通过不同时期的遥感解译结果,分析了敦煌盆地区内环境地质问题的演变特点,探讨了区内水资源与生态环境的相互作用,提出了通过水资源管理与合理利用来促进生态环境好转的对策。

基于重电资料的敦煌盆地地质结构特征研究

敦煌盆地整体叠置于塔里木板块东部的敦煌地块上,其油气勘探与研究程度很低,研究敦煌盆地的盆地结构,包括断裂展布、构造格局及基底埋深等,可为进一步勘探综合研究提供地质依据。在对研究区野外露头岩石物性资料、钻测井测试结果统计分析的基础上,结合其他地质资料,总结了岩石、地层密度与电性变化规律。采用层状模型延拓技术消除地形引起的电性畸变效应,使大地电磁反演结果更为精确。采用水平总梯度技术对敦煌盆地的重力资料提取了重力线性梯级带,以此强化盆内断层的线性特征。采用Parker反演法对基底深度进行反演分析。研究结果表明,敦煌盆地发育3套密度层和电性层,盆内区域断裂控制了凹凸相间的构造格局,五墩凹陷基底埋深最大,为最有利的沉积中心。

基于Cl^-和氢氧稳定同位素的敦煌盆地地下水演化与补给

应用Cl-和氢氧稳定同位素示踪剂研究了敦煌盆地第四系含水层的地下水演化与补给过程.结果表明绝大多数地下水样品中c(Na+)/c(Cl-)>1,碳酸盐的平衡反应和反硝化作用使地下水中ρ(HCO3-)和ρ(NO3-)较低.一般情况下地下水中Mg2+的来源与Ca2+相似,但由于含镁岩如白云岩、菱镁矿在水中的溶解性大于含钙盐,因此ρ(Mg2+)高于ρ(Ca2+).芒硝的溶解对Na+和SO42-有重要的贡献.敦煌盆地地下水氢氧同位素沿当地大气降水线分布,反映了敦煌盆地第四系地下水起源于大气降水.南湖地下水主要接受党河上游冰雪融水的补给,敦煌浅层地下水广泛接受河流侧渗补给,反映了现代地表水补给的特点.敦煌深层地下水同位素值很低,可能是由于过去较冷时期的古水补给.

甘肃敦煌盆地五墩凹陷致密油成藏地质条件

甘肃敦煌盆地五墩凹陷勘探程度极低,基底埋深大,中、下侏罗统较厚,是一个生油潜力较好、储层致密的自生自储式油藏类型,为中国一个油气勘探新区。全面分析了五墩凹陷侏罗系致密油储集层的成藏地质条件,并对其勘探潜力进行了评价。结果表明:五墩凹陷中侏罗统中间沟组—下侏罗统大山口组湖相泥岩、砂砾岩碎屑储集层构成了对致密油形成非常有利的源储共生关系;中侏罗统中间沟组—下侏罗统大山口组总有机碳平均为3.26%,有机质类型以Ⅱ型为主,处于成熟阶段,具有较好的生油潜力;碎屑岩储集层以原生孔隙为主,为超低孔—低孔、超低渗储集层;五墩凹陷发育构造、岩性、地层及构造-岩性等圈闭类型;油气成藏受烃源岩与构造双重控制;中央洼陷带及其周边储集层发育的具有有利构造条件的圈闭是进一步进行致密油勘探的首选目标。

敦煌西湖湿地演化趋势及保护对策

以敦煌盆地西湖国家自然保护区为研究区,利用3期次TM卫星遥感数据(1990,2000,2010年),在野外调查的基础上构建了研究区湿地遥感解译标志,通过遥感影像处理、空间变异分析、土地覆盖类型之间的相互转化信息等研究方法,获得了湿地萎缩的原因、演化趋势及环境效应.提出了盆地内调整产业结构、农业高效节水、提高人口素质、外流域调水及加强水资源管理等几个方面采取保护对策,对于实现敦煌盆地地下水位逐步恢复、西湖湿地发挥绿色屏障和保护人类赖以生存的栖息环境具有重要的现实作用.

干旱内陆区水环境系统对土地荒漠化形成的控制作用——以敦煌盆地为例

以2010年成像的RapidEye卫星遥感数据和水文地质调查数据为主要数据源,深入分析了敦煌盆地水环境系统对土地荒漠化形成的控制作用,并总结了不同荒漠化类型分布的地貌特征及包气带土壤剖面结构特征。结果表明：研究区荒漠化程度非常严重,其中极重度和重度荒漠化土地的面积之和为9 751.9km^2,占荒漠化土地总面积的86.53%;水环境系统对研究区土地荒漠化形成的控制作用,一方面受水库截留和近30年来灌区面积飞速扩张的影响,另一方面受水文地质条件的影响;研究区极重度和重度荒漠化土地分别位于地下水潜水埋深大于1m和1-3m、且地下水矿化度为0-16g/L的地区;地下水潜水埋深为5m时,是研究区内（极）重度荒漠化与中度荒漠化土地分布的临界埋深,地下水潜水埋深为3m时,则是研究区轻度荒漠化与中度荒漠化土地分布的临界埋深;轻度荒漠化土地主要分布在地下水矿化度小于12g/L的范围内。

基于Bossel指标体系对敦煌盆地水资源可持续利用评价

地处中国西北的敦煌盆地,具有干旱的气候和脆弱的生态环境,水资源尤其制约当地的社会经济发展。关于水资源可持续利用评价的研究众多,但针对具有独特自然地理状况、脆弱生态环境的干旱区的评价尚为不足。基于系统可持续发展属性细分理论与Bossel指标体系,针对敦煌市独特的气候、水文、地质、人文特征,构建水资源可持续利用评价指标体系,从水资源、社会、经济、生态、人口5个子系统角度综合进行评价。结果表明,敦煌市总体属于弱可持续发展状态,其中水资源和生态环境是复合系统可持续发展的制约因素。通过对定向指标分析:发现系统对共存类指标的变化极敏感,系统对安全、适应、能效类指标较敏感,生存、自由类指标对系统的影响较小。