运城盆地11kaBP以来气候环境变迁与湖面波动

通过黄土区湖泊沉积研究来恢复古气候、古环境 ,是对黄土区古气候、古环境研究的补充和检验。通过山西运城盆地硝池湖泊沉积物的多环境代用指标分析 ,结合史料记载 ,探讨了该地区 11ka BP以来古气候演化和湖面波动的历史。研究表明 ,该地区存在 YD(Younger Dryas)事件 ,进入全新世后气候有变湿的趋势 ,最高湿润度发生在 7.88～ 5 .15和 5 ka BP后 ,气候逐渐变干。湖面波动与气候波动相关 ,全新世早期湖面开始上升 ,湖泊扩张 ,5 ka BP后湖泊萎缩 。

运城盆地洪积扇全新世时期的野火与环境变化的初步探讨

通过对运城盆地典型黄土-古土壤剖面磁化率和炭屑含量的分析,研究了洪积扇全新世野火活动的规律及其与环境变化的关系.研究结果表明,在全新世早期(11500～8500a B.P.),气候向温湿过渡,但仍较干旱,炭屑含量较高,野火活动比较频繁,说明气候干旱是野火发生的重要原因.而全新世中期(8500～3100 a B.P.),除夏商文化时期外,炭屑含量在整个全新世时期居于最低,野火活动最为微弱,与此时期气候温暖湿润密切相关.但在夏商文化时期(3800～3500 a B.P.)炭屑浓度出现峰值,野火活动较为频繁,是人类生产和生活活动作用的结果.全新世晚期(3100～0 a B.P.)炭屑含量大幅度增加,野火活动最为频繁,一方面与气候向干旱化发展有关,另一方面与大范围的人类活动密切相关;在干旱的气候背景条件下,人类活动加速了野火的发生频率和活动强度.

山西临汾-运城盆地土壤中As含量的变化规律

通过对临汾-运城盆地表层和深层土壤中As含量变化规律的研究,发现表层土壤的As含量稍高于全国土壤的背景值,不同相态的含量差异较大。土壤pH、磁化率、有机质、粘粒含量等理化性质对不同形态的As有着不同程度的影响:研究区水溶态的As受土壤pH值的控制,腐殖质结合态的As与有机质呈明显的正相关关系,磁化率、粘粒含量与土壤As的含量都有明显的正相关关系。研究结果表明,As与Fe、Mn、Cu、Zn、Mg、K、F等元素的相关性非常显著,说明研究区表层土壤中的As主要是自然成因的。进一步的回归分析表明,土壤的As含量随着铁氧化物、氢氧化物和硫化物含量的增加而增加。研究区土壤As的纵向分布特点是中层多、上下层少,这可能与研究区As的污染状况、土壤的碱性环境、植物的吸收作用、磷肥的施用等因素有关。

运城盆地漏斗区水文地球化学演化规律研究

该文通过对运城盆地漏斗区浅层水文地球化学系统的分析,利用反向地球化学反应路径模型NETPATH模拟盆地漏斗区浅层水文地球化学演化规律。从模拟结果可以看出,在整个模拟的水流路径上,石膏和石盐的溶解在多数情况下占据主导地位,萤石和云母接近平衡状态。这种水文地球化学演化规律说明,从漏斗区边缘到漏斗中心,地下水沿途溶蚀含水层中的石膏、石盐等含盐矿物,地下水中氯化物、硫酸根和钠离子含量沿水流路径逐渐升高,地下水水质逐步恶化。受人类活动的影响,在较短的时间尺度内盆地漏斗区的水文地球化学演化规律有明显的变化,地下水对方解石有从溶解状态向沉淀方向演化的趋势,整个水流路径上,方解石总交换量由1990年的+14 565变为2000年的-10 145。

运城盆地峨眉台地前缘黄土塌陷现状及地质主控因素

运城盆地峨眉台地前缘新庄村一带地表黄土塌陷严重,其演化过程及其发展趋势是评估地质灾害发生可能性及时限性急需解决的关键地质问题。以地表地质调查为基础,结合遥感资料解译及三分量共振成像技术,综合分析了新庄村黄土塌陷区近10 a来的发展过程及现今的内部结构。研究结果显示,峨眉台地前缘处于黄土与湖相沉积的过渡地带,地层序列兼具湖相与黄土沉积特征,纵向上砂层与黄土间互出现,奠定了黄土塌陷区的物质基础;遥感资料解译结果表明黄土塌陷区自2011年开始,经历了一个孕育至快速发展的过程;三分量共振成像技术对黄土塌陷内部结构监测数据表明,黄土内部已形成纵横交错的孔洞系统,说明新庄村一带地质结构奠定黄土塌陷的物质基础,峨眉台地前缘断裂活动形成的地表裂缝加速黄土塌陷的进程,该区已成为一个高风险的地质灾害易发区。研究成果为峨眉台地前缘地质灾害的预防提供了基础地质资料。

临汾—运城盆地上古生界演化、改造及油气资源潜力分析

临汾—运城盆地位于山西省中南部,属新生代汾渭地堑系的一部分。以往勘探表明,该地区新生界缺乏有效烃源岩和有利生油条件,油气资源潜力不容乐观。但近年来邻区鄂尔多斯盆地、沁水盆地等上古生界天然气勘探的持续突破,为该地区前新生界油气勘探提供了重要启示。本文通过地震、重磁资料解释,并结合近年来区内钻孔资料,较全面地刻画了盆地上古生界的赋存分布状况,指出石炭系—二叠系主要分布在临汾坳陷中—北部和峨嵋隆起区西北部。由周邻露头资料推测,该盆地上古生界煤系烃源岩较为发育,有机质达到中等—高成熟演化阶段。结合后期改造、埋藏史和生烃史模拟、保存条件分析等,认为盆地北部临汾凹陷为煤层气或常规天然气勘探的较有利选区。

运城盆地尉郭地裂缝基本特征与成因分析

尉郭地裂缝位于运城盆地东南部的中条山断裂上盘,造成沿线基础设施开裂变形,包括房屋墙体开裂变形、道路错断和农田变形龟裂等,给沿线农业生产和人民生活造成了严重经济损失。本文以尉郭地裂缝为研究对象,基于大量的野外地质调查和地表测绘,详细的描述了地裂缝的基本特征。利用一系列的地质勘探如探槽、钻探和地球物理勘探工作,分析了地裂缝与构造断裂的关系,发现该地裂缝与下部隐伏断裂相连,地裂缝是隐伏断裂的延伸,隐伏断裂是尉郭地裂缝的控制因素;进一步的研究表明超采地下水引起的地面沉降是尉郭地裂缝的诱发因素,表水的入渗潜蚀是地裂缝的扩展因素。最后,概化了尉郭地裂缝的成因机理为断裂控缝,抽水诱缝和潜蚀扩缝。

运城盆地洪积平原全新世环境演变与侵蚀阶段研究

根据山西运城盆地中条山洪积扇全新世剖面的磁化率、粒度分析研究，揭示了全新世以来运城盆地的环境演变和面状流水侵蚀堆积阶段。研究结果表明运城盆地全新世早期气候较温和干燥；全新世中期气候温暖湿润；而全新世晚期气候比较干旱。由于全新世气候的波动变化，以及人类活动的影响，运城盆地洪积扇地表出现过4个比较明显的面状流水侵蚀一堆积作用阶段，时间分别在11500—11000aB．P．、3850～3300aB．P．、2200～2000aB．P和1300—800aB．P．。其中，11500—11000aB．P．间的侵蚀一搬运阶段是由气候变化引起，后三个阶段则是由气候变化和人类活动共同作用的结果，这为探索黄土高原侵蚀历史演变提供了新的途径。

基于布格重力异常研究运城盆地的构造特征

利用运城及周边地区的布格重力资料,对布格重力数据进行小波分解得到不同阶次的重力异常信息。依据各个阶次的小波变换结果并结合该区域的地质构造环境,对小波变换细节图中存在的特征较为明显的布格重力异常带进行深入分析,对异常所揭示的构造现象在地壳不同深度的分布特性等进行分析研究。结果表明:小波变换细节与区内地壳内部的隆起、凹陷及断裂构造具有很好的对应关系,可以对运城盆地的构造特征及地壳结构做更加深入的研究。

运城盆地人类活动氟污染的环境效应研究

氟(F)污染是严重影响人类及动植物生长的环境问题之一,而人类活动已经成为新型环境氟污染的来源之一。调查了运城盆地不同类型工农业污染源中氟的浓度水平,并研究了固体工业污染源中氟在淋滤作用下的环境释出行为。结果表明:采集的固体工业污染源样品中总氟含量最高为1 479.9 mg/kg,平均含量为763.21mg/kg,远高于我国土壤氟含量的平均水平;农药和化肥样品中氟含量均较高,最高含量可达1 161.21mg/kg。氟淋滤试验结果显示:化工厂污染源中的氟溶解性较好,氟释出浓度高达11.0mg/L,具有较大的环境氟污染风险;两种碱性电解质淋滤液Na_2CO_3和NaHCO_3均对氟离子(F^-)的释出有较明显的促进作用。其作用机理包括CO_3^(2-)和HCO_3^-对F^-的竞争性解吸附和离子浓度(主要为Na^+)增加对F^-的络合性释出。

运城盆地新构造运动与古河道演变

通过对钻孔资料和野外露头获得的运城盆地第四纪古河道等资料的分析，发现涑水河在第四纪期间发生了多次由东向西的迁移，第四纪沉积地层的不连续、沙渠河阶地的错断变形和鸣条岗东南侧地裂缝的发育等情况说明鸣条岗高地为一活动的地垒构造。通过分析对比古河道迁移和鸣条岗地垒的活动情况．得出古河道的迁侈是鸣条岗地垒活动结果的结论。

浅谈地下流体宏观异常的落实

落实宏观异常是地震台站的一项重要工作,为了识别宏观异常是否是地震前兆异常,对近年来山西省地震局夏县中心地震台参与落实地下流体异常的工作进行了总结,对地下流体出现的类型、原因等进行了分析。指出,应充分认识落实宏观异常的意义,应根据当时、当地的实际情况分区、分片、分段、分项目地进行宏观异常的分析,这样才能对各类宏观异常做出科学合理的解释。

临汾—运城盆地以水为线索的传统地域景观特征和发展启示

临汾-运城盆地是中国最早的农、盐业生产区之一,形成了具有代表性的传统地域景观。研究利用地方志、相关水利、农业等历史信息和现代考证成果,结合历史舆图和1968年卫星航拍图,以水为线索归纳其地域景观特征和营建智慧,为传承地域景观、缓解区域城镇化问题和指导未来相关规划编制提供启示。临汾-运城盆地的传统地域景观主要包括引泉、引河灌溉等引水工程主导的区域景观格局和与自然相适应的聚落防洪排涝景观体系,未来规划设计可以重点从4个方面开展:1)利用传统引水工程骨架构建区域景观格局,发挥新的城镇复合生态系统服务功能;2)开展水生态关键区域的精明保护、修复和关键资源的人文复兴;3)延续传统聚落防洪工程智慧,结合现代工程技术构建与自然相适应的城镇防洪系统;4)传承城镇水利系统、公共环境和人文空间相复合的传统,实现城镇环境品质提升。

汾河流域(运城段)非点源污染负荷研究

利用输出系数法计算汾河流域运城段非点源总氮(TN)污染负荷并分析其影响。汾河流域运城段非点源TN约为127.415×104t/a,其中农业化肥污染、农业人口生活污染及牲畜养殖污染非点源TN的贡献率较大,农业人口生活污染为最大来源。非点源污染是汾河流域运城段水环境质量的一个重要方面,对流域非点源污染的控制已刻不容缓。

运城盆地边山矿泉水特征的调查研究

阐述了运城盆地边山矿泉水形成的地质背景,对补给泉水的含水层特征及其富水性作了评价,查明了泉水出露情况,并对饮用矿泉水的化学特征及其主要元素来源进行了分析,指出泉水多属冷的淡矿泉水,是优质的天然饮用水源地。在调查中,首次发现了麦饭石矿泉水,它富含钾、锶和偏硅酸,低氟,水质为淡水,呈弱碱性,是优质的含锶、偏硅酸复合型饮用天然矿泉水。

运城盆地地下水同位素年龄特征及其演化过程和可持续利用

通过分析运城盆地地下水的碳同位素组成,结合水化学特征,揭示了盆地深层承压地下水的补给期为22～3 ka BP(现代碳百分比(a14C)6～38 pmC)。浅层地下水(71～89 pmC)由现代水或现代水和老水混合组成。深层地下水氢氧同位素组成特征(δ18O～-10‰;δ2H～-70‰)表明地下老水在气候较冷的环境下受到补给,而浅层地下水的氢氧同位素组成(δ18O～-8‰;δ2H～-51‰)特征与现代西安降水组成相似。浅层地下水NO3-平均含量(31mg/L)比深层地下水(1.8 mg/L)高,硝酸盐的δ15N-δ18ONO3组成(0‰～5‰)揭示了硝酸盐的主要来源为综合肥料。此外,浅层地下水的TDS由于蒸散发、矿物溶解,可达8.5 g/L(平均2.0 g/L),深层地下老水TDS可达1.8 g/L(平均1.1g/L)水质相对较好。研究区目前主要开采深层地下水,受断裂带影响,浅层地下水已经侵入中深层地下水并与之发生混合,严重影响了中深层地下水的水质。如果发生大规模的浅层地下水与中深层地下水混合,会造成中深层地下老水的NO3-、TDS等含量越来越高。

中条山北麓断裂解州段晚更新世滑动速率研究

中条山北麓断裂是鄂尔多斯块体东南缘运城盆地南缘主边界断裂,控制运城盆地的构造演化过程。滑动速率是活动断裂定量研究最重要的参数之一,也是断层活动方式和强度的直接反映,该段滑动速率值对运城盆地的地震危险性评估、中长期预测有着重要意义。以中条山北麓断裂解州段为重点,利用高分辨率遥感影像解译、地质地貌调查、无人机测量、断层剖面分析以及地层年代测定等方法,对该断裂的晚第四纪活动习性、地貌面变形以及活动速率开展详细研究,获得以下三点认识:①中条山北麓断裂解州段存在一系列与主断层相平行的次级断裂,越靠近盆地内部,断层发育时间越晚,活动性越强;②晚更新世以来盐池一带主要发育三期洪积扇,最早一期洪积扇废弃年龄为14.1~15.7 ka,地貌面上的断层陡坎平均高度为10.2~11.7 m;断层的平均垂直滑动速率为0.65~0.83 mm/a;③小李村南(15.7±2.5)ka以来断裂平均垂直滑动速率为0.45~0.62 mm/a;(107.4±18.6)ka以来平均垂直滑动速率约为0.1 mm/a,晚更新世断裂的活动性有逐渐增强的趋势。

运城盆地高砷区地下水-沉积物中砷的地球化学特征研究

山西运城盆地是干旱半干旱地区,是我国典型的高砷高氟地下水污染区。在对运城盆地七级镇高砷地下水分布区地下水和钻孔沉积物开展地球化学特征研究的基础上,分析了地下水中砷的物质来源以及控制高砷地下水形成的地球化学过程。结果表明:研究区沉积物的主要矿物成分为硅酸盐、碳酸盐矿物以及少量铁氧化物和黄铁矿等,沉积物中砷的赋存形态主要为碳酸盐结合态/吸附态和Fe-Mn氧化物结合态,是地下水中砷富集的主要物源;研究区地下水中有机物含量较低,微生物活动较弱,属于典型的氧化性弱碱性高砷地下水,在此环境中沉积物中微量黄铁矿的氧化性溶解成为地下水中砷的主要物源,此外由于碳酸盐和硅酸盐矿物的风化和水解作用使地下水中富集大量HCO^-_3,故地下水水化学类型多为HCO_3-Na型,而地下水的弱碱性环境和较高浓度的HCO^-_3会通过竞争性吸附导致沉积物中吸附态砷的溶解或解吸附,促进了地下水中砷的富集。

运城盆地和峨眉台地地裂缝基本特征

运城盆地和峨眉台地(以下简称运城盆地),位于汾渭地堑系的南部,是汾渭盆地地裂缝发育较多的地区之一。自20世纪40年代在该地区发现地裂缝至2013年,在闻喜县、夏县、盐湖区、临猗县、永济市和万荣县共6县区累计发现地裂缝119条(带),发育规模大,灾害严重,给当地造成了严重的经济损失。本文在运城盆地详细调查的基础上,简要论述了地裂缝的发育概况,详细研究了运城盆地地裂缝的基本特征。研究认为运城盆地地裂缝具有沿断裂带集中发育,顺地貌分界线展布,与地面沉降伴生的空间分布特征;平面展布具有定向性、成带性和延伸性;地裂缝在剖面上表现为浅表部倾角较陡,向下延伸逐渐变缓,下盘靠近主裂缝发育同倾向次级裂缝、上盘远离主裂缝发育反倾裂缝;运动特征表现出垂直差异运动、水平拉张运动和水平剪切运动三种形式,活动特征表现为受地下水开采影响明显;地裂缝对地表的垂直剪切、水平剪切和拉张三种破坏形式导致建筑物墙体开裂倾倒、道路错断开裂、农田出现陷坑,给地裂缝沿线人民带来了严重的经济损失。研究运城盆地地裂缝的基本特征对于土地规划、防灾减灾具有科学指导意义。

侯马-运城盆地沉积特征及其对构造运动、气候变化及河流演化的响应

侯马-运城盆地为晚新生代以来强烈下沉的盆地,现今却大面积遭受剥蚀,有悖于构造下沉接受沉积的常理。为探究其原因,在对侯马-运城盆地及邻区20多个黄土剖面进行野外测量及年代对比的基础上,选择运城盐湖北缘进行连续钻探,开展钻孔岩芯的粒度、磁化率、色度、烧失量及微量元素环境替代性指标分析,并进行光释光及磁性地层学综合定年,同时与前人在侯马-运城盆地的近50个钻孔进行了对比。结果表明,盐湖钻孔200 m岩芯代表了大约距今0.7 Ma以来的沉积。55~200 m深度(约距今0.2~0.7 Ma)岩芯反映受气候旋回影响为主的宽阔河湖沉积环境,指示侯马-运城盆地曾与邻近的渭河盆地、三门盆地连成浩瀚的汾渭古湖;55 m深度以上(约0.2 Ma以后)突然转为以河流相为主的沉积环境,这是由于三门峡谷河流溯源侵蚀贯通三门盆地,导致湖水下泄,使盆地发生大面积湖退,从长期沉积转向广泛剥蚀,并被S2以来黄土/古土壤披盖。研究区盆岭空间分布分析揭示,早期北东东向隆起-凹陷被晚期北北东向隆起-凹陷叠加,隆起叠加处构成较强抬升区(峨嵋台地等),披盖不同时期的黄土或古土壤;凹陷叠加区则构成强烈沉降区,如运城盐湖因强烈下沉而封闭和咸化。其构造叠加可能与鄂尔多斯地块运动方式有关。距今约8 Ma前,青藏地块向东北方向与鄂尔多斯地块发生强烈碰撞,在来自青藏高原深部地幔流的配合下,可能使鄂尔多斯地块向东北方向移动,一方面使北东东向汾渭盆地进一步拉张;另一方面与华北克拉通构成右旋力偶,拉裂成北北东雁行排列的山西地堑系。两者于侯马-运城盆地叠加,形成隆起与凹陷的叠加构造地貌格局。