基于地球物理资料的宁夏南部地区断裂格架特征分析

宁夏南部地区处于典型黄土塬地区,其内展布5条构造单元分区断裂,均呈半隐伏—半裸露状态。以区域大地构造为依据,根据地层出露状况,梳理了研究区地球物理异常场分布特征,理清了断裂隐伏段的展布形态及各条断裂的相互关系,确立了宁夏南部地区断裂格架。在1∶20万区域重力与区域航磁资料的基础上,综合利用小波多尺度分解技术与边界识别方法,提取反映断裂的深部重磁异常弱信号,并与MT剖面刻画的深部断裂进行对比。结果显示:研究区的5条主要断裂体现为重力2阶小波细节场中明显的重力高异常条带的边界。牛首山—罗山—崆峒山断裂是SN向长条状重力异常与NW向片状、带状重力异常的分界,具有典型的右行走滑特征,为阿拉善微陆块与鄂尔多斯地块的分界断裂;海原断裂在深部一分为二,海原Ⅰ号断裂隐伏于海原盆地内,无重力异常显示,航磁异常场分区特征明显,海原Ⅱ号断裂裸露于南华山、西华山东北麓,显示出清晰的线性重力异常特征,航磁异常微弱,2条断裂共同构成了北祁连早古生代造山带与阿拉善微陆块的复合边界;阿拉善微陆块内部的天景山断裂、烟筒山—窑山断裂与罗山东麓断裂表现为弧形重力高值异常带的东北边界。

基于地球物理资料的银川盆地南部构造特征分析

银川盆地南部位于阿拉善微陆块向鄂尔多斯地块NE向挤压应力作用的前锋区带,为银川平原地震活动的主要区域之一。钻探资料显示,该区发育奥陶系褶皱基底,上覆古近系、新近系与第四系3套地层,表层厚度约1 000 m的第四系河湖相沉积层,基本遮蔽了深部构造的发育行迹,给研究该区域地震活动的地质构造成因形成了制约。为此本文以1∶5万区域重力资料为基础,首先结合可控源大地电磁测深剖面与地震反射剖面联合划分了银川盆地南部的构造格架,该区域深部构造呈现典型的“两隆夹一坳”的构造分布格局,以黄河断裂与吴忠断裂为分界,由西向东依次为吴忠隆起带、永宁-灵武坳陷区、横山堡隆褶带。然后运用重力场小波多尺度分解、边界识别和界面反演技术等,重点对永宁-灵武坳陷区进行研究,明确了内部隐伏断裂的几何学特征,分层梳理了局部构造单元的转化过程,得出银川盆地南部地震分布受边界断裂F1、F2控制,永宁-灵武坳陷区为地震活动的重点聚集区,且具有南北分异的特征。坳陷区地震分布与古近系顶面构造层次级断裂具有显著的相关性,F16、F21断裂展布区带是4.0级以上中强地震的主要分布区。这为今后研究银川盆地南部地震活动奠定了基础。

石嘴山地区碱性土壤硒地球化学特征及生物有效性

以石嘴山地区碱性土壤为研究对象,全面采集了石嘴山地区表层土壤样品,分析了土壤中硒及有效硒等地球化学指标。结果表明:研究区土壤硒的主要来源为贺兰山区黑色岩系,其次为引黄灌溉淤积;研究区硒的生物有效性处于较高水平,有效硒富集及以上的区域占全区的79.2%,面积约为777.2 km^(2);硒不同形态含量依次为残渣态>强有机结合态>腐殖酸结合态>离子交换态≈水溶态>碳酸盐结合态≈铁锰氧化物结合态,全硒含量有限但水溶态硒含量较高;土壤全氮及有机质含量越高,土壤全硒及有效态硒的含量越高;随着研究区土壤含盐量升高,硒活化度呈现逐步升高的趋势;pH值在7.5~9之间的灌淤土及潮土全硒含量适中,有效硒含量较高,是种植富硒农产品的优质选区。

新疆托克逊县乌尔沟地区水系沉积物地球化学特征及找矿模型

在综合研究区域地质、地球物理、地球化学异常特征基础上,通过对乌尔沟地区进行1∶5万水系沉积物测量,查明了乌尔沟地区赋矿地层为蓟县系卡瓦布拉克岩群和上泥盆统天格尔组;控矿构造为冰达坂韧性剪切带;围岩蚀变以硅化、黄钾铁矾化、钾化、孔雀石化、蛇纹石化为主,矿化以白钨矿化、碳化为主;圈定了莫德图金铜石墨找矿靶区(B-2)和国光北钨钼找矿靶区(A-1),构建了乌尔沟地区地质-地球物理-地球化学综合找矿模型,为进一步找矿工作提供了新思路、新方向。

新疆乌尔沟地区水系沉积物地球化学分区及其地质意义

基于新疆乌尔沟地区1∶5万水系沉积物资料,通过R型因子分析方法将研究区分为4个地球化学分区.结果表明,Ⅰ区是理想的Fe-Cu-Mn多金属找矿远景区,多期次的断裂为本区Fe,Mn的矿化提供了成矿通道;酸性岩脉为锰矿的形成提供了成矿热液,石炭系小热泉子组(C_(1)x)是Mn的天然矿源层.Ⅱ区中由动力变质变形作用形成的糜棱岩化变质砂岩与Fe的矿化关系最密切.Ⅲ区具有Fe-Cu-Au-Mn多金属矿的成矿前景.Ⅲ区发育韧性剪切带,在分区北西方向分布的系列辉长辉绿岩脉与Cu,Fe矿化点的分布一致,Ⅲ区的基性岩脉发育区是Cu-Fe矿的赋存区.Ⅳ区构造不发育,变质作用也不发育,也未发现可利用、有价值的矿点,找矿前景不好.

重力勘探在银川平原活动断裂构造调查中的应用

活动断裂是地震、滑坡等地质灾害的直接诱因。为进一步查明活动断层的空间分布对浅地表活动的影响,评估地质灾害危险性以及城市建设区域选址,本文以银川平原1∶20万重力数据为基础,采用小波分析手段在研究区内截取6条重力剖面,选取的剖面穿过区内主要断裂构造,运用边界识别、欧拉反演、人机交互反演等多种方法对重力异常数据进行处理。根据处理结果对研究区内断裂构造进行解释,明确了区内银川断裂和芦花台断裂的顶面埋深、倾角和位置等具体参数,进一步补充、完善了对银川平原断裂体系的认识。

地球物理勘探技术的发展及其应用

随着现如今科技与经济的蓬勃发展,人们的生活质量也显著提高,对资源的需求也越来越大,而地球物理勘探技术的出现为人类有效地解决了这一难题,其被广泛应用于各种勘探工程中,在一定程度上为国家、企业发展降低了成本,提高了工作效率与收益,极大地满足了人类的生活需求。本文从地球物理勘探技术的概述及其发展现状的基础认识上,对地球物理勘探技术的实际应用情况进行探讨,并对其提出展望。

宁夏石嘴山地区富硒土壤及其利用前景

通过对宁夏石嘴山地区8835件土壤样品及240套农作物—根系土样品Se分布及其相关调查数据的统计分析,总结了当地富硒土壤的元素地球化学特征,探讨了其开发利用前景及相关问题。结果表明:①圈定的富硒土地总面积约705 km^(2)(根据宁夏地方标准,土壤Se含量≥0.222×10^(-6)为富硒土壤),土壤Se平均含量与全国平均值相当,而土壤有效Se含量相对较高,在土壤全Se中占比5%左右;②富硒土壤pH大于7.5,有机质含量小于10.26%,无重金属污染,Se与有机质、B、Mn、Mo、Cu、Zn呈显著正相关性,与pH呈负相关性;③土壤有效Se与全Se的相关系数为0.39,与有机质、阳离子交换量、N的相关系数为0.33~0.5;④富硒土壤中抽检到富硒小麦等10类富硒农产品,其中小麦吸收土壤Se的能力最强,平均生物富集系数为0.174;⑤本区特有的富硒土壤资源具有极高开发利用价值,应加强特色富硒作物(小麦、稻米、枸杞、葡萄等)的研发力度及相关富硒标准的研制,通过综合研究、科学规划以促进当地富硒土地资源的合理开发利用。

山区采动地表异常形变识别与损害原因

现有开采损害鉴定的研究成果主要针对平原区域,缺少对高强度开采条件下山区地表建(构)筑物损坏的研究。以山西省冶头村建筑的异常损害为例,首先基于短基线集差分干涉测量技术(small baselines subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR),利用20景Sentinel-1A雷达影像,反演了目标区2016-11-14至2017-07-12期间地表形变的空间分布形态和时间演变过程。然后,结合现场调查的房屋损坏特征及地表裂缝数据,从开采沉陷理论和坡体稳定性分析两个角度进行开采损害鉴定的研究工作。研究表明:SBAS技术能够实现对采动地表异常形变的有效识别和提取,可为异常损害规律研究和原因揭示提供数据支撑;开采引起边坡稳定性降低,导致坡体蠕变滑移是地表建筑异常损害的原因。相关结论对于沉陷控制理论的发展完善,对开展山区井工开采房屋损害鉴定工作具有借鉴意义。

鄂尔多斯西缘中段断裂体系特征研究

研究区地质构造上隶属于陶乐-彭阳冲断带中段韦州-马家滩褶断带,这一特殊的构造位置与演化特征,造就该区具备地热、煤炭等资源形成的优良地质条件。以往研究表明,断裂构造是地热及煤炭赋存的最主要控制因素。为解译鄂尔多斯西缘中段断裂体系特征,作者以1∶20万区域重力资料为基础,钻孔、大地电磁测深剖面为约束,利用水平方向导数、归一化标准差等各类边界识别方法,对研究区断裂体系进行精细解译,为后期地热资源及煤炭勘探工作提供依据。

银川盆地天山海世界地热勘探重力数据三维反演研究

地热能作为一种清洁能源,受到了越来越多学者以及政府部门的关注。地热能大多集中分布在构造板块边缘,而中国拥有着独特的“阶梯状”地形,处于板块碰撞边界的地区较多,地热资源储量丰富,但存在勘探和利用水平较低等问题。银川盆地蕴含丰富的地热资源,为沉积盆地传导型地热区,具有很大的地热资源开发潜力。重力异常主要反映了地下岩石的密度差,而重力勘探方法因其成本低、勘探面积广而被广泛应用于地热勘探,尤其是地热远景区的划分。利用重力三维反演方法对银川盆地天山海世界重力数据进行三维反演,获得区域地下三维密度结构,为后续该地区地热资源的勘探与利用提供基础。

测井技术在吴忠市韦州矿区煤炭勘探中的应用

现今数字测井技术与以往模拟测井技术相比,具有工作效率高、劳动强度低、人工干预少、精确度高、系统稳定性高等优点,是今后煤田测井技术研究的主要方向之一。本文以吴忠市韦州矿区煤炭勘探为例,分析并探讨数字测井技术的有效应用。

宁夏石嘴山地区土壤硒的来源及影响因素研究

宁夏石嘴山地区作为新发现富硒土地的地区,前人对该区土壤硒的来源及影响因素研究甚少。本文以石嘴山地区富硒土壤为研究对象,通过采集岩石、表层土壤、土壤剖面样品,研究Se元素在土壤中的分布特征、成因来源及影响因素。本文认为石炭系地层是Se元素的有利赋存层位,Se元素的含量为0.847~1.728μg/g。砂岩、页岩中较发育的石英裂隙及石英的重结晶作用为硒晶体的共生和填充提供了场所。另外,通过表层土壤Se和垂向剖面土壤Se的含量分布特征,较全面地分析了土壤Se的影响因素,结果显示,表层土壤中Se元素的含量与Cd、Cr、Zn、Pb、TFe2O3、N和有机质呈明显的正相关,与pH呈负相关。土壤Se在垂向上主要受淋滤作用的影响,而生物积累作用的影响不大。本次研究成果对富硒土地资源的开发与利用具有一定的指导意义。

宁夏北部农耕地土壤中硒的质量含量及形态、价态分析

以宁夏北部富硒土壤为研究对象,分析耕作层土壤中硒的质量含量、赋存形态和价态.结果表明,宁夏北部农耕地富硒土壤呈大面积连片分布,土壤中硒的质量含量为0.02~1.80 mg/kg,平均值为0.26 mg/kg.土壤中7种形态硒的质量含量由大到小为残渣态、强有机结合态、腐殖酸结合态、水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态,表现出高可利用态、潜在可利用态、低不可利用态的特征.土壤中水溶态和离子交换态硒分别以Se^(6+),Se^(4+)存在,不存在植物难以吸收的较低价态(Se,Se^(2-)).随着土壤pH值的增大,土壤中Se的总量呈降低趋势,在pH=8~9时硒的质量含量较高.

宁夏石嘴山地区主要粮食作物铜含量特征及影响因素分析

为探讨石嘴山地区主要粮食作物中微量元素铜的含量特征及影响因素,以石嘴山地区土壤及主要粮食作物玉米、小麦和水稻为研究对象,分析不同农作物根系土壤中总Cu、有效Cu及作物Cu的含量。通过线性回归法分析了作物Cu吸收量与土壤中总Cu、有效Cu、pH、阳离子交换量(CEC)、有机质、有效Fe、碱解N、有效P、有效K、有效B、有效Se及有效Mo等环境因素之间的相关性。结果表明:石嘴山地区土壤介于pH 7.97~9.09之间,对应的玉米、小麦和水稻田块土壤酸碱度中位值在pH 8.47~8.53之间,为弱碱性或碱性土壤。研究区域的土壤总Cu含量介于11.70~30.40 mg/kg之间,对应的玉米、小麦和水稻田块土壤总Cu含量中位值在20.95~25.32 mg/kg之间,平均值在21.12~24.65 mg/kg之间,与全国土壤总Cu平均含量24 mg/kg相当。有效Cu含量介于0.74~7.51 mg/kg之间,对应的玉米、小麦和水稻田块土壤有效Cu含量中位值在1.65~2.99 mg/kg之间。研究区域的玉米、小麦和水稻田块土壤有效态Cu占总Cu比例介于6.32%~48.10%之间,总Cu及有效态Cu总量均不高,但有效态Cu占比相对较高。玉米、小麦和水稻等作物的Cu含量分别介于1.20~3.24、4.11~11.70、14.80~53.21 mg/kg之间,Cu含量中位值分别为1.66、5.95、27.80 mg/kg。作物Cu富集系数由大到小依次为水稻>小麦>玉米,其中水稻对Cu的富集能力远高于小麦和玉米。影响因素分析表明,土壤有效Cu含量与土壤总Cu含量显著相关,玉米吸收Cu含量与土壤总Cu含量显著相关,水稻吸收Cu含量与土壤有机质含量显著相关,而包含土壤pH、CEC、有效Fe、碱解N、有效P、有效K、有效B、有效Se及有效Mo等在内的环境因素,均与玉米、小麦和水稻对Cu的吸收不存在显著相关性。石嘴山地区水稻产品属于富含微量元素Cu的优质稻米,大力开发富Cu水稻,可为人们提供安全健康营养充足的富Cu食品。

综合物探方法在探测煤矿采空区上部覆岩结构上的应用——以宁东灵武矿区为例

煤矿开采过程中,地层稳定结构遭到破坏,地层的含水变化、不同地层岩石的物理性质差异、煤层的开采方式和采高、地层的倾角变化等因素都会造成覆岩结构不同程度地破坏,采空区上部形成复杂的覆岩结构。通过常规物探手段只能探测一种物性差异,不能解决复杂的覆岩结构。本次采用电法、微动勘探和氡气测量3种物探方法综合探测,结合钻孔资料和地质资料综合阐述采空区上部覆岩结构的基本形态,以及各种物探方法的局限性。

三维地质建模在煤矿地面塌陷范围预测中的应用研究--以宁东羊场湾煤矿为例

利用钻孔、测井、地震、测绘以及煤矿开采等多源数据,构建羊场湾矿区初始三维地质模型。利用宁东矿区覆岩“三带”高度及平面分布范围,构建煤矿开采后地表沉陷的模型。通过前后2个模型的对比可以展示煤矿采煤后的地层沉降程度和地表塌陷范围,分析地面塌陷的发展趋势,实现对宁东地区采空区预防治理工作的预警。

遥感影像解译样本数据库建设的思考

本文针对遥感影像解译样本制作中遇到的实际问题,例如数据库中成果数据展示不直观、数据资源利用价值低等问题,进行讨论并研究一种全新的遥感影像解译样本数据库建设方法。通过遥感影像解译样本数据采集与配准、遥感影像解译样本数据库结构设计、样本数据建库、样本数据库更新,实现数据库建设。以期为判断解译结果正确性提供帮助,并为地理国情监测积累提供实地参考资料。

灌溉方式对石嘴山地区土壤盐渍化程度的影响

在宁夏石嘴山地区漫灌、喷灌、滴灌农田分别采集0~20、21~40、41~60、61~80、81~100 cm土层土壤样品,分析3种灌溉方式对土壤盐渍化程度的影响。结果表明:(1)漫灌和喷灌下不同土层盐分质量比均值的变化趋势基本一致,喷灌下表层土壤脱盐和下层土壤积盐现象明显,滴灌下土壤盐分表聚现象明显。(2)石嘴山地区(除平罗县外)现有耕地发生不同程度盐渍化的面积为542.47 km~2,占耕地总面积的52.33%,根据土壤盐渍化分级标准,漫灌下土壤无盐渍化,喷灌、滴灌下土壤均为轻度盐渍化。(3)喷灌和滴灌对土壤中阴、阳离子质量比的影响明显,漫灌基本无影响,其中SO_(4)^(2-)、Na^(+)质量比受灌溉方式的影响显著。

采动区地表异常形变SBAS识别与损害原因揭示

随着地下煤炭资源的大规模开采,异于常规沉陷规律的地表变形现象不断出现,开展地表异常形变识别提取与损害原因揭示的研究工作,对于沉陷控制理论的发展完善和沉陷区异常损害防护措施的制定具有重要的理论与现实意义。以河北省某城镇的异常损害为研究对象,基于短基线集差分干涉测量技术(SBAS-InSAR),利用25景Sentinel-1A雷达影像,反演了目标区2019-07-14—2020-04-27期间地表形变的空间分布形态和时间演变过程。通过与相近时期48个水准点位监测数据的对比得到,两者平均差值约为5.32 mm。最后结合研究区地质资料,对异常损害的原因进行了揭示。通过研究,得出结论如下:①异常损害区自2019-09-24开始出现变形现象,随工作面推进地表异常变形持续发育,其终止位置近似呈一直线状。②从地表变形的动态发育过程看,异常形变初始发育位置与常规沉陷盆地在空间上相对独立,而后随地下开采范围的不断扩展,两者逐渐发育为一体。③地表异常损害为F15断层“活化”的结果,且地表变形存在跨断层传递现象。研究表明,SBAS技术能够实现对采动地表异常形变的有效识别和提取,可为异常损害规律研究和原因揭示提供数据支撑,相关结论对于后续沉陷控制理论的发展完善亦具有借鉴意义。