世界自然遗产─武陵源

武陵源，位于湖南省西北部张家界市与慈利县、桑植县交界处，方圆３６９ｋｍ~２，由张家界、天子山、索溪峪、杨家界、茅岩河、九天洞、天门山等景区组成。１９８２年，张家界被命名为我国第一个国家森林公园。１９９２年，武陵源（主要包括张家界、天子山、索溪峪）被联合国教科文组织作为世界著名的旅游胜地列入世界自然遗产名录。     

淮南新集矿区主要充水含水层水化学特征及成因

为探明新集矿区深层地下水离子组成及其演化特征,采集了研究区砂岩水和太灰水等共20个水样,测试分析常规离子和氢氧同位素数据,采用Piper三线图、相关性分析、离子比例系数与饱和指数等方法,探讨了研究区深层地下水水化学特征及其成因。结果表明:(1)研究区砂岩水为高矿化度水,平均矿化度为2 743. 73mg/L,水化学类型主要为Cl-Na型,太灰水多为中矿化度水,平均矿化度为1 468. 33mg/L,水化学类型主要为HCO3·Cl-Na型和Cl-Na型;(2)研究区地下水的补给不仅有大气降水和地表水,还有古气候条件下形成的古溶滤-渗入水,且由于矿物质与深层地下水的水岩作用使得氧同位素发生漂移;(3)含水层中主要发生的水岩相互作用有硅酸盐和蒸发盐岩的溶解及阳离子交替吸附作用,盐岩和石膏在研究区地下水中是反应性矿物,白云石和方解石的溶解在矿区地下水中呈过饱和状态。     

砂岩和花岗岩岩石表层光释光信号晒退速率对比及测年意义

光释光信号已被成功地应用于岩石表层暴露、埋藏年龄的测定以及判别岩石经历的曝光和埋藏历史。本文选择红褐色石英砂岩和灰白色黑云母花岗岩进行了岩块和岩片晒退不同时间的实验研究,结果显示:岩石光释光信号(IR_(50);IRSL)可被光(阳光和全光谱模拟太阳灯灯光)快速晒退。曝光一定时间后,岩块表层一定深度的光释光信号可以归零,且随曝光时间的延长,自暴露面向内的光释光信号归零深度也随之加深。砂岩和花岗岩光晒退对比实验结果显示:与深色砂岩相比,浅色的花岗岩有更高的光释光信号晒退速率。实验同时揭示:本研究所采用的红外光源激发获得的光释光信号来自岩片(1.2 mm)表层一定深度,并没有完全穿透该岩片。该研究为了解不同岩性岩石的光释光信号晒退速率、测年对象的合理选择以及岩石样品采集、前处理和测试等提供了实验数据支持。     

砂岩混凝土复合路面力学分析及结构优化设计研究

针对砂岩混凝土斜向预应力混凝土基层复合路面结构层厚度,通过梁单元建立预应力钢筋模型,通过接触单元模拟了各层之间的相互作用,对砂岩混凝土复合路面进行了三维有限元建模。分析了各层厚度对于路面结构力学响应的影响,并结合经济性与极限寿命分析,对结构层厚度进行了优化分析,得出了一定范围内的最佳层厚组合,为类似工程的设计施工提供参考依据。     

神府矿区柠条塔井田直罗组地层富水性研究

柠条塔井田内的直罗组砂岩层属于孔隙裂隙含水层且富水性差异较大,若煤层采动区域位于直罗组砂岩富水性强的区域,顶板水害直接威胁矿井安全生产。采用沉积学方法分析了柠条塔井田直罗组砂岩的沉积特征、直罗组顶部风化砂岩特征、直罗组砂岩的富水规律,并对柠条塔井田内的直罗组砂岩富水性进行了分区。结果表明,直罗组地层在垂向上分为3段,为辫状河沉积相、辫状河三角洲沉积相、曲流河沉积相和滨浅湖沉积相;直罗组沉积相以砂坝和粉砂-泥质河漫、砂质河道骨架为主,表现为南北向分布。其中,能够为地下水提供较好储存空间的主要是砂质河道及砂坝发育的厚度较大的砂岩层,此地段的砂岩富水性相对较强。直罗组砂岩厚度越大,富水性越强。研究表明直罗组沉积相与地层的富水性之间存在一定的内在联系。根据砂体的展布规律将研究区划分为富水性不同的3个区(强、中等和弱)。     

张家界地貌的演化阶段划分与成因机制探讨

张家界地貌是一种特殊的砂岩地貌,吸引了众多学者前来调查研究,但是对其整个生命周期的阶段性划分研究较为薄弱,对各类地貌景观成因机制和演化关系缺乏统一认识.该文综合地层学、构造学、古生物学以及区域性地质背景等方面进行分析,对张家界地貌的成因机制、演化历史、形成条件和景观类型等方面进行探讨,并将张家界地貌整个生命周期分为三大阶段:岩石形成阶段(中志留纪—晚泥盆纪),挤压剥蚀阶段(侏罗纪—新近纪),地貌形成阶段(第四纪).其中母岩形成阶段又分为坚硬的基地岩石形成阶段、张家界地貌母岩形成阶段两部分;挤压剥蚀阶段分为挤压褶皱和剥蚀解体阶段两部分;地貌演化阶段分为嶂谷、峡谷—平台、方山—石墙、石峰、石柱—残林、孤峰形成阶段四个部分.同时对地貌的演化进行预测分析,并对地貌景观的解说和保护性开发提出意见和建议.图7,表2,参17.     

海相砂岩底水稠油油藏水锥形态物理模拟研究

针对P油田底水稠油油藏波及规律影响因素开展研究,利用二维物理模型和三维物理模型,采用预埋电极方式,得到不同因素影响下的水脊变化规律和波及规律。实验表明,海相砂岩底水稠油油藏水平井开发时底水锥形突进,含水上升规律呈"厂"字形,且含水曲线会因隔夹层呈阶梯状上升,而波及系数与流度、驱替速度和隔夹层因素呈正相关关系;在三维物理模型的实验条件下,隔夹层能让波及系数提高18%。因此,P油田下步挖潜策略应在流度高且油藏上部存在隔夹层的区域布井挖潜,开发时采用高采油速度开发。     

不同应力循环路径下砂岩的能量演化特征

为从能量角度探究砂岩在循环应力作用下的力学响应,开展10 MPa初始峰值应力逐级递增、80 MPa初始峰值应力逐级递增及恒定100 MPa峰值应力3种循环路径下的加卸载试验,结合应力应变曲线和能量计算结果,分析砂岩各项能量随循环次数和峰值应力的演化特征。结果表明：随循环次数和峰值应力增加,初始峰值应力80和100 MPa时滞回环仅在第2次循环时向应变增大方向明显迁移。不同应力循环路径下单位体积耗散能表现出不同的阶段性演化特征,分级循环加卸载时,砂岩各项能量值随峰值应力增加由二次函数向线性函数增长特征转变,而峰值应力恒定为100 MPa等幅度循环加卸载时,随循环次数增加,砂岩单位体积能和单位体积弹性能呈开口向下的二次函数趋势下降,单位体积耗散能呈指数趋势下降。不同应力区间内循环路径对砂岩的能量影响有较大差异,分级循环加卸载与单次加卸载相比,峰值应力为80 MPa时各项能量相差均小于10%,峰值应力为100 MPa时各项能量相差达到22.74%～62.58%。     

毛乌素沙地砒砂岩、沙及复配土重金属含量分析与评价

利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对榆林市榆阳区砒砂岩与沙复配成土造田技术项目区砒砂岩、沙及砒砂岩与沙复配土的重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb)质量比进行测定,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤污染程度进行评价。结果表明:除复配土和砒砂岩中Cd的平均质量比分别超出国家土壤环境质量自然背景值26.7%和102.8%外,复配土、砒砂岩及沙中其他重金属平均质量比均在国家土壤环境质量自然背景值以下;与砒砂岩相比,除Hg外复配土中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb质量比分别下降了12.8%、40.7%、44.1%、49.3%、49.8%、37.6%和14.1%;砒砂岩与沙复配成土后,其Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb质量比均与沙中无显著性差异;复配土中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb之间存在极显著的正相关关系,具有明显的同源性;复配土、砒砂岩及沙重金属单项污染指数均小于1,综合污染指数分别为0.314、0.503及0.200,污染级别为清洁。研究表明,砒砂岩与沙复配土的重金属质量比符合农田土壤环境质量标准,能够保证土壤环境质量安全和农产品品质安全。     

砒砂岩修复晋陕蒙能源区铅污染土壤的研究

寻找合适的材料来修复晋陕蒙地区因煤炭、石油和天然气开发导致的土壤重金属污染是该区域环境治理的重要措施.砒砂岩具有较强的吸附性,是可以用于土壤重金属污染修复的潜在材料.本研究通过室内模拟实验来研究土壤中添加砒砂岩对铅形态分布、毒性溶出量(TCLP)的影响及其对土壤孔隙度、pH、田间持水量、土壤酶活性的影响.结果表明,砒砂岩可显著降低土壤弱酸提取态铅含量,增加可还原态与残渣态铅含量;随土壤中砒砂岩添加量的增加,高活性态铅的降幅越大低活性态铅的增幅越大.砒砂岩显著降低了土壤铅毒性溶出量,降低程度与砒砂岩添加量成正比.砒砂岩的较强吸附特性及可以提高土壤pH是固化土壤重金属铅的重要因素.此外,砒砂岩对土壤理化性质的改善一定程度上对污染土壤起着改良作用.