Geological controls on the geometry of incised‐valley fills: Insights from a global dataset of late‐Quaternary examples     

Ru Wang  Luca Colombera  Nigel P. Mountney 《Sedimentology》2019,66(6):2134-2168

Incised valleys that develop due to relative sea‐level change are common features of continental shelves and coastal plains. Assessment of the factors that control the geometry of incised‐valley fills has hitherto largely relied on conceptual, experimental or numerical models, else has been grounded on case studies of individual depositional systems. Here, a database‐driven statistical analysis of 151 late‐Quaternary incised‐valley fills has been performed, the aim being to investigate the geological controls on their geometry. Results of this analysis have been interpreted with consideration of the role of different processes in determining the geometry of incised‐valley fills through their effect on the degree and rate of river incision, and on river size and mobility. The studied incised‐valley fills developed along active margins are thicker and wider, on average, than those along passive margins, suggesting that tectonic setting exerts a control on the geometry of incised‐valley fills, probably through effects on relative sea‐level change and river behaviour, and in relation to distinct characteristics of basin physiography, water discharge and modes of sediment delivery. Valley‐fill geometry is positively correlated with the associated drainage‐basin size, confirming the dominant role of water discharge. Climate is also inferred to exert a potential control on valley‐fill dimensions, possibly through modulations of temperature, peak precipitation, vegetation and permafrost, which would in turn affect water discharge, rates of sediment supply and valley‐margin stability. Shelves with slope breaks that are currently deeper than 120 m contain incised‐valley fills that are thicker and wider, on average, than those hosted on shelves with breaks shallower than 120 m. No correlation exists between valley‐fill thickness and present‐day coastal‐prism convexity, which is measured as the difference in gradient between lower coastal plains and inner shelves. These findings challenge some concepts embedded in sequence stratigraphic thinking, and have significant implications for analysis and improved understanding of ‘source to sink’ sediment route‐ways, and for attempting predictions of the occurrence and characteristics of hydrocarbon reservoirs.  相似文献   

胶东水系沉积物金地球化学异常分布规律及其意义     

李瑞红  王学求  迟清华  张必敏  柳青青  刘汉粮 《地学前缘》2019,26(4):221-230

为研究巨量金聚集作用和成矿元素地球化学异常响应关系,本文针对胶东地区收集了1∶20万全国区域化探扫面计划水系沉积物、全国地球化学基准计划河漫滩沉积物和岩石的地球化学数据,绘制了该研究区水系沉积物和岩石的金地球化学分布图,并结合区域构造-蚀变-成矿特征揭示水系沉积物和主要地质体岩矿石中金的地球化学异常分布及其成因联系。研究区水系沉积物金含量以10.7×10^-9为异常下限,地球化学异常面积为164.3km^2,其中Au-1号异常面金属量占研究区总面金属量的51.94%,标准化异常面金属占研究区总标准化面金属量的73.63%,是胶东地区最主要的次生金浓集中心和原生金矿化中心,因此也是胶东金矿床密集产出的部位。区内赋矿地质体岩石、载金矿物黄铁矿和水系沉积物中成矿相关元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn和Bi含量变化及综合对比研究表明,胶东地区不同构造带中水系沉积物金背景值受岩石金背景值和矿化体风化剥蚀的综合制约。因此,胶东金的地球化学异常图谱是由区域大规模金矿化作用、高金背景的岩石和金矿床次生风化作用相互叠加的结果,对于理解胶东金矿省巨量金聚集的地表沉积物响应和指导深部找矿勘查具有重要的参考意义。  相似文献   

初始孔压非均布下一维地基砂垫层优化研究     

蒙宇涵  陈征  冯健雪  李红坡  梅国雄 《岩土力学》2019,40(12):4793-4800

针对吹填土地基水平排水砂垫层铺设深度优化问题,建立了初始孔压非均布下含砂垫层地基的一维固结模型,利用有限Fourier正弦变换法得出了超静孔压和地基整体平均固结度的解答并通过退化验证了解答的正确性。采用二分法分析了砂垫层的最优铺设深度随时间的演化规律,给出了砂垫层最优铺设深度与时间的关系图。研究表明：在固结初期,砂垫层宜放置在土中初始超静孔压较大的位置;在固结后期,砂垫层的最优设置深度为土体厚度的2/3（单面排水）或者1/2（双面排水）的位置。以预压地基平均固结度达到90%所需时间最短为例,当初始孔压倒三角形、正三角形与梯形分布时,单面排水条件下,应分别在0.52、0.72、0.62倍地基土深度处设置砂垫层;双面排水条件下,应分别在0.42、0.58、0.46倍地基土深度处设置砂垫层。最后通过算例分析了当地基土中砂垫层采用最优铺设深度时,与在中间位置铺设砂垫层、不设砂垫层的情况分别进行对比,当时间因子取0.09时,地基土平均固结度分别提高6%和54%。  相似文献   

不同排水条件下城市固废一维降解固结解析解     

李称  吴文兵  梅国雄  宗梦繁  梁荣柱 《岩土力学》2019,40(8):3071-3080

目前关于城市固废的降解固结理论研究均沿用太沙基传统排水边界,但是这样不能完全描述垃圾填埋场中复杂的排水边界条件。因此,在已有的简化降解固结模型基础上引入连续排水边界条件,建立了新鲜面为连续排水边界的饱和城市固废一维降解固结模型。在此基础上,借助特征函数解偏微分方程得到了级数形式的解析解答,解的退化检验和收敛性判断初步验证了其合理性。解析解与已有解答的对比分析显示,引入连续排水边界条件后,超静孔压分布有显著的变化;且解析解可解决初始条件和边界条件的矛盾,能反映边界上孔压消散的时间效应。进一步的参数敏感性分析显示,通过调整界面参数可以模拟各种排水条件,获得从完全不排水到完全排水的连续解答。此外,从排水能力差异会改变降解固结发展速度出发,提出了一种保证填埋场稳定的可行策略。  相似文献   

粤北大宝山酸性矿山废水中梯田状沉积物的次生矿物研究     

曹丽娜  苟习颖  陈炳辉 《矿物岩石地球化学通报》2019,(3):616-622

粤北大宝山酸性矿山废水(AMD)中形成了呈独特梯田状构造的沉积物,其中的次生矿物可以吸持AMD中的重金属离子,对减少矿山环境的重金属污染有重要意义。本文采集了大宝山AMD中呈梯田状构造中的沉积物,利用多种手段分析了其主要矿物组成以及主要次生矿物的表面形貌特征,探究梯田状沉积物的成因。结果表明,梯田状沉积物的次生矿物以针铁矿、施威特曼石、黄钾铁矾为主,含少量石膏、斜方钙沸石等。针铁矿呈针状、球刺状集合体;施威特曼石呈海胆状、鳞片状,粒度为微米级,海胆状施威特曼石与球刺状针铁矿共生;黄钾铁矾呈不规则的球粒状、片状,与施威特曼石共生。研究表明微生物作用可能是形成铁质梯田状构造的关键因素。  相似文献   

钻孔随钻三维轨迹测量技术研究          下载免费PDF全文

张军 《探矿工程》2019,46(12):7-12

煤矿井下钻孔施工中,在缺少控制钻孔轨迹偏移测量技术的情况下,施工钻孔轨迹与钻孔设计轨迹偏差较大,无法满足煤矿瓦斯抽采的设计需求。阐述了随钻钻孔三维轨迹测量技术,目的是通过对随钻三维轨迹测量技术的研究,精确控制瓦斯钻孔轨迹,解决瓦斯突出煤层快速掘进及安全高效回采问题。钻孔随钻三维轨迹测量技术是通过对钻机开孔角度和钻孔轨迹的精确测量,使用三维轨迹成图方法显示。通过大量的数据采集与施工验证证明,该方法成为预抽钻孔煤层保安全、促生产过程中的重要环节,避免了钻孔设计及施工的盲目性,提高了抽采钻孔的利用率及施工速度。  相似文献   

开孔管桩复合地基排水固结解析解     

唐晓武  杨晓秋  俞悦 《岩土力学》2019,40(4):1248-1254

现有复合地基的竖向增强体往往无法兼具排水能力与竖向刚度。基于该工程现状,提出一种桩身开孔、能够达到排水效果的新型预制管桩,并针对其开展地基固结分析。假设孔洞流体满足管流条件以及管桩内往孔压连续,并考虑褥垫层的协调作用,推导出排水桩等应变固结解析解。基于该解析解,首先对砂井、碎石桩、不排水桩以及排水桩在相同外径尺寸情况下的排水固结能力进行了对比,结果显示开孔排水桩具有最好的排水固结能力。接着分析了桩身模量、褥垫层模量以及井径比的影响。最后分析了桩身性质（桩身开孔和桩体弹性模量）的影响,计算结果表明,排水能力和模量是影响固结性能的两个主要因素,且排水能力最为重要。但在排水能力相同的情况下,桩身模量越大,则固结越快。  相似文献   

产沙模数与流域面积关系研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

方海燕  蔡强国  李秋艳 《地理科学进展》2008,27(6):63-69

流域面积是综合地表一切要素的黑箱变量,而产沙模数是流域产沙强度的重要体现。自20 世纪50 年代以 来,有关产沙模数随流域面积变化的研究受到了国内外学者的广泛关注。本文对多年来有关该方面的研究成果进 行总结、提炼,在此基础上,把产沙模数与流域面积的变化关系划分为5 种类型,即负相关关系,正相关关系,先增 加后减小的非线性关系,先减小后增加的非线性关系以及无显著关系等,继而对每种类型出现的原因给出了合理 的解释;在此基础上,指出产沙模数随流域面积变化的本质原因,即产沙模数随流域面积的变化是对流域内各种因 素及因素间相互作用的响应,产沙模数与流域面积之间没有内在的联系,产沙模数随流域面积的增加可以出现任 何变化。  相似文献   

皇甫川流域降水和人类活动对径流量变化的贡献率分析——累积量斜率变化率比较方法的提出及应用   总被引：19，自引：1，他引：18  

王随继  闫云霞  颜明  赵晓坤 《地理学报》2012,67(3):388-397

随着全球或区域气候的变化,加上渐强的人类活动的影响,世界上一些河流的径流量发生了明显减小的变化趋势,这在干旱及半干旱地区的河流中尤其明显。在我国,北方干旱及半干旱地区河流的径流量的减小已经引起了严峻的生活及生态方面的问题。因此查明流域径流量的变化特征、趋势及分析其原因,是流域管理中面临的重要科学问题。该研究以黄河中游一级支流皇甫川流域为例,利用1960-2008 年的数据资料,采用累积距平方法、年际累积量方法,分析了该流域径流量和降水量的变化趋势,识别出径流量变化过程中1979 和1998 为其两个突变年份,而降水量变化过程中仅存在唯一的突变年份1979。利用统计分析法分别分析了1960-1979、1980-1997 和1998-2008 三个时期的累积径流量与年份之间的线性关系,以及1960-1979、1980-2008 两个时期累积降水量与年份之间的线性关系。采用本文提出的新的计算方法——累积量斜率变化率比较方法,以1960-1979 为基准期,在不考虑蒸散总量的影响时,计算得出皇甫川流域径流量减小的降水量和人类活动的相对贡献率在1980-1997 年间分别为36.43%和63.57%,在1998-2008 年间分别为16.81%和83.19%。该研究结果揭示了皇甫川流域近半个世纪以来径流量的变化趋势及其主要影响因素的贡献率,对于该流域未来水资源的开发利用具有重要指导作用。同时,所提出的定量研究方法可以应用在干旱—半干旱地区河流径流量变化及其影响因素的定量评估中。  相似文献   

排水砂槽渗流试验与Signorini型变分不等式方法验证     

白正雄  陈益峰  胡冉  张勤  周创兵 《岩土力学》2012,33(9):2829-2836

排水是岩土体及工程构筑物渗流控制的主要措施之一,其实质是通过在渗流域内形成潜在溢出边界或低水位边界而实现渗流控制的。在排水渗控条件下,渗流场往往具有强烈的边界非线性特征,Signorini型变分不等式方法从理论上为稳定和非稳定排水渗流问题提供了有效的分析方法,但其实际效果还需要得到试验的验证。通过开展含5个排水廊道的排水砂槽模型试验,研究了复杂排水条件下砂土渗流的基本规律,并通过试验数据与数值计算成果的对比分析,论证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性。试验结果表明,在稳定渗流条件下,排水砂槽上游侧3个排水廊道对渗流控制起主导作用,而下游侧2个廊道则失去排水功能,数值计算与试验成果吻合较好;在非稳定渗流条件下,受测压管精度、砂样均匀性和毛细效应的影响,数值计算与试验成果存在一定偏差,但也较好地揭示了复杂排水条件下砂槽中的非稳定渗流特征。排水砂槽试验结果验证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性,为复杂排水条件下岩土体及工程构筑物的渗控结构优化设计提供了有效的分析手段。  相似文献