A. 廖七一的主要研究成果
1. 《当代西方翻译理论》,《翻译学概论》(全国翻译硕士研究生教材),译林出版社,2009。
2. 《胡适诗歌翻译研究》,清华大学出版社,2006。
3. 《在美国》,苏珊·桑塔格著,译林出版社,2003。
4. 《当代英国翻译研究》,湖北教育出版社,2001。
5. 《当代西方翻译理论探索》,译林出版社,2000。 1. 翻译规范与研究途径, 《外语教学》,2009年第1期。
2. 跨越东西方文化的桥梁,《东方翻译》,2009年第1期(创刊号)。
3. 胡适译诗与现代翻译规范的构建,《译苑新谭》,2009年。
4. 《域外小说集》与翻译规范,《外语研究》,2009年第6期。
5. 五四文学翻译对“信”的重构,《中国翻译》,2008年第4期。
6. 论谢天振教授的翻译研究观 ,《渤海大学学报》(哲学社会科学版), 2008年第2期。
7. 翻译学学科报告, 《外国语言文学及相关学科报告2007》, 重庆出版社, 2008年5月。
8. 翻译研究,《外国语言文学及相关学科报告》,2007年7月。
9. 导读,《跨文化侵越——翻译学研究模式:历史与意识形态问题》,外语教学与研究出版社,2007年1月。
10. 从政治模式到文学模式的演变——论清末民初的诗歌翻译,《四川外语学院学报》2007年第1期。
11. 现代诗歌翻译的“独行之士”——论苏曼殊译诗中的“晦”与价值取向,《中国比较文学》2007年1期(人大复印资料《外国文学研究》 第5期全文转载)。
12. 论马君武译《哀希腊》中的“讹”, 《中国翻译》,2006年第4期。
13. 梁启超与《哀希腊》的本土化,《外语研究》,2006年第3期。
14. 翻译研究的趋势与中国译学现代化,《中国外语》,2006年第2期。
15. 胡适译诗的平民化倾向,《外语与外语教学》,2006年第1期。
16. 胡适译诗与新诗体建构,《四川外语学院学报》,2005年第6期。
17. 交叉与融合:翻译研究与比较文学,《中国比较文学》,2005年第2期。
18. 文本功能与地名译写,《上海翻译》,2005年第2期。
19. 多元系统,《外国文学》,2004年第4期。
20. 胡适诗歌翻译与传播媒介,《新文学史料》,2004年第3期。
21. 胡适译诗与经典重构,《中国比较文学》,2004年第2期。
22. 秘密的分享者——论庞德与胡适的诗歌翻译,《外语教学与研究》,2004年第2期。
23. 译者意图与文本功能的转换,《解放军外国语学院学报》,2004年第1期。
24. 庞德与胡适——翻译策略的文化思考,《外国语》,2003年第6期。
25. 历史的重构与艺术的乌托邦,《外国文学》,2003年第5期。
26. 论胡适诗歌翻译的转型,《中国翻译》,2003年第5期。
27. 硬币的另一面——胡适诗歌翻译转型中的主体性,《中国比较文学》,2003年第1期。
28. 研究范式与中国译学,《中国翻译》,2001年第5期。
29. Translation and Translation Studies: An Interview with Dr. Eugene Nida.《外国语》,2000年第3期。
B. 主要进展与研究成果
本次研究工作取得的主要进展和地质成果有:
1)运用时空转换的观点重新厘定了羌塘盆地东部中新生代不同构造-地层(分)区的地层系统。在深入研究不同构造-沉积单元沉积充填序列、地层接触关系、时代归属、沉积体系及构造古地理演化的基础上,将研究区这一叠复型盆地的构造演化划分为晚三叠世前陆盆地,早侏罗世—早白垩世早期多玛被动大陆边缘陆表海盆地,早白垩世晚期多玛前陆盆地,早-中侏罗世北羌塘-昌都巨型伸展裂陷盆地,晚白垩世—古近纪南羌塘前陆盆地,北羌塘山间断陷盆地,新近纪北羌塘山间断陷盆地、南羌塘山前压陷盆地等几个重要演化阶段。探索了原型盆地性质改变与班公湖-怒江洋盆扩张、洋-陆俯冲、陆-陆(弧)碰撞等地球动力学过程之间的耦合关系,建立了板块构造框架内的中生代沟-弧-盆体系,重塑了盆地不同演化阶段的动力学模式。
2)将班公湖-怒江结合带的构造演化归纳为两个自东向西剪刀式开合旋回,首次提出班公湖-怒江大洋分别是古特提斯和中特提斯冈瓦纳大陆与欧亚大陆之间的界线,龙木错-双湖-查吾拉-昌宁-孟连构造带仅是班公湖-怒江古特提斯洋的北部构成部分。
3)将中新生代岩浆岩研究纳入到盆地动力学体制的综合分析中,指出晚三叠世唐古拉山岩体是班公湖-怒江大洋岩石圈向羌塘陆块俯冲的产物;早侏罗世托尔期火山活动拉开了北羌塘盆地伸展裂陷作用的序幕,晚侏罗世—早白垩世中基性火山岩是板内拉张阶段断裂扩张作用的结果,中新世钾玄质岩浆喷发是青藏高原北部巨厚陆壳深部ETM Ⅱ型富集地幔岩浆沿当曲-本塔断裂带拉张上涌的结果。这些成果为藏北高原盆地构造体制的转换提供了充分的岩石学依据,并为最终建立羌塘盆地东部造山带及盆地形成的岩石学模型及深部动力学机制提供基础科学资料。
C. 取得的主要研究成果
研究期间,先后参阅了大量涉及区内的科研论文、相关的地质理论和基础的地质资料,在汲取前人资料中丰富营养的同时,通过大量野外地质调查研究、样品采集、剖面测制和室内研究工作,对研究区内所存在的重大的、基础性的科研问题,如各阶段的构造环境、构造变形及演化、岩浆岩的侵位机制等,进行了研究,尤其对研究区内东西向召河庙—四子王旗—大滩构造岩浆岩带的研究取得了如下几点认识:
第一,通过对比研究认为,原1∶20万区调在耳营地—大脑包山等地所划分的震旦纪地层的岩石组合特征、变质特征、变形特征等,可与发育于色尔腾山地区的色尔腾山岩群对比,自下而上构成了一套较完整的火山岩—沉积岩的沉积组合,经历了绿片岩—角闪岩相变质作用的改造,具有绿岩特征。
第二,首次在原1∶20万区调划分为海西期的花岗岩中识别出侵位于色尔腾山岩群的同构造期太古宙岩体,与研究区内新识别出的色尔腾山岩群共同经历了新太古代晚期—早元古代变形变质作用的改造,二者构成较典型的花岗岩-绿岩带。
第三,首次在伊和乌苏、大脑包山、大苏吉北发现了韧性剪切带。并将召河庙—四子王旗—大滩隆起带作为晚太古-早元古代构造岩浆岩带提出,认为构造带是早前寒武纪华北陆块北缘的增生带,经历了岛弧环境火山沉积、构造变形及构造隆升阶段,最终奠定了华北北缘早前寒武纪结晶基底的构造格局,并据地质体分布特征及剪切变形将其划分为北带、中带和南带。
D. 主要研究内容和成果
针对黄河三角洲地区未来经济可持续发展中所面临的重大地学问题,本书主要研究了以下内容。
1.区域地质环境评价
通过分析历史资料、实地调查、钻孔勘探、物探、岩土分析、水样化验等手段,搞清了整个区域地表及地下的地质环境条件,特别是对区内比较复杂的工程地质问题,如天然地基承载力、饱和砂土液化、软土、盐碱土等方面,开展了重点研究并进行了明确的分区,为今后黄河三角洲地区工农业生产的基础建设,特别是城市的规划布局提供了重要的依据。
2.海岸带的侵蚀研究
利用RS和GIS技术对黄河三角洲近30年的海岸带变迁规律进行了重点研究,对清水沟流路沙嘴附近海岸线、刁口地区海岸线和黄河港地区海岸线的不同类型变化规律进行了重点研究,并利用多元回归模型进行了海岸线预测分析;对整个三角洲海岸带的侵蚀淤积规律进行了深入研究并提出了侵蚀和淤积模式。
3.石油污染调查
对油气聚集区不同土壤类型的土体和河流、水库、海洋、地下水等不同类型水体中石油污染的分布范围、危害程度、扩散情况及发展趋势进行了调查研究,这些研究结果对于制定有关采油条件下的环境保护规划、供水规划、土地开发利用规划等提供了依据。
4.农业生态地质调查
研究了土壤地球化学背景特征、生态农业土壤环境、生态农业地质类型,进行了生态农业地质工程区划。研究提出应对农业地质环境变化的对策和评价建议,为区域农业结构调整、发展优质安全农业体系等政府宏观决策提供科学依据。
5.地热资源的调查
对区内地热资源的形成、分布、资源量、开发利用进行了详细的调查和分析。
6.地质旅游资源调查
对区内的旅游地学资源、地质遗迹的种类和形成原因进行了详细调查,同时对地质旅游资源的开发、布局和旅游路线进行了规划。
7.地下水环境调查
对区内地下水的埋藏、类型、分布、动态、资源量、开发与污染现状等方面进行了全面的调查分析。在此基础上提出了水资源可持续开发利用对策,包括引黄蓄水、节水、人工调蓄增加地下水可采资源、微咸水利用、污废水处理、引黄灌区尾水利用等,这些措施对于缓解黄河三角洲的供水紧张局面具有重要意义。
8.地质环境信息系统建设
建立了各种地质环境数据库、空间数据库,并实现了数字化图件与数据库的连接;建立了黄河三角洲生态经济区地质环境信息系统,该系统的建立,为系统、动态提取黄河三角洲的空间地学信息,尤其是多因素叠置信息提供了便利条件。
E. 朱坦的主要研究成果
共发表学术论文余篇,会议论文70余篇,主编或参与编写著作5部,5项发明专利,2项实用新型专利。近期(2006-2008)发表的主要学术论文如下:
1. 规划环境影响评价在生态城市建设中的应用研究,现代城市研究,06.1,29-34,朱坦,吴静
2. 用富集因子法评价我国城市土壤风沙尘元素的污染,南开大学学报,2006年4月,第39卷第2期,姬亚芹,朱坦,冯银厂,等,94-99
3. 大气颗粒物源解析土壤风沙尘成分谱研究进展,姬亚芹,朱坦,白志鹏,冯银厂,中国人口资源与环境,2006,16(2):120-123
4. 中国北方城市空气颗粒物污染防治技术开发与应用,朱坦,冯银厂,天津科技,2006,No.3,37
5. 环评是建设环境友好型社会的利器,朱坦,绿叶,2006年第6期,总第97期
6. 气象因素对环境空气质量达标的影响分析,张裕芬,朱坦,冯银厂等,城市环境与城市生态,2006年第19卷,第4期
7. 建设环境友好型社会的重要工具和手段——环境影响评价制度,朱坦,环境保护,2006年8B,总第355期
8. 乌鲁木齐空气颗粒物中PAHs碳同位素组成及来源解析,彭林,游燕,朱坦,白志鹏,李剑,冯银厂,中国环境科学,2006年第26卷第5期
9. 应用地质累积指数分析城市颗粒物源解析土壤风沙尘的污染,姬亚芹,朱坦,冯银厂,白志鹏,农业环境科学学报,2006年第25卷,第4期
10. 天津市PM10中元素的浓度特征和富集特征研究,姬亚芹,朱坦,冯银厂等,环境科学与技术,2006年第29卷,第7期
11. 甲苯二异氰酸酯的毒性及室内相关标准,赵杰,贾纯荣,朱坦,环境与健康杂志,2006年第1期
12. 基于ActiveX的Matlab与VB集成的多目标优化系统开发,荆平,朱坦,计算机系统应用,2006年第4期
13. 稳定同位素在污染物溯源与示踪中的应用,白志鹏,张利文,彭林,朱坦,冯银厂,城市环境与城市生态,2006年第4期
14. 以规划环境影响评价促进落实循环经济理念,朱坦,汲奕君,环境保护,2006年12A总第362期
15. 推进我国沼气能源工程的建议,崔铁宁,刘双喜,朱坦,环境保护,2007年3B总第368期
16. 中国北方城市SO2污染防治策略与总量控制方法,赵普生,朱坦,冯银厂等,城市环境与城市生态,2006年第6期第19卷
17. 基于BP模型的降雨酸度预测方法研究与应用,毕晓辉,冯银厂,张裕芬,朱坦等,城市环境与城市生态,2007年的第3期第20卷
F. 主要研究内容及取得的主要成果
通过对已有塌陷资料的抽象、归纳和总结,对铁路沿线铁路振动现象的实地测试,对室内水波动力学效应的试验,以及对典型塌陷类型的三维数值模拟,作者对岩溶地区的多发灾害——岩溶塌陷现象进行了系统研究。研究内容主要包括以下几个方面:
(1)通过对已有塌陷资料的抽象、归纳和总结,对岩溶塌陷的地质概化模型进行了研究。研究包括对于岩溶塌陷的盖层及其组合类型的研究,地下水面位于盖层中不同位置时的研究,以及基岩介质中空隙分布类型不同的地质概化研究。
(2)针对特定的岩溶致塌地质和力学环境条件,归纳和总结了致塌过程中的各种力学条件的相互作用和叠加组合机理,提出了相应的力学耦合模式。根据概化模型的研究和力学耦合模式的分析,提出了岩溶致塌机制。
(3)典型机理模型的专门研究。从野外试验及室内试验着手,结合实例的数值模拟,对典型的塌陷类型进行专门性研究。主要包括以下内容:
A.在静荷载下土洞的塌陷与抽水情形下的塌陷不同,相比之下表现为更具偶发性。通过静荷载条件下土洞稳定的数值模拟,对其致塌过程进行了数值仿真研究;通过静荷载大小的致塌效应、地形因素的影响、地下水下渗的致塌过程的对比,对静荷载条件下影响岩溶塌陷的最敏感因素进行了研究;为了解土洞塌陷时土层的临界力学性质,通过数值模拟的方法,对致塌临界条件进行了数值模拟试验研究。
B.以岩溶塌陷的地质概化模型及室内水波动试验为基础,对地下水位受迫下降时土洞在盖层中力学效应进行专门研究;通过实例的分析及数学推导,对地下水位上升时的岩溶致塌现象进行了研究,特别对气爆塌陷发育的判据进行了理论推导及论述,对水位恢复时塌陷区的土层最大安全厚度的数学表达式进行了研究;还通过抽水情形下致塌的典型实例研究,针对典型地质概化模型(包括单一阻水型盖层概化模型、单一透水型概化模型、阻-透型概化模型)下的塌陷机理进行了数值模拟研究;针对塌陷过程中土洞间的内在联系,进行了多土洞存在时的致塌过程研究;另外,也对岩溶水的数值模拟方法进行了探讨。
C.针对铁路沿线岩溶塌陷的多发性,对振动致塌现象的预测评价问题进行了专门性研究。首先对铁路沿线土层中产生的振动特征进行了实测,以通过实测获取列车振动中的振波过程曲线、衰减特征、特定土层下的衰减系数、振动附加力的大小等,并通过室内试验标定了所测的振动附加力,且在数值模拟中对该附加力进行了验证。在对铁路沿线振动特征实测的基础上,对振动附加力致塌进行了分析,并提出了铁路塌陷的致塌机理。为了对铁路振动致塌作进一步的研究,进行了振动致塌的数值模拟研究。通过研究,对所提出的动力致塌机理及振动附加力的大小进行了验证。同时,采用数值模拟的方法对不同加速度下铁路振动波在土层中的破坏效应进行了研究,对不同衰减系数下铁路振动波在土层中的破坏效应研究,对铁路振动波数值模拟中的波形进行了研究,通过这些研究,提出了振动致塌中的稳定敏感性因素及动力数值模拟中的不同波形特征及其适应范围。
通过对以上内容的研究,主要取得了以下成果:
(1)在对岩溶致塌的地质概化模型的研究中提出:对于岩溶塌陷机理的分析应以其所处的地质及水文地质条件为基础。在不同的地下水条件下,同样的土-岩体,可能具有完全不同的失稳机制。提出了岩溶致塌的地质概化模型(包括盖层及基岩地质概化模型),分别将岩溶塌陷的地质条件概化为盖层中的7种模型及基岩中的4种模型,并对不同概化模型的致塌机制进行了分析。其中盖层地质概化模型为:①单一阻水盖层型地质概化模型,当岩溶水位位于盖层中时,为“软化-失托增荷-真空吸蚀”型致塌,当水位在盖层以下时,为“波动-气压差剥离”型致塌;②在单一透水型盖层概化模型情形下为“潜蚀-失托增荷-压差场潜蚀致塌”机制;③阻-透型盖层概化模型为“潜蚀-流土-气压差场”机制;④无盖层的地质概化模型;⑤透-阻型盖层概化模型,为“软化-气压差场-渗流流土”致塌机制;⑥阻-透-阻概化模型;⑦透-阻-透概化模型为“天窗”超临界水力坡降渗流流土致塌机制。岩溶介质中的地质概化模型为:①单层空洞地质概化模型;②多层空洞地质概化模型;③竖向洞穴地质概化模型;④均布空隙地质概化模型。
(2)通过对概化模型的研究,针对岩溶致塌中的作用力及其相互叠加耦合方式,提出了叠加耦合的5种模式,包括:①重力与静荷载叠加耦合模式;②单一阻水型盖层中水位下降时的叠加耦合模式;③单一透水型盖层渗透力场叠加耦合模式;④水位恢复时的叠加耦合模式;⑤岩溶致塌中的动荷载叠加耦合模式。
(3)在以上概化模型及耦合模式的基础上,将各塌陷类型下的致塌机制及机理模型总结为5种类型,包括:①水位下降致塌机理模型,其致塌过程中主要包括了三种主要致塌机制,分别为失托增荷致塌机制、潜蚀致塌机制、真空吸蚀致塌机制;②水位恢复致塌机理模型,其致塌过程主要为气爆效应或水动效应致塌;③动荷载致塌机理模型,主要为“动荷载叠加耦合-破坏累积-重力致塌”机制及“液化”致塌机制(地震塌陷)等;④重力加载致塌机理模型,主要为重力剪断机制或“荷载与重力超强度致塌”机理;⑤地表水致塌机理模型,主要有“散解效应”及“软化效应”。
(4)通过对地下水面以上的土洞塌陷进行的专门性研究,提出了该种条件下土洞的致塌机制为地表水引起的“软化”所致。通过对岩溶塌陷的敏感性研究,指出:静力的加载不是土洞致塌的最敏感因素,地表水的下渗导致土层的力学性质降低才是致塌的最敏感因素。
(5)在地下水位波动引发的岩溶塌陷的专门性研究中,通过研究得出,岩溶区地下水位受迫下降至基岩面以下时的附加力在一定范围内与在基岩面以上一样,等于水位下降的幅度值,与盖层下基岩中洞穴的形态及体积无关。岩溶空洞在岩溶致塌中的主要功能在于增大了基岩的渗透性,也使土粒得到迅速搬运。提出了压力释放系数在岩溶塌陷中起着重要作用。
A.通过对已有岩溶气爆塌陷实例的分析,提出了气爆塌陷的三个发育阶段,分别为:第一阶段,正压形成阶段;第二阶段,土层破坏阶段;第三阶段,气压快速释放及塌陷阶段。
B.根据岩溶空腔的发育特征,用波-马气体方程式对水位恢复时气爆效应中所产生的附加力进行了描述,并提出了气爆塌陷的判据为:
Kp=(py-p0)-τ-γth>0
C.对正压气爆条件中土层的最大安全厚度进行了讨论,指出了其计算公式:
岩溶塌陷机理及其预测与评价研究
D.通过对水位波动力学效应的研究,提出了“水动效应”的概念。
(6)运用三维数值模拟的方法对复杂的岩溶塌陷机理及过程进行了系统性研究,探讨了FLAC3D三维数值模拟应用于岩溶塌陷的模拟技术及方法,为岩溶塌陷的客观评价及预测开辟了有效途径。
A.在研究中成功地应用数值模拟的方法对地下水面以上的土洞塌陷机制进行了模拟和验证。指出了影响这类致塌的最敏感因素为地表水的下渗因素。
B.在研究中成功地应用数值模拟的方法对所提出的典型概化模型的致塌机理进行了数值模拟验证,包括:单一阻水盖层模型的抽水致塌过程,阻-透型盖层下的抽水致塌过程,单一透水型盖层下的抽水致塌过程,并对各致塌过程中的受力特征进行了比较。
C.应用数值模拟的方法成功地模拟了列车振动所导致的岩溶塌陷过程,验证了所提出的致塌机理;通过波形特征、加速度、衰减系数的数值模拟研究,提出在影响动力致塌过程的诸因素中,衰减系数是最敏感的因素。
(7)通过铁路振动波型及在土层中附加力的测试,提出了铁路振动的致塌机制为:“动荷载叠加耦合—破坏累积—重力致塌”机制。同时,得到了铁路振动下的振波过程、振幅大小、频率及在土层中形成的附加力大小,以及衰减系数,并提出:铁路振动下振波具有脉冲波的特征;通过标定后指出:列车振动在地表处产生的应力大小在1~3kN/m2之间,该值在数值模拟的研究中得到了验证。
G. 主要研究成果及创新点
本书紧抓学科前沿及我国东部中生代盆地群研究热点,以黑龙江东部中生代鸡西盆地的研究为切入点,取得了以下成果:
(1)通过利用最新所获古生物、磁性地层年代新资料,以及煤田地质、露头、测井、岩心等资料,运用盆地湖(海)平面升降曲线与全球海平面升降曲线对比、基准面旋回对比等技术手段,对鸡西盆地早白垩世地层进行了全面系统的构造层序和高分辨率层序地层学研究,建立了盆地尺度的层序地层等时对比格架。将鸡西群时代确定为早白垩世(凡兰吟—阿尔布期);滴道组形成时间为130.9~128.3Ma之间,相当于凡兰吟早中期;城子河组形成时间为125.1~116Ma,相当于凡兰吟早期—巴列姆早期;穆棱组形成时间为116~106.9Ma,相当于巴列姆中期—阿尔布早期;东山组形成时间为106.9~101.7Ma,相当于阿尔布早中期。植物化石以R-O植物群组合为特征,由下至上表现为由早期组合向晚期组合演化特点。除东山组外,均发育沟鞭藻化石组合,表现为由下至上非典型海相或淡水相-海相特点。城子河组孢粉组合以裸子植物花粉占优势,穆棱组孢粉组合中蕨类植物占绝对优势。
(2)根据区域性断裂构造及盆地内各级构造界面、组内大的岩相转换界面,对盆地划分了1个Ⅰ级层序,代表整个盆地充填序列;2个Ⅱ级层序,即早期断陷沉积的鸡西群Ⅱ1和晚期坳陷沉积的桦山群Ⅱ2;在盆地Ⅱ1层序内划分6个Ⅲ三级构造层序,分别对应滴道组Ⅱ1、城子河组下部含煤岩系Ⅱ2和上部含煤岩系Ⅱ3、穆棱组下部含煤岩系Ⅱ4和中上部含煤岩系Ⅱ5及穆棱组顶部和东山组Ⅱ6。各级层序分别由相应级别的不整合面及整合面限定,各级别不整合面及整合面由不同级别的构造运动所形成。
(3)在大量研究露头、剖面、岩心资料的基础上,根据高分辨率层序地层学理论,考虑到构造运动、沉积物供应、气候和湖平面变化等,对鸡西群进行了长期、中期、短期基准面旋回划分,进而对鸡西征群进行了高分辨率层序的划分:
1)根据重要的构造不整合面、岩性突变面、最大洪泛面(大型的侵蚀-冲刷界面)等,将鸡西群划分6个长期基准面旋回,滴道组代表1个长期基准面旋回;据城子河组内部发育的1个大型侵蚀—冲刷界面将城子河组分割成2个长期基准面旋回;据穆棱组内部发育的2个大型侵蚀—冲刷界面将穆棱组分成3个长期基准面旋回。
2)根据区域可对比性的主要冲刷面、洪泛面及煤层等,划分出16个中期基准面旋回,共识别出125个短期基准面旋回。滴道组内分为2个中期基准面旋回,识别出了14个短期基准面旋回。城子河组的第1个长期基准面旋回内划分出3个中期基准面旋回,第2个长期基准面旋回内划分出4个中期基准面旋回,整个城子河组识别出了51个短期基准面旋回。穆棱组内第1个长期基准面旋回可分成4个中期基准面旋回,第2个长期基准面旋回可划分2个中期基准面旋回,第3个长期基准面旋回由1个中期基准面旋回组成,整个穆棱组内共识别出60个短期基准面旋回。
3)短期基准面旋回是划分高分辨率层序地层的成因地层单元和层序分析的基础,通过岩心、露头剖面等的研究,短期基准面旋回结构类型包括3类,即非对称型短期基准面旋回和对称型短期基准面旋回。长期基准面旋回和中期基准面旋回在全盆地具可对比性,而短期基准面旋回在全盆地不具可对比性,不同区域划分的短期基准面旋回的数量和特征各不相同。
4)以野外露头剖面、单井沉积相和高分辨率层序地层的精细分析作为划分各级别基准面旋回层序的依据,选择长期旋回层序的二分时间单元分界线为等时地层对比的优选位置,以最具等时对比意义的中期旋回层序为等时地层对比单元,在对鸡西群高分辨率层序地层划分的基础上,进行了等时对比,并建立了等时层序地层格架。
(4)鸡西群底界和顶界为区域等时性构造界面,顶、底界面限定的鸡西盆地二级构造层序在横向上表现为弧形透镜状,内部次级层序也具形态的相似性。二级构造层序内部发育一个平行不整合面和一个相当于整合的最大湖泛面,此两个界面在盆地内分别具有等时性,将该二级层序分割成代表高水位体系域、湖侵体系域和低水位体系域的上、中、下三部分。滴道组为加积—退积型地层结构构成了鸡西盆地Ⅱ级层序的低水位体系域,主要分布于盆地底部;城子河组为退积型地层结构构成了鸡西盆地Ⅱ级层序的湖侵体系域,覆盖了整个盆地;穆棱组、东山组为进积—加积型地层结构构成了鸡西盆地二级层序高水位体系域,沉积范围变小,晚期东山组火山沉积岩分布较零星,横向变化较大。由此,建立了鸡西盆地的构造层序构架。
(5)根据野外实测剖面、露头、钻孔等资料,以层序地层学和现代沉积学理论为指导,通过多学科结合,包括对沉积构造、岩矿特征及岩石地球化学、岩相特征、生物化石及粒度分析、沉积序列标志等的综合分析,对鸡西群进行了沉积相和沉积体系的识别和划分。将鸡西群沉积划分为冲积扇、三角洲、湖泊、河流沉积沉积体系,详细讨论了各种相、亚相的特征信其空间展布,以及各种相在层序地层序列中的位置和控制机制。研究了层序地层格架内沉积体系和沉积相的聚煤作用。冲积扇形成于强氧化环境中,缺乏化石,层理不发育,其形成主要受盆地边界断裂的活动方式及强度控制,分布局限,形成的沉积厚度较大,因沉积冲刷作用强,不发育煤层。河流沉积体系是鸡西盆地中主要沉积类型之一,鸡西群各组均有河流沉积体系,可划分为辫状河相和曲流河相,辫状河沉积形式以垂向加积为主,层理发育,沉积层序表现为向上变细单元结构型,各组底部的厚层砂体,都属于辫状河沉积,基本不发育煤层;曲流河相层理发育,沉积层序表现为向上变细二元结构型,各组下部多发育有曲流河相厚层砂体,常见有不稳定煤层。鸡西盆地湖泊沉积作用十分活跃,是发生沉积作用的重要场所,根据沉积岩形成时水深、层厚、分布范围及沉积相标志可以进一步划分为滨湖和浅湖沉积两个亚相,滨湖沉积水动力较强,基本不发育工业煤层,局部滨湖沼泽地带见有不稳定薄煤层;浅湖沉积水体能量及水动力条件较弱,植物化石、陆相和海相动物化石极其发育,浅湖沉积晚期泥炭沼泽发育,形成多层大面积可对比的工业煤层。鸡西盆地中三角洲沉积体系在时间上往往出现在湖泊沉积体系演化的晚期,发育煤线,局部煤层厚度较大,但稳定性较差。
(6)通过对不同旋回沉积体系的对比研究,展示了鸡西盆地沉积环境、充填和演化的历程。总体看,鸡西盆地在长期基准面旋回早期,沉积物堆积速率快,往往发育冲积扇或辫状河沉积,但分布范围局限;在长期基准面旋回中期,随着构造活动进入相对稳定期,发育曲流河、三角洲和湖泊沉积。
(7)通过对鸡西群岩石化学及地球化学的研究,总体反映了活动陆缘复杂源区特点,同时也有被动大陆边缘特征,构造背景的双重性说明鸡西盆地的形成是在滨太平洋活动大陆边缘挤压构造背景下的走滑拉分过程中的伸展构造背景。太平洋板块的俯冲,诱发先前加厚的岩石圈拆沉减薄伸展构造机制是中生代盆地形成的主要因素,在这个大前提下,鸡西盆地是敦密断裂在早白垩世走滑剪切拉分作用形成的陆内裂谷盆地,具下断上坳双层结构。断裂的间歇性活动,控制了不同层序的生长和发育,Ⅱ1层序(鸡西群)代表了鸡西盆地断陷期经历由早期断裂剪切拉分、走滑拉分和晚期走滑伸展、走滑剪切的一个完整的盆地构造沉积旋回;之后的构造反转作用,在断陷盆地基础上形成坳陷盆地,形成了Ⅱ2层序(桦山群)。
(8)区域性展布的厚煤层的形成需要特定的构造背景、沉积环境和物质基础。通过构造层序构架和高精度层序地层格架的建立,研究了煤层分布演化规律。鸡西盆地煤层主要发育在城子河组的中下部和穆棱组的中下部,在平面上主要分布在盆地中部地带,在走向上向两侧逐渐变薄,数量减少到尖灭,并由盆缘向盆内减少。在垂向上,城子河组第1个长期基准面旋回上升半旋回的中上部和下降半旋回、第2个长期基准面旋回的上升半旋回以及穆棱组的第1个长期基准面旋回的上升半旋回的上部和下降半旋回均有较好的聚煤条件,工业煤层发育。煤层总体分布于长周期基准面旋回(长期、中期)上升半旋回的中上部—下降半旋回的中下部,在长期基准面旋回中聚煤作用较好的半旋回内,中期基准面旋回和短期基准面旋回的聚煤作用也相应较好。从沉积环境与沉积体系看,与聚煤作用关系密切的环境为三角洲、滨浅湖平原,工业煤层主要形成于湖侵体系域的中期-晚期和高位体系域早-中期,靠近湖泛面附近。
本书的主要创新点:
(1)通过将构造层序格架、年代层序格架与沉积体系、沉积相分析有机结合的综合分析法,首次对鸡西盆地早白垩世地层进行了高分辨率层序地层划分与对比,共划分出6个长期基准面旋回、16个中期基准面旋回和125个短期基准面旋回。
(2)在高精度层序地层格架建立和详细的沉积体系与沉积相分析的基础上,对鸡西盆地早白垩世不同级次的基准面旋回层序及其沉积体系和沉积相的聚煤作用和煤层分布演化规律进行了详细研究,对提高煤层预测精度,扩大煤炭资源远景具有重要意义。
H. 研究成果表述的主要形式有几种每种具体指什么
研究成果表述的主要形式有几种?每种具体指什么?
答题内容:
中小学教师在结合本职工作完成对某一个问题的研究之后,就要对整个研究过程做一全面的回顾与总结。在此基础上,提出一个概括反映研究全过程和所获得知识的书面材料,以便向他人提供必要信息,达到相互交流、促进发展的目的。将研究过程和结果形成文字就是对教育科研成果的表述。
一、研究成果表述的主要形式
中小学教育研究成果的表述形式是多种多样的,研究的任务不同,研究成果的表述形式也不一样,但主要还是用书面语言来表达,这样既有利于成果之间的相互交流和讨论,更有利于成果的保存与继承。一般来说,教育科研成果的表述形式有两大类:一类是教育科研报告,另一类是教育科研论文。
(一)研究报告
中小学教师在教育研究活动中为了检验某个教育理论或假设,进行相关的实践探索,通过观察、分析、综合和判断推理,如实地描述和记录研究成果所形成的书面报告就是研究报告。教育研究报告是描述教育研究工作的结果或进展的文件,是报告情况、新发现和新成果的文献,是教育工作者经常使用的一种文体,其突出特点是用事实和数据来说明和解释问题。它是教育研究者广泛使用的一种文体。根据教育研究的内容与方法不同,研究报告也有不同,可以有教育观察报告、教育调查报告、教育实验研究报告、行动研究报告、经验总结报告、个案研究报告等多种形式。
(二)学术论文
学术论文是教育研究者运用一定的研究方法对于特定的教育问题、现象、文献或理论进行系统的、专门的研究和探讨,得出新结论、提出新观点、做出新解释、进行新论证的一种理论性文章。它是以阐述对某一事物、问题的理论性认识为主要内容,要求能提出新的观点或新的理论体系,并做出解释和论证。这类论文用深刻的哲理和严密的逻辑论证来说明问题,一般应用于理论性研究成果。它要求论点明确,论据确凿,论述严密,清楚地展示理论观点和体系的形成过程。
(三)研究报告与学术论文的比较
研究报告与学术论文为中小学教育科研成果的两种表述形式,既有区别又有联系。
1. 研究报告与学术论文在内容要求上存在着一定的差别
一般来说,论文比较简洁精炼,它仅仅突出表达一项研究工作中最主要、最精彩和具有创造性的内容。论文含有新的见解或形成新的解释、新论点、新理论,没有一般研究过程的叙述,也没有过多的具体材料;而科研报告则可以将整个研究工作的重要过程、方法和环节都写进去。
2. 研究报告与学术论文在创新性方面存在差别
在创新性方面,学术论文必须在充分占有大量文献资料的基础上提出新见解、新理论,以补充已有研究的不足,纠正流行说法偏差,填补研究的空白,达到现有研究的新高;而研究报告则注重陈述研究过程的事实和数据,说明问题,不一定必须要有创新性观点的形成。
I. 主要研究成果
由于我国煤盆地构造-热演化的复杂性和煤储层的特殊性,煤层气排采过程中普遍存在煤粉产出问题,煤粉问题是制约煤层气井产能的主控因素之一。本书以鄂尔多斯盆地东南缘煤层气韩城区块为研究区,在分析煤储层地质背景的基础上,采用典型煤层气井现场监测、系统的煤粉和煤岩测试分析、专门物理模拟实验和现场工程措施应用相结合的方法,从煤岩自身性质与工程扰动耦合效应入手,综合分析了煤粉产出的影响因素及产出煤粉特征,提出了煤粉的成因机制-产出位置综合分类体系,探讨了煤粉来源,揭示了煤粉产出机理,查明了煤粉产出规律,制定了适宜的煤粉管控措施,为实现煤层气高效稳定排采奠定了基础。主要取得了以下研究成果:
(一)煤粉产出的影响因素及综合分类
采用井下煤层观察、测井曲线解释及室内测试分析等方法,结合煤层气井生产现场实践,分析了韩城区块主力开发煤层3号、5号和11号煤层的煤岩组分、煤体结构、煤层结构、矿物含量和组成等和煤层气井的钻井工程、压裂储层改造、排采设备及排采制度等及其对煤粉产出的影响。综合考虑煤粉的成因机制、产出位置及其对煤层气生产的影响等因素,提出了煤粉的综合分类体系。
(1)煤粉的形成是多种因素的共同作用结果,从煤粉成因方面,将煤粉产出影响因素主要分为煤储层静态地质因素与煤层气动态工程因素两个方面,指出了煤储层静态地质因素(包括煤岩特征、煤体结构特征和煤层结构特征等)是煤粉产出的基础,煤层气动态工程因素(包括钻井工程、储层改造工程和排采工程)是煤粉产出的诱因,而构造煤发育是煤粉产生的关键因素。
(2)从煤粉的成因机制角度,把煤粉划分为煤层固有煤粉、机械破坏和应力条件改变产生的煤粉;从煤粉产出的位置出发,把煤粉划分为煤储层中的煤粉、井筒中残留的煤粉和排采系统中的煤粉;综合考虑煤粉成因机制、产出来源及其对生产的影响等因素,提出了煤粉的成因机制-产出位置综合分类体系。
(二)产出煤粉特征
采用煤粉浓度监测仪、激光粒度测试仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射测试等手段,从煤粉的浓度、粒度、成分、磨圆度、形态、表面特征和破裂方式等方面,对韩城区块煤层气井产出煤粉特征进行了精细化描述。结合韩城区块的煤岩特征,分析了煤层气井产出煤粉的主控因素,探讨了煤粉的来源和煤粉成因,为揭示煤粉产出规律和采取合理管控措施提供基础数据和依据。
(1)通过煤粉浓度特征分析,发现韩城区块煤层气井煤粉产出与井型、完井工艺和煤体结构有关。下套管射孔压裂完井的直井和定向井煤粉浓度一般小于裸眼完井的水平井的煤粉浓度,分析认为,水平井煤层裸眼段易遭受钻具的研磨以及液流的冲蚀作用而产生煤粉。位于断层附近的煤层气井产出煤粉浓度大,分析认为,构造作用对煤层的破坏比较严重,易产生大量煤粉。
(2)通过煤粉粒度特征分析,得出煤层气井产出的煤粉颗粒的体积平均直径基本都集中在100μm左右,具体到各个单井又有微小的差异。根据煤粉粒度分布的形态,将产出煤粉粒度分布曲线类型划分为单峰型和双峰型,单峰型煤粉颗粒直径一般分布范围在0.1~1000μm,双峰型煤粉颗粒直径一般分布范围在0.1~2000μm。韩城区块煤层气井产出煤粉颗粒大小与煤岩特征和力学性质、煤体结构以及液流的携粉能力相关。
(3)通过煤粉成分特征分析,煤粉成分以无机矿物为主,其平均含量大于50%,运用X射线衍射仪对煤粉无机矿物成分分析,结果显示,煤粉中无机矿物以黏土矿物为主,平均含量约占无机矿物的50%。而煤岩成分以有机质为主,无机矿物含量较少,占10%左右。与煤岩相比,煤粉中含有大量的黏土矿物。这是由于黏土矿物集合体对骨架颗粒附着力很差,在高速流体的剪切应力作用下,黏土矿物集合体容易从骨架颗粒上脱落,易形成煤粉。分析发现,产出煤粉的成分与煤岩特征和煤层结构特征有关。
(4)通过煤粉形态特征分析,认为煤粉的形态特征与煤粉的来源及煤体结构有关。从磨圆度分析,认为煤层中的固有煤粉由于搬运过程中的磨蚀而容易成为圆状、次圆状;棱角状、次棱角状煤粉主要是受力脆性破坏的结果,这些煤粉主要来源于钻井、压裂、排采工程造成的机械破坏与应力改变,属于后期形成的次生煤粉。从球度分析,认为柱状煤粉可能是由原生结构或碎裂煤受破坏而形成的煤粉;片状煤粉可能是来自鳞片煤或片煤的片状剥落而形成;粒状煤粉可能是碎粒煤形成的。从破裂方式分析,认为片状剥落的煤粉主要是鳞片煤或片煤脱落所致,而块状破裂的煤粉主要是原生结构煤或碎裂煤遭受冲蚀形成的。从表面特征分析,将煤粉颗粒表面特征分为粗糙型表面和光滑型表面两种,认为粗糙型表面的煤粉颗粒以无机矿物质为主,而光滑型表面的煤粉颗粒以有机质为主。
(5)从产出煤粉形态出发,分析了原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤和鳞片煤产生煤粉的破坏形式、产出煤粉特征以及产出煤粉倾向性。其中,原生结构煤和碎裂煤以块状断裂的方式形成以柱状或粒状为主的煤粉,颗粒较大,棱角较分明,煤粉产出的倾向性较小;碎粒煤形成以粒状为主的煤粉,粒度较小,煤粉产出的倾向性较大;鳞片煤以片状剥落的方式形成片状煤粉,产生煤粉的倾向性也较大。
(6)通过煤粉浓度、粒度和成分特征分析,结合煤层气主力开发煤层特征分析,指出了煤粉产出的主控因素有煤岩特征、煤体结构和煤层结构特征、井型、完井工艺、储层改造、排采制度等。而煤体结构是煤粉产出的首要控制因素。
(三)煤粉产出物理模拟
从驱替流速、围压、煤岩组分和煤体结构等4个方面进行了煤粉产出物理模拟实验。以不同驱替流速模拟煤层气排采过程中产水强度,查明了驱替流速的变化对煤粉产出的影响;以不同围压强度模拟煤层气排采过程中煤储层压力,查明了围压的变化对煤粉产出的影响;以不同煤岩组分特征的煤样模拟不同煤储层,分析了煤储层组分对煤粉产出的影响;以不同煤体结构的煤样模拟不同煤储层,分析了煤体结构类型对煤粉产出的影响。通过煤粉产出物理模拟与煤层气井煤粉产出对比分析,揭示了不同煤储层、不同排采条件下流压、流速对煤粉产出的动态影响规律。
(1)通过驱替流速对煤粉产出影响的物理模拟实验,分析了驱替流速对煤粉产出的影响。结果表明,在一定围压及驱替流速作用下,煤粉将会被驱替液携带产出。围压稳定不变,驱替流速越大,煤粉产出量越多,即煤粉产出量与驱替流速之间具有正相关关系。驱替流速低,产出煤粉粒度偏小,流速提高,冲蚀作用增强,产出的煤粉粒度分布范围扩大,粒度值增大。驱替液的冲蚀作用会携带堵塞裂隙通道的煤粉运移排出,进而扩大有效裂隙系统的展布空间,故随着驱替流速的逐步增大,裂隙导流系统的渗透率将会相应提高。
(2)通过围压与煤粉产出的物理模拟实验,分析了围压对煤粉产出的影响。结果表明,驱替流速稳定不变,围压越大,煤粉的产出量有所降低,表明其产出量与围压之间具有负相关关系。围压越大,实验煤样所受的挤压力越大,实验煤样的破损程度越大,将会产出粒度较大的煤粉,同时,造成煤样内裂隙系统的有效应力增大,开放程度降低,煤粉不易随排出液产出,导致其产出量降低。围压增大,将会导致煤粉堵塞裂隙通道,煤粉随排出液运移不畅会降低有效裂隙系统的联通空间,故渗透率会随围压的提高而降低。
(3)通过不同煤岩组分与煤粉产出的物理模拟实验,分析了不同煤岩组分对煤粉产出的影响。结果表明,围压不变,随着驱替流速增大,不同煤岩组分的煤岩中煤粉产出量均有增大的趋势,煤岩渗透率有增大趋势,且流速越大,不同煤岩组分的煤样渗透率变化趋势越接近,但不同煤岩组分的煤岩中煤粉产出量差异显著,黏土矿物含量高、镜质组含量低的煤样产出煤粉量大。驱替流速不变,随着围压增大,不同煤岩组分的煤样煤粉产出量均有增大的趋势,而煤岩渗透率有下降趋势。但不同煤岩组分的煤岩中煤粉产出量和渗透率差异显著,黏土矿物含量较高的煤样随围压增大,煤粉产出速率增大。围压的增大可造成性脆易碎的镜质组破裂,导致镜质组含量高的煤样形成更多的煤粉,逐渐堵塞有效导流裂缝,导致渗透率持续降低。
(4)通过不同煤体结构对煤粉产出影响的物理模拟实验,分析了煤体结构差异对煤粉产出的影响。结果表明,碎粒煤在同一实验条件下产出煤粉量要远远大于原生结构煤产出煤粉量,原生结构煤产出煤粉平均粒度比碎粒煤大,碎粒煤实验产出煤粉对流速条件变化敏感性强。原生结构煤产出煤粉一般棱角明显,分选性差,煤粉表面相对光滑;碎粒煤产出煤粉圆度大,煤粉表面相对粗糙。产出煤粉的组分类型与实验前煤岩样品一致,但不同显微组分的含量比例出现了分异性:产出煤粉中镜质组及黏土矿物含量明显增大。随煤粉产出,煤岩渗透率均呈现前期逐渐增大,后期趋于稳定的现象,但原生结构煤的渗透率远大于碎粒煤的渗透率。
(5)间断-重启实验,煤粉产出量瞬间增多,表明驱替流速的瞬间提高将扰乱煤储层原有平衡状态,使得煤粉大量产出;而驱替流速突然增大,会造成裂隙系统内流体压力降低,有效应力增大,导致部分裂隙出现一定程度的闭合,若煤粉无法畅通排出,则会堵塞裂隙。
(6)在煤层气井排采过程中,煤粉产出受多种作用力的综合影响。类似碎屑物的搬运规律,煤粉的运移存在临界启动速率与临界沉积速率。当液体流速大于煤粉的启动运移速率时,煤粉发生移动;当流速降低至煤粉临界沉积速率时,煤粉将停止运移而沉积。
(四)煤粉产出规律
通过对韩城区块煤层气井煤粉监测、室内煤粉特征测试及煤粉物理模拟实验,结合煤层气排采实践,分析了煤粉产出随排采阶段的变化情况及煤粉产出的运移情况,揭示了煤粉产出规律,划分了煤粉产出阶段,总结了不同煤粉产出阶段的煤层气井生产特征和煤粉产出特征。
(1)韩城区块在各排采阶段内产出煤粉粒度和浓度均具有明显的阶段变化特征,煤粉浓度整体趋势随排采阶段递增而变小,呈产出煤粉浓度在排水降压阶段低、在起套压阶段和放产阶段高、在稳定产气阶段低的总体趋势。通过进行井口产出的煤粉特征与修井采得的井底煤粉特征对比分析,发现井口产出的煤粉形态大部分呈球状、片状,棱角不明显,磨圆度好,且粒度较小;井底的煤粉大部分呈块状、粒状,棱角明显,磨圆度差,粒度大,揭示了煤粉在通道和排采系统中的运移规律。
(2)通过煤层气井排采实践、煤层气井的现场监测和煤岩煤粉测试分析,从煤粉产出浓度与煤层气井排采关系分析,提出了煤粉产出四段式划分方案,总结了不同煤粉产出阶段的煤层气井生产特征、煤粉主要来源和煤粉特征。指出了排采初期和产气量快速上升期是煤层气井卡泵的高峰期,排采初期主要是大颗粒进入排采系统造成的卡泵,而产气量快速上升期是煤粉产出的高峰期,主要是大量煤粉聚集造成的卡泵。
(五)煤粉产出管控措施
在综合分析韩城区块煤层气井煤粉产出的影响因素、煤粉产出机理及煤粉产出规律的基础上,从地质、工程、设备工艺及排采制度等方面提出了煤层气生产井煤粉产出的管理和控制措施。
(1)根据导致煤层气井煤粉产出问题的具体因素,提出了一套包括地质预防、储层改造、设备优选、生产预警、排采控制和工艺治理等方面的煤粉管控措施体系。
(2)根据对韩城区块原煤样的详细观察,以宏观形态与内部结构的差异,划分了韩城区块煤体结构类型,总结了韩城区块不同煤体结构类型煤的测井响应特征,确立了密度测井、自然伽马测井、电阻率测井及井径测井4组测井响应组合值。通过对韩城区块3号、5号、11号煤的测井曲线的煤体结构类型识别解释,查明了各煤层的煤体结构类型在横向和纵向上的分布特征,在布设煤层气井位置及开发层段时,应避开Ⅲ类构造煤层发育段,为地质方面预防煤粉产出提供基础。
(3)为了有效预防煤粉产出导致的煤层气井排水不畅、抽油泵漏失、卡泵等井下故障的发生,可采用示功图来预警煤粉产出强度,建立了示功图预警煤粉相关井下故障的定量化指标,选取了井下故障实例,分析了故障过程中示功图形态特征的变化规律,随着井底煤粉产出与聚集程度加重,示功图形态变化明显,具有较强的指示作用。因此,示功图监测可起到有效的煤粉预警措施。
(4)以韩城区块现场生产为基础,提出了韩城区块煤层气井不同排采阶段煤粉产出的精细化排采制度,总结了自洁泵、射流泵、电潜螺杆泵、杆式泵等排采设备及常规注水洗井、井筒酸化洗井和空心抽油杆洗泵等工艺的适用性。
J. 主要研究成果与结论
(1)全面分析了全球地质环境驱动力、组成要素、环境问题时空变化及未来趋势,表明经济全球化促使世界资源环境格局发生了深刻变化,资源、环境与生态问题交织程度日益加深。
按照驱动力—压力—状态—影响—响应(DPSIR)的技术框架,分析了全球化大背景下工业化、城市化、农业现代化等经济活动对地质环境变化的驱动作用,研究了土地、水、矿产等地质环境要素随时间变化规律和水土污染、滑坡、泥石流等地质环境问题走向,梳理了国际社会为加强地质环境保护所做出的政策响应,并对未来全球地质环境形势进行了研判。
研究表明:各国经济发展和全球化深刻影响和改变了世界资源环境格局,发达国家与发展中国家分化明显,发展中国家面临的环境污染与生态恶化形势日趋严峻,各国之间的资源、环境与生态影响不断加大,资源、环境与生态问题交织程度日益加深,全球经济体面临着传统发展模式与可持续发展模式的艰难选择。全球地质环境前景堪忧,对地质环境调查提出了新的课题:面向资源、环境与生态综合管理构建地质环境研究新框架,加强地质环境科学对国土资源管理政策的支撑与沟通,加强全球化对地质环境变化驱动作用研究。
(2)梳理总结了新的世情下国际环境地质科学研究现状与发展战略,提出地球关键带为资源、环境与生态问题解决提供了一种新的图景,是地质环境研究的新框架,并对地球关键带内涵、特征、研究范式与进展进行了系统归纳。
通过梳理新的世情下美国、欧盟等经济体环境地质科学研究现状与发展战略,勾勒出国际环境地质科学研究根据国际、国内需求转变的发展路线和脉络,提出地球关键带为资源、环境与生态问题解决提供了一种新的图景,是地质环境研究的新框架,在界定地球关键带内涵与特征的基础上,分析了关键带科学研究的DPSIR(驱动力—压力—状态—影响—响应)体系框架和3M(填图—监测—建模)循环体系框架,从填图、监测、建模三个方面总结了关键带研究进展。
当今经济社会所面临的资源、环境和生态问题相互关联、相互耦合,迫切需要打破传统的学科界限,搭建一个新的技术框架,进行跨学科、多领域系统研究。地球关键带将与经济社会最密切的地球圈层作为独立的开放系统,为这种需求提供了一个完整的系统框架。地球关键带具有独有的特征:复杂的物理、化学和生物过程不断变化、相互耦合;在空间展布上呈现出高度的非均质性;在垂向上呈现出明显的分层特征;在外在过程的作用下不断发生着短期的变化和长期的演化。
地球关键带科学有两种研究范式:DPSIR体系框架,以环境问题的因果链为主线,从基础研究通向管理措施;3M循环体系框架,以循环上升的认识过程为主线,从数据采集通向综合分析。近年来研究进展表明,通过将地质学、水文学、土壤学、生态学等学科进行融合,地球关键带科学为气候变化、生态管护、水资源安全、自然灾害防治等重大问题的解决展示了一种新的图景。面向生态文明建设,我国地质环境工作应将地球关键带作为重点靶区开展基础地质和水工环地质综合调查,建立近地表圈层三维地质框架;同时,选择基础条件较好的小流域建设关键带观测站,为地质学与其他学科的融合搭建一个开放平台。
(3)采用层次分析法构建了地质环境脆弱性评价指标体系,对我国地质环境的空间变化与脆弱特征进行了定量评价,深化了对我国地质环境脆弱性的认识。
中国地质环境总体上具有明显的先天脆弱性。通过对地质环境脆弱性内涵与特征进行分析,采用层次分析法综合考虑地质构造、地表形态和组成物质等影响因素构建了地质环境脆弱性评价指标体系,对我国地质环境的空间变化与脆弱特征进行了定量评价,为优化国土空间开发格局、服务重大区域发展战略实施和支撑生态国土建设提供基础依据。
地质环境脆弱性评价结果表明:中度脆弱—极度脆弱区面积约占全国土地面积的1/3,总体脆弱是我国地质环境的突出特征;我国区域地质环境脆弱程度呈现西北高东南低、西南高东北低的总体空间格局,大致以贺兰山—六盘山—邛崃山—乌蒙山一线为界,此线以西地区地质环境脆弱程度高,此线以东地区地质环境脆弱程度低。区域地质环境脆弱性对社会经济发展空间布局具有框架性的制约作用,地质环境脆弱度与人口密度、GDP等呈负相关关系。
(4)集成物质流分析与生态足迹方法建立了地质环境压力评价体系与模型,定量刻画了经济发展对地质环境压力的时间变化与空间变化,提高了对我国地质环境走势的研判能力。
经济活动通过资源开发所形成的输入物质流和废弃物排放所形成的输出物质流,对地质环境施加压力。地质环境压力的大小可采用单位生物生产性土地面积上物质流的数量来衡量。基于这一认识,集成物质流分析方法与生态足迹方法构建了地质环境压力评价指标体系与评价模型,评价模型将区域经济活动强度与区域生态承载力耦合在一起,能够更准确地衡量经济发展对地质环境所产生的压力大小。采用所建立的模型,对1995~2013年国家尺度的地质环境压力的时间变化进行了定量分析,对1997~2013年省域尺度的地质环境压力空间分布与时间变化进行了定量评估。
研究表明:1995~2013年,我国地质环境压力指数经历了缓慢增加、快速增加和平稳增加3个阶段,说明经济活动对地质环境的压力从缓慢加大、急剧加大开始向高位趋稳过渡;随着我国经济进入新常态,资源需求增速放缓、节能减排力度加大,我国地质环境压力可能将接近峰值,在高位趋稳后会缓慢下降。1997~2013年,省域地质环境压力总体呈上升态势,东部地区省域地质环境压力较大,但近年有所减弱;西部地区地质环境压力较小,但上升较快;地质环境压力大的区域以京津冀地区为中心逐步向中部、西部地区扩展,其空间分布重心有从东部京津冀地区向中部、西部转移的趋势。2013年地质环境压力的总体格局表现为以山西和京津冀地区为中心由东向西、由北向南递减态势。
(5)在分析经济新常态下地质环境形势、需求、问题与挑战的基础上,提出了迈向生态文明的地质环境调查战略框架,明确了地质环境调查工作转型方向、战略重点与对策措施。
在论述地质环境调查在生态文明建设中的作用和理论基础的基础上,从驱动力、地质环境问题、地质环境管理等3个方面分析了经济新常态下地质环境形势发展趋向,剖析了生态文明建设对地质环境调查的需求与挑战,对1999年以来地质环境调查工作进展与取得的成果进行了归纳总结,提出了迈向生态文明的地质环境调查战略框架,明确了地质环境调查工作转型方向、战略目标、战略重点与对策措施。
新的历史时期,地质环境调查要以生态文明建设及其重大战略实施为核心,突出水资源安全、地质灾害防治、空间格局优化、地质环境健康等四类问题,抓好水文地质调查、地质灾害调查、环境地质调查、地质环境健康调查、地质环境管理研究、地质环境监测体系建设等六大战略任务,夯实填图、监测与建模三个基础,构建地质环境信息系统平台,不断深化区域地质环境的认知程度与规律把握,促进地质环境与生态系统交互作用过程耦合,服务与支撑生态文明建设不断走向深入。面向生态文明建设,地质环境调查需要实现六个转变:在研究对象上,实现从特定的地质实体向地球关键带转变;在研究模式上,实现从偏重于填图向填图—监测—建模一体化转变;在效用评价上,实现从偏重资源价值向资源价值与生态价值耦合方向转变;在问题应对上,实现从偏重事后应急向事前预警转变;在组织实施上,实现从单纯依赖地质部门向联合大地学部门转变;在国际视野上,实现从偏重解决国内问题向积极参与全球地质环境治理转变。
(6)针对国家实施主体功能区战略需要,通过地质环境问题、地质灾害分布和矿产资源开发现状及前景分析,提出了主体功能区地质环境调查总体布局与宏观部署方向。
实施主体功能区战略是我国优化国土开发格局的重要战略举措,目前已全面进入实施阶段。根据全国与省级主体功能区规划梳理了全国主体功能区分布总体布局,统计分析了各类主体功能区地质环境事件分布、矿产资源开发现状与前景,研究提出了主体功能区地质环境调查总体思路与布局方向。
研究表明:优化开发区域和重点开发区域地质环境事件分布相对密集,农产品主产区和生态功能区分布相对稀疏,重点生态功能区建设面临的主要问题是地质灾害威胁,重点开发区域建设面临的主要问题是水土污染;金属矿产资源开发与重点生态功能区在空间分布上具有重叠性,煤炭资源开发与重点开发区域在空间分布上具有重叠性;我国重要矿产资源西移的分布格局初步形成,西部地区是我国生态服务供给的主阵地,资源开发是重点生态功能区建设面临的重要问题。服务主体功能区战略实施,地质环境调查总体思路是:按照区域主体功能定位,确定城市化地区、农产品主产区和生态功能区的地质环境调查服务方向和重点任务,形成与城市化、农业发展和生态安全格局相适应地地质环境调查工作布局,推动制约主体功能区建设的重大地质环境问题的解决,推进各地区主体功能的强化和提升。
(7)针对国家实施重大区域发展战略需要,通过对重要经济区资源环境形势进行深入分析,提出了重要经济区地质环境调查总体思路与工作布局。
在总结重要经济区布局与发展方向的基础上,对重要经济区水资源、土地资源、污水与废弃物排放、地质环境事件等资源环境形势进行了深入分析,系统梳理了面临的主要地质环境问题,回顾总结了地质环境调查工作进展、取得的成果和存在的问题,研究提出了重要经济区地质环境调查总体思路与工作布局,以期为推进重要经济区和城市群地质环境调查计划提供决策参考。
围绕不同需求,循序渐进推进地质环境调查。服务国土空间开发规划编制,服务水土资源开发、工程建设与城市管理,服务地质环境精细化管理,服务资源、环境与生态综合管理,由面上1∶25万调查尺度向重点区1∶5万调查尺度、由重点区向完整的地质单元、由静态的地质框架向动态的地质环境过程不断推进、拓展和深化。围绕四大区带,布局地质环境调查工作。环渤海及京津冀协同发展地区加强含水层及地下水开发引发的地质环境问题、环渤海海岸带、活动断裂调查。丝绸之路经济带加强水文地质、城市与重大工程建设区工程地质、突发性地质灾害调查。长江经济带加强地下水与土壤污染、突发性地质灾害、矿山地质环境、重大工程建设区工程地质、活动断裂调查等。泛珠江三角洲地区加强地下水与土壤污染、地质灾害、海岸带重大工程建设区工程地质调查。