层序地层学国内外研究进展及应用

层序地层学国内外研究进展及应用

2018年1月

层序地层学国内外研究进展及应用

摘要：为了加深对层序地层学的认识和理解，本文从层序地层学的研究对象和内容出发，系统性地认识层序地层学的研究方法以及理论基础。首先查找文献初步了解层序地层学的概念体系和以全球海平面变化为特征的理论基础。其次，梳理了层序地层学的发展历史和近期层序地层学的相关研究进展。最后，针对塔里木盆地的寒武-奥陶系海相碳酸盐岩的层序地层特征，查找了相关研究成果，加深了对塔里木盆地的海相地层的层序特征的理解。

关键字：层序地层学；研究进展；塔里木盆地；寒武-奥陶系；碳酸盐岩

1 层序地层学研究对象及内容

层序地层学(Sequence Stratigraphy)是20世纪80年代发展起来的一门新学科和新技术[1]。它是研究以侵蚀面或无沉积作用面以及可与之对比的整合面为界的、有成因联系并具旋回性的地层格架内的岩石关系为主要内容的一门学科。层序地层学的诞生和发展伴随着地震地层学、生物地层学、年代地层学和沉积学的发展。它是以地震地层学为基础，结合有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层的层序格架进行综合解释的科学。通过对地震、测井和露头资料的分析，研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下，造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律；研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布，以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史。当与生物地层、构造分析等结合时，能提供以不整合面或与之相对应的整合界面为界的更精确的地层对比。

层序的基本模式是以不整合为边界，内部是由三个体系域组成(低位体系域、海侵体系域和高位体系域)，层序形成的控制因素主要有四个，即构造沉降、海平面升降运动、沉积物的供给和气候，层序的研究方法包括地震、露头和测井的综合应用。

层序地层学在其发展的过程中逐渐形成了一套相对独立的理论方法体系。它是在是在地震地层学的基础上发展起来的，并综合了生物地层学、年代地层学、岩石地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果[2]。它依据生物地层学与年代地层学所建立的宏观年代地层格架基础开展研究，并把自己的研究同已建立的宏观地层格架结合起来；它将地质学和地球物理学相互交叉渗透而迅速发展起来，逐渐形成了一套相对独立的理论方法体系，在实践中不断被完善和发展；它消除了地层学中长期存在的年代地层学、岩石地层学与生物地层学单位的三重命名的混乱现象，第一次提出了全球统一的成因地层划分方案，建立了地层分布模式，提高了对地层的分布预测能力，将地球科学的研究从定性推向定量[3]。

2 层序地层学理论基础

2.1 层序地层学的概念体系

2.2 层序地层学的理论基础

层序地层学的基本原理是构造运动、全球绝对海平面的变化和沉积物供应速度综合作用的结果，产生的地层记录。这些记录反映了各种地质作用的规模、强弱、持续时间和影响范围。其中，构造作用与海平面变化的结合，引起了全球性相对海平面变化，它控制了沉积物形成的潜在空间。构造作用与气候变化的结合，控制了沉积物的类型和沉积数量，以及可容纳空间中被沉积物充填的比例。而河流和海洋环境中的沉积作用，又由于水流与地形和水深间的相互影响而引起不同的岩相分布。不同变量具有不同的控制作用，而全球海平面变化是控制地层叠置样式的基本因素，是形成以不整合为边界的沉积层序的根本原因，是建立全球地层对比的重要手段[4]。

图1 四个变量控制层序地层模式

Fig. 1 Sequence stratigraphic model controlled by four variables

2.1.1全球周期性海平面升降变化[5]

层序地层学是在地震地层学理论基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化是形成以不整合面以及与之相对应的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。Haq和Vail(1977，1987) [6]建立了显生亩全球海平面Ⅰ、Ⅱ级变化旋回和中新生代海平面变化年表(图2)。由于海平面变化的全球性，层序地层学可以成为建立全球性地层对比的手段，重建全球地层对比系统,对具有全球性周期的沉积层序进行准确定年，就能够提供一种特别适合于沉积相和古地理重建的年代地层格架，同时还能获得对全球海平面周期升降规律的认识(图2)。

图2 显生宙全球海平面变化旋回（据Vail等，1977）

Fig.2 Phanerozoic global sea level change cycle (Vail et al., 1977)

2.1.2 四个基本变量控制了地层单元的几何形态和岩性

层序地层学注重研究以不整合面及与之相关的整合面为界的旋回地层的关系。一个沉积层序是由沉积在一个相对海平面升降旋回之间的各种沉积物组合而成的，一个层序中地层单元的几何形态和岩性受构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候变化等四个基本因素的控制。一个沉积层序和地层叠置样式常受构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候四个基本因素的综合影响。一般来说，构造沉降速率、海平面升降速率和沉积物供给速率三个参数控制了沉积盆地的几何形态，沉降速率和海平面升降变化综合控制了沉积物可容空间的变化。

2.1.3全球海平面变化曲线特征

1.全球海平面变化和相对海平面变化

(1)全球海平面变化

全球海平面(Global eustasy or Global sea-level)是指海平面相对于一个固定的基准点(如地心)的位置(图3)，它与局部影响因素无关。全球海平面变化可起因于

洋盆体积的变化、全球海洋水体体积的变化和响应于平均海平面的全球重力场等势面的变化。现今全球重力场等势面相对于地心来说存在180 m的地势起伏，在过去还存在着波动，即在100×104a时间内波动变化了50--250 m，在最近2×104a内波动变化了60 m。这些波动是由于板块漂移、冰川变化和米兰柯维奇旋回造成的重力变化所形成的。

洋盆体积的变化主要有以下5个原因：①大洋巾脊体积的变化和大洋中脊扩张速率的变化；②大洋碰撞降低了大陆面积、增加了海洋面积；②洋底热诱导隆升，降低了洋盆体积，引起海平面上升，④沉积物注入率和生长率的突然增加；

⑤大洋岩石圈的冷却和密度变化。所有上述变化都是长期的、缓慢的，均持续几百万年，变化速率为1mm／1000 a。

图3 全球海平面、相对海平面及水深的基本含义（据Jerrey，1998）

Fig.3 Basic meanings of global sea level, relative sea level and water depth ( Jerrey,

1998)

(2)相对海平面

相对海平面(Relative sea-level)是指海平面与局部基准面如基底之间的测量值。一个地区相对海平面的变化是全球海平面变化相当地盆地沉降速率的函数(图4)。水深是指海水表面与海底之间的距离，是全球海平面、构造沉降和沉积物供给3个变量的函数，即是由相对海平面变化和沉积物供给决定的。在不同尺度上可以发生相对海平面的变化。短期相对海平面变化可以是由波浪、潮汐、风暴巨浪、海啸造成的，略长期的季节性和年度潮汐作用也可造成相对海平面的升降，温度下降、含盐度降低和大气压增高均可造成相对海平面下降；反之亦然。更长期的相对海平面升降变化往往是全球海平面变化和海底隆升造成的。在区域范围内，更重要的影响因素是造山运动、火山活动、沉积物压实和热机制。

图4 作为全球海平面变化和沉降作用函数的海平面相对变化及其对可容纳空间

的影响

（H.W.Psamentier等，1988）

Fig.4 Relative sea level changes as a function of global sea level change and subsidence and their effects on accommodation space (H.W. Psamentier et al., 1988)

2.全球海平面相对变化特征

目前较为流行的海平面相对变化曲线是出Exxon公司科研人员对全球不同地区沉积盆地进行研究得出的(Vail,1977，Haq,1987)[7]。他们认为，在不同大陆边缘确定的海平面相对变化周期不仅具有同时性，而且具有相似的升降幅度。通过对比研究并利用区域海平面升降周期众数的平均值，Vail等人建议了一种全球海平面变化曲线。

在20世纪70年代根据海岸上超建立了第一代海平面升降曲线。Vail等人认为，全球海平面升降变化具有不称性，并存在2个一级周期、14个二级周期和数以百计的三级周期。2个一级周期分别出现在前寒武纪到早二叠世(约350 Ma)和中三叠世至今(约225Ma)。14个二级周期表现出较缓慢的海平面相对上升和快速的海平面下降，周期持续时间为10-80 Ma。在80年代，Haq和Vail等人对70年代的全球海平面相对变化曲线进行了修改[7]，依据海平面相对变化周期不同阶段沉积样式，结合磁性地层、生物地层的研究成果，分别编制了三叠纪、侏罗纪、

白垩纪和新生代全球海平面变化周期曲线(图5)，并将70年代海平面相对变化改称为海岸上超的相对变化，重新编制了不对称的非锯齿状的波状曲线，将海平面的升降变化周期细分为巨周期组、巨周期、超周期组、超周期和周期。巨周期组和巨周期为一级周期，周期频率约为200 Ma，是由控制全球海平面变化的构造运动引起的，界限处于早、晚三叠世。超周期组和超周期构成一级周期．周期频率为9—10 Ma。一般的周期作为三级周期，周期频率为1—2Ma 。三级周期的成因与全球冰川引起的海平面变化有关。还可分出周期频率为0.1和0.01—0.02Ma的四级和五级高频周期。

图5 侏罗纪-第三纪全球海平面相对变化周期（Vail，1977）Fig. 5 Jurassic-Tertiary Global Sea Level Relative Change Period (Vail, 1977) 3.全球海平面相对变化周期与层序级别

(1)全球海平面相对变化周期

全球海平面相对变化周期指的是一个时间段落，在这段时间内发生了全球海平面的相对上升和相对下降。一个典型的海平面相对升降变化周期包括海平面的逐渐相对上升、静止期和迅速的海平面相对下降。一个海平面相对变化周期可以在全球、区域和局部规模上加以识别。尽管仍有人认为层序是没有级次的，但大多数人认为，不同级次的海平面升降变化周期形成了不同级次的层序。所以，正确划分并准确确定海平面相对变化周期是层序地层学研究的基本问题。根据Vail 和Miall等人的研究成果，一般将海平面升降变化周期分成一级、一级、三级、四级和五级周期。每个周期的持续时间和成因都是不同的(表1)。

表1 海平面相对变化周期及其成因

Table.1 Periods of relative sea level changes and their causes

(2)海平面变化周期与层序级别的关系

在大多数情况下，一个沉积层序是在一个海平面变化周期内形成的，也就是说的海平面相对变化周期对应于相应级别的沉积层序。

全球显生宙存在两个海平面升降变化一级周期，形成了两个可全球性对比的一级层序或巨层序。早奥陶世和晚白至世分别为两个最大海泛时期，前寒武纪晚期和中晚三叠世为最大海退期。这两个一级层序均由陆棚边缘体系域、海侵体系域和高位体系域组成(图6)。实际上，这些一级层序体系域是由一个或多个二级周期形成的二级层序组成的。

全球显生宙在14个海平面升降变化二级周期，形成了14个可全球性对比的二级层序或超层序。每个层序都是由低位体系域(陆棚边缘体系域)、海侵体系域和高位体系域组成的。例如侏罗纪二级海平面变化周期形成的二级层序包括了早侏罗世低位体系域、中侏罗世海侵体系域和晚侏罗世高位体系域。

三级周期亦是全球性海平面变化周期，中新生代存在120个三级周期，在尚未发表的古生代海平面升降曲线中存在127个三级周期。在一个三级海平面升降周期内形成的地层就是一个层序，它包括了由一系列准层序组组成的低位体系域(陆枷边缘体系域)、海侵体系域和高位体系域。在对三级周期形成的层序进行全球性对比时应充分考虑区域构造运动影响。

从理论上讲，全球范围的四级和五级海平面升降周期具有对比性，但实际上由于受区域构造、沉积物供给、气候等多种因素的影响，很难进行全球性四级和五级海平面变化周期的对比。四级周期持续时间为0.1—1Ma或0.2-0.5Ma，多起因大陆冰盖生长和消亡或天文驱动力。五级周期持续时间为0.01-0.1Ma或0.01-0.2Ma 。主要反映了米兰柯维奇冰川全球海平面变化旋回。四级海平面升降所形成的沉积地层往往是复杂的，它既可形成一个完整的四级层序，也可形成一个或几个准层序，这主要取决于海平面升降和盆地沉降之间的关系。五级海平面升降周期多表现为一个快速的海平面上升和缓慢的下降或静止，因此，五级周期很难形成一个完整的沉积层序，往往形成一个可以在区域上进行对比的准层序。

根据层序地层学原理，一个实际沉积层序的形成来自多个外力的周期性复合驱动，并且具有分级嵌套性。不同级别的层序发育与可容空间及可容空间的变化速率密切相关。因此，我们现今在地层记录中看到的不同级别的沉积层序往往是不同级别海平面升降旋回耦合的结果。

图6 全球一级海平面变化周期与体系域类型(Vail,1985)

Fig. 6 Periods of global first-level sea level change and types of system tracts (Vail,

1985)

3 层序地层学研究进展

3.1 发展简史

朱筱敏将发展史分成三个阶段[5]：可以划分为概念萌芽阶段(1949—1976年)、地层地层学形成和发展阶段(1977—1987年)及层序地层学综合发展阶段(1988年以后)。

3.1.1第一阶段——萌芽阶段

层序地层学的诞生和发展首先得益于层序概念的提出。早在1788年，Hutton 首次指出不整合面是区分隆起、剥蚀和沉积旋回的物理界面。19世纪中叶，在

Lyell和Aganssiz(1835,1840)提出的冰川理论中就初步讨论了海平面变化与构造作用之间的关系。1906年Suess发展了冰川理论并进一步讨论了海平面升降与沉积物上超和下超之间的关系。1909年，Chamberlin发表文章，论述了地壳运动控制了世界范围内的海平面变化。后来，几位美国地质学家继承发扬了Chamberlin 的思想，以全球不整合为边界来恢复地质历史时期的沉积环境。L. Sloss、Krumbem和Dapples于1949年在同一次学术会议上提出了地层层序的概念，即“层序是以主要区域不整合为边界的地层集合体”，并利用北美克拉通地质资料，在寒武系至侏罗系8个系的地层单元中识别划分出了4个地层层序，从而开始了以层序作为地层单元来研究地层特征的新阶段。1963年，L. Sloss等人又将北美克拉通前寒武纪最晚期到全新世地层划分成以区域不整合为边界的6套层序并以印第安部落名称进行命名，以强调层序研究起源于北美。L.Sloss认为，层序是比群和超群更高一级的岩石地层单位，它不一定适用于克拉通以外和大陆以外地区的岩石地层学和年代地层学研究。尽管克拉通层序概念为当今层序地层学的诞生和发展奠定了基础，但L. Sloss的思想，仅被P.Vail和Wheeler等人所接受。所以，在1975年，国际地层分类委员会把“层序”从岩石地层系统中分了出来，并命名为构造层(Synthem)。

3.1.2 第二阶段——形成发展阶段

在这个阶段，许多地质理论和方法得到了迅速发展。利用同位素年代测定、古地磁测量和超微生物分带研究成果确定地层的地质时代；利用沉积学、古生态学、碳氧同位素的理论方法判断古沉积环境、古水深、古气候、古水温和沉积基准面的变化；利用板块构造理论、地球物理和盆地分析方法分析地壳的垂向升降、横向伸缩以及各种构造活动、火山活动、重大地质事件发生的时代和规模；特别是由于高分辨率数字地震勘探技术的发展，地质学家可以得到比较精确的能够反映地下地层形态、岩性、物性、流体性质的不同维数的图像。使人们更加深入地研究世界各地的地震反射剖面特征，并把它们与露头、钻井和测井资料结合起来，P．Vail等人(1977)提出了一门新的学科——地震地层学。

根据Mitchum(1977)的定义，“沉积层序是由相对整一、连续的，在成因上有联系的地层组成的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元”。

一定的沉积层序代表的时间段可以因地而异，但某个层序的范围却限于等时界面之间。因此，它可以为地层对比和沉积相分析提供一个理想的年代地层格架。1987年，Haq等人再次发表了全球海平面旋回变化图表,它比Sloss(1949)最初的克拉通层序概念更加细致合理，是一次理性概念的飞跃。

3.1.3 第三阶段——综合发展阶段

1988年，正式出版了由Wilgus主编的《海平面变化综合分析》。1989年，随继出版了Sangree和Vail等的《应用层序地层学》。在这两本专著中，他们以全球性海平面变化为主导因素，系统、全面地阐明了层序地层学的基本理论、关键性术语的定义、解释程序和工作步骤。1991年Vail等又在Einsele等主编的《层序旋回和事件》一书中，发表了《构造运动、全球海平面升降及沉积作用的地层标志综述》，再次强调，地层层序是由于构造运动、全球海平面升降、沉积作用及气候变化等地质作用相互作用而产生的。同时，也突出了不同级别构造作用对地层层序的影响，提出了一整套将层序地层分析、沉降史分析和构造地层分析相互结合、互为补充的综合地层分析方法，特别将构造地层分析概括为9个步骤，突出构造沉降史与不整合面的研究，注意沉积充填史、构造型式与古应力条件的分析，高级别构造运动、构造条件与板块构造运动的关系等。1991年，由D.I.Macdonald主编的《活动边缘的沉积作用、构造运动和全球海平面变化》一书，进一步把层序地层研究扩展到活动大陆边缘。

进入90年代以来，层序地层学进入了理论研究和生产应用全面发展的时期。理论上出现了多种学派，如以基准面旋回与过程——响应原理为理论依据，以地质、地球物理方法为手段的T.A. Cross高分辨率层序地层学学派[8]，及由W.E. Galloway创立的因地层学派等[9]。实践上，层序地层学开始深入到油气勘探开发的各个阶段，如油田开发层序地层学研究用于采油，细粒岩层序地层学研究用于地球化学(S.Greaney和Q．R．Passey，1993)等。

层序地层学已成为油气勘探开发各个阶段不可缺少的内容。以最大的石油公司Exxon为例，从盆地分析到圈闭的成因解释，从油藏描述、数值模拟到后续动态模拟，从勘探开发各个阶段的软件开发到油藏管理，都直接或间接地应用到层序地层学的理论、方法或研究成果。

4塔里木盆地寒武-奥陶系海相碳酸盐岩层序地层学应用

4.1 塔里木盆地地质构造背景

塔里木盆地位于中国新疆南部（图7），是我国面积最大、含油气资源丰富的大型内陆叠合盆地，盆地处于天山、昆仑山和阿尔金山之间。盆地的油气勘探先后在塔北、塔中、巴楚、库车等地的油气勘探获得了重大突破，发现了国内最大的海相碳酸盐岩油田、最大的海相砂岩油田和最大的陆相高气田。盆地中含油气层分布在寒武系、奥陶系、石炭系生物碎屑灰岩段、石炭系—二叠系小海子组、古近系库姆格列木组和卡拉塔尔组等6个层系, 有效勘探面积超过20.1×104 km2, 总资源量超过40×108 t。近年来，不论是中石油还是中石化集团公司对塔里木盆地的海相油气勘探高度重视，特别是对下古生界海相碳酸盐岩油气聚集规律的研究成为当前高度关注的领域。盆地内的轮南、塔河、塔中等下古生界油气田的发现预示了海相碳酸盐岩油气勘探的巨大前景[10]。

图7 塔里木盆地地形图

Fig.7 Topographic map of the Tarim Basin

塔里木盆地的发展演化受不同时期板块构造背景的控制，形成了陆内裂谷、裂陷槽、克拉通内拉张盆地、克拉通内挤压盆地、被动大陆边缘盆地、弧后拉张盆地、弧后前陆和周缘前陆盆地等多种原型盆地并相互叠加和改造[10]。盆地中存在挤压、引张、扭动和叠加构造样式，可以形成良好的圈闭构造。盆地中的大型

隆起带是主要的油气聚集带，前陆盆地褶皱-冲断带具有较好的油气前景[11]。塔里木盆地夹持在天山和昆仑山之间，边界为大型逆冲断裂带和走滑断裂带所限，塔里木盆地及邻区开展的地面地质、地震及钻井等方面的油气勘查和研究成果表明，该盆地具有复杂的演化历史、众多的构造样式和良好的油气远景。

图8塔里木盆地与周缘造山系的卫星影像图(许志琴等，2011)

Fig. 8 Satellite image of the Tarim basin and its surrounding orogens 塔里木盆地是在前震旦纪陆壳基底上发展起来的大型复合叠合盆地。不同时期盆地内的隆坳单元既有继承，又有反转，因此盆地构造单元的划分就成为十分复杂的问题。贾承造按构造性质将塔里木盆地划分为隆起构造、坳陷构造、边缘断隆三类共12个一级构造单元[13]（图10、图11）包括7个隆起、5个坳陷，简称“七隆五坳”；盆地内部则为“三隆五坳”。塔里木盆地经历严寒武纪-中泥盆世、晚泥盆世一三叠纪、侏罗纪等三大伸展一聚敛的构造旋回，发育从海相、海陆过渡相到陆相的完整海退沉积旋回，沉积岩最大厚度达18000m。塔里木盆地的主体由古生代海相克拉通盆地叠合而成，在南北两侧又叠置了库车、塔西南等中、新生代陆相前陆盆地[14]。

图9 塔里木盆地大地构造背景略图（王鸿祯等，1990）

Fig.9 Sketch map of the tectonic setting of the Tarim Basin

图10 塔里木盆地构造区划分图（贾承造，1997）

Fig.10 Division of the tectonic area of the Tarim Basin 1-盆地边界；2-一级单元界线；3-二级单元界线；4-断层；5-构造单元编号；6-井位；Ⅰ-库车坳陷；Ⅱ-塔北隆起；Ⅱ1-轮台凸起；Ⅱ2-英买力地凸起；Ⅱ3-哈拉哈塘凹陷；Ⅱ4-轮南低凸起；Ⅱ5-草湖凹陷；Ⅱ6-库尔勒鼻状凸起；Ⅲ-北部坳陷；Ⅲ1-阿瓦提凹陷；Ⅲ2-满加尔凹陷；Ⅲ3-英吉苏凹陷；Ⅲ4-孔雀河斜坡；Ⅳ-中央隆起；Ⅳ1-巴楚断隆；Ⅳ2-塔中低凸起；Ⅳ3-塔东低凸起；Ⅴ-西南坳陷；Ⅴ

1-喀什坳陷；Ⅴ2-叶城凹陷；Ⅴ3-和田凹陷；Ⅴ4-麦盖提斜坡；Ⅵ-唐古孜巴斯坳陷；Ⅶ-塔南隆起；Ⅶ1-民丰北凸起；Ⅶ2-罗布庄凸起；Ⅷ-东南坳陷；Ⅷ1-民丰凹陷；Ⅷ2-若羌凹陷；Ⅸ-库鲁克塔格断隆；Ⅹ-柯坪断隆；Ⅺ-铁克力克断隆；Ⅻ-阿尔金山断隆

图11塔里木盆地地质构造横剖面（贾承造，1997）

Fig.11 Geological tectonic cross section of the Tarim Basin 盆地的形成经历了震旦纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3个伸展-聚敛旋回演化阶段。震旦纪到中泥盆世(古亚洲洋阶段或原特提斯洋阶段)，盆地经历了陆内裂谷-被动大陆边缘盆地-前陆盆地发展旋回;晚泥盆世到三叠纪(古特提斯洋阶段),塔西南边缘经历了陆内裂谷/被动大陆边缘盆地-弧后伸展盆地-弧后前陆盆地发展旋回;侏罗纪到第四纪(新特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用-晚期前陆型盆地发展旋回。陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用出现了3个次级旋回。伸展期原型盆地地层层序较稳定,聚敛期原型盆地地层侧向变化大（图12）。盆地演化与构造体制转换的地球动力学过程与方式决定了盆地具有复杂的叠加地质结构,制约着油气聚集与分布的基本特点[16]。

图12 塔里木盆地构造体系区分

Fig.12 Tarim Basin Basin Structural System Classification

4.2塔里木盆地寒武-奥陶系构造演化过程

寒武纪为大陆的快速裂解时期。早寒武世盆地的西南缘与北缘分别发育北昆仑裂谷盆地和南天山裂谷盆地，东南侧为阿尔金-祁漫塔格隆起。盆地内部呈西高东低，西部克拉通内部坳陷沉降较快，发育开阔台地与局限台地沉积。盆地东部为克拉通边缘坳陷，属于强烈拉张环境的产物。南天山裂陷作用东强西弱，东部为海水较深的槽盆，火山活动发育，西部为浅海陆架沉积。兴地断裂为南天山裂陷与塔东克拉通边缘坳陷的分界断裂，其南侧为半深海盆地，北侧为浅水台地，也可能形成水下低隆起。

中寒武世原型盆地的主要特征是北昆仑洋的出现，相应地沿着塔西南缘的叶城-和田-于田一带形成了被动大陆边缘，主要发育开阔台地与斜坡相沉积（图13）。其次是在海退背景下塔西克拉通内坳陷发育了宽广的含膏泥坪沉积，属局限台地内坳陷的产物。与早寒武世相比，局限台地向东南的塔中地区扩展，而开阔台地向塔北西部地区拓展。塔东仍为克拉通边缘坳陷，仅仅发生了沉积相带的迁移。晚寒武世基本继承了早、中寒武世原型盆地的特点。北昆仑洋范围进一步扩大，南天山裂陷进一步加强。由于北昆仑带拉张程度的加大，位于其北侧的叶城-和

湿地的国内外研究进展

湿地是分布于陆地生态系统与水生生态系统之间的具有独特水文、土壤、植被与生态特征的生态系统。它拥有强大的生态净化作用，在控制污染、改善气候、抵御洪水、美化环境、调节径流和维护区域生态平衡等方面扮演着极其重要的角色，而且湿地仅占地球表面面积的6%，却生存着地球上20%的已知物种，是其它系统所无法替代的，因此有着“文明的发源地”、“地球之肾”、“生命的摇篮”和“物种的基因库”的美名。 湿地起着保障生物多样化,特别是鸟类栖息地的基本生态和维持水分循环的功能。正因为鸟类在随着季节的变化而进行迁徙的同时很可能会飞越国界,因此,湿地被视为国际性资源。为了确保人类对湿地的可持续利用,18个缔约国于1971年2月2日在伊朗拉姆萨尔签订了《湿地公约》,该公约已成为国际上最重要的自然保护公约之一。 一、国内研究概况 我国早在商周时期已经对湿地有所认识,当时的很多地理古籍如《禹贡》、《水经注》和《徐霞客游记》等已对湿地已有记载,并根据其特性的差异赋予不同的名称。国内对湿地的研究始于60年代起，首先是从对沼泽的研究开始的。其中一些比较权威研究机构如东北师范大学的沼泽教研室和中国科学院长春地理研究所的沼泽室就对三江平原、长白山、大小兴安岭、若尔盖高原的沼泽湿地做了许多工作。近年来，我国对湿地的生态学研究有了较大的进步。1992年7月31日，我国正式加入《国际湿地公约》组织，从此以后，国内的湿地保护进入了一个崭新的发展时期，至今我国 有7块湿地被列入《国际重要湿地名录》。国内的一些有涉及湿地的基本理论研究的论文如湿地的结构、功能等，大多收录在《中国湿地研究》一书中，该书由中国科学院陈宜瑜院长主编，基本是国内湿地研究的最高水平的典范之作。综上所述，我国湿地研究工作的开展已经有一定的规模，其主要的研究方面如下： 1.滨海湿地的研究 滨海湿地即陆地生态系统和海洋生态系统的交错过渡地带。尽管我国由于其特殊的地理位置海岸线较长,各沿海省份都广泛分布着滨海湿地,对于滨海湿地有着一定的研究，但是还是缺少系统性的研究。80年代初，国内的学者对全国海岸带和海涂自然资源进行了大规模的调查,并对其进行了了综合规划和合理开发，对当时沿海经济的发展做出了很大贡献,奠定了滨海湿地的研究基础。近年来国内学者则对辽河三角洲滨海湿地、黄河以及南方红树林进行了大量的深入的研究。 2.沼泽湿地的研究 沼泽湿地包括沼泽和沼泽化草甸（简称沼泽湿地），是最主要的湿地类型，1958年,中国科学院开始主攻沼泽为其研究方向,成为国内最早的专门性沼泽研究机构之一,至今已取得了丰硕的研究成果。在这些成果中最为知名的是东北师范大学的柴岫所在的地理系沼泽教研室及其所带领的一批学者,对若尔盖高原、长白山、兴安岭及整个东北地区的沼泽湿地中做的许多工作。1983年《中国沼泽》一书的作者郎惠清将沼泽的基本特征、类型、分布与分区、形成与发 湿地的国内外研究进展 刘波 (齐齐哈尔医学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006) ［摘 要］众所周知，湿地与森林、海洋并称为地球上的三大生态系统，因为它起着保障生物 多样性并且是人类最为重要的生存环境之一。伴随人类对湿地认识的逐步深入，自上个世纪以来如何合理利用湿地资源，保障湿地环境，使之长久的为人类社会服务，就已经越来越受到各国政府和研究机构的普遍关注。就湿地保护在国内外的研究进展进行分析，有助于对湿地进行全方位的了解和认识，从而找到最为科学的湿地保护的对策。 ［关键词］湿地;特点;进展 ［中图分类号］X-0［文献标识码］A ［文章编号］1009—2234（2012）05—0054—02 ［收稿日期］2012—09—23 ［作者简介］刘波（1979—），女，辽宁大连人。讲师，研究方向：英语教学法。 2012年第5期理论观察 N o.5,2012(总第77期) Theoretic Observation S erial N o.77 54——

含煤岩系层序地层学研究进展

第41卷 第1期 煤田地质与勘探 Vol. 41 No.1 2013年2月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Feb. 2013 收稿日期: 2011-07-31 基金项目:国家科技重大专项课题(2011ZX05023-001) 作者简介:魏恒飞(1983—)，男，安徽亳州人，博士研究生，从事层序地层及油气资源评价工作. 文章编号: 1001-1986(2013)01-0001-07 含煤岩系层序地层学研究进展 魏恒飞，陈践发，王冠男，李 伟，刘娅昭，吴雪飞 (中国石油大学地球科学学院，油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249) 摘要: 层序地层学是分析聚煤规律的一种有效方法。层序地层学应用于含煤地层的分析始于20世纪90年代，Diessel 最先在经典层序地层格架中建立了煤层的聚集模式；之后，Bochacs 和Stuer 通过讨论可容纳空间的变化速率和泥炭聚集速率之间比值的变化，具体分析了不同可容纳空间的煤层厚度、连续性及形态。通过对层序地层中煤层发育和分布的研究，多数煤田地质学家们认为，厚煤层主要发育于低位体系域晚期至海侵体系域早期及海侵体系域晚期至高位体系域早期。由于巨厚煤层往往是许多次级层序及界面的复合体，因此巨厚煤层不能简单地作为成因层序地层的界面，但可以通过煤岩学和地球化学方面的指标对其进行精细划分确定。我国煤田地质学家通过对国内海相煤层的研究，提出了海侵事件聚煤和海相层滞后时段聚煤等观点，从而大大促进了含煤岩系层序地层学的发展。 关 键 词：旋回层；层序地层学；煤层；可容纳空间；巨厚煤层 中图分类号：P618.11 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2013.01.001 Developments of coal measures sequence stratigraphy WEI Hengfei, CHEN Jianfa, W ANG Guannan, LI Wei, LIU Yazhao, WU Xuefei (College of Earth Scieces , State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting , China University of Petroleum , Beijing 102249, China ) Abstract: It is beneficial for exploitation and exploration of coal resources and resources relating to coal to analyze developing strata and distribution of coal seam in sequence stratigraphy. The time that sequence stratigraphy began to use in coal strata was 90's of last century, Diessel firstly established coal accumulation model in classical se-quence stratigraphy framework, then Bochacs and Stuer discussed the change of ratio of accommodation rate/peat production rate and concretely analyzed thickness, continuity, configuration of coal seam in different accommoda-tion. Based on studied development and distribution of coal seam in sequence stratigraphy, most coal geologists think that thick coal seams were mostly developed during late low stand-early transgression and late transgres-sion-early high stand periods. Extremely thick coal seam is composed of many para-sequence and interface of para-sequence, so we can not easily believe extremely thick coal seam is interface of genetic stratigraphy, but we can use index of coal petrology and geochemistry to finely divide extremely thick coal seam and to confirm inter-face of genetic stratigraphy. In China, coal geologists studied paralic coal seam and raised ideas of coal formation in the transgressive event and coal accumulation during a lag time of marine limestone beds, and that let idea of coal accumulation in sequence stratigraphy to develop. Key words: cyclothem; sequence stratigraphy; coal seam; accommodation; extremely thick coal seam 层序地层学自从20世纪80年代后被人们广泛应用以来，已经取得了很好的实际效果并得到极大的丰富[1-2]，但其多集中在油田地质方面的研究，而在煤田地质上的应用则始于20世纪90年代[3]，并且其发展速度明显滞后于油田地质方面。煤炭是重要的有机矿产资源，煤层不仅是液态和气态烃类的源岩体，而且 还是气态烃类的储集体[4-7]。在我国，煤成气探明储量占全国气层气储量的近十分之七[8]，这也从一个侧面说明煤在我国能源矿产中的重要性。煤的形成过程就像生物礁的形成过程一样，受水体深度的影响较大，煤层的发育和中断可以作为很好的预测水深(地下水顶面)变化的沉积物类型。因此，研究煤层在层 网络出版时间：2013-01-30 09:54 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/7115387183.html,/kcms/detail/61.1155.P.20130130.0954.018.html

转换面的概念及其层序地层学意义

第15卷第2期2008年3月 地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学) Earth Science Frontiers (Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.15No.2M ar.2008 收稿日期:2007-09-15;修回日期:2007-11-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(40672078) 作者简介:王红亮(1971)),男,副教授,主要从事沉积储层及层序地层研究工作。E -mail:w h l4321@sohu 1com /转换面0的概念及其层序地层学意义 王红亮 中国地质大学(北京)能源学院,北京100083 Wang H ong liang S ch ool of E nerg y Re sour ces ,Ch ina Univ e rsity of Ge osciences (Be ij ing ),Beij ing 100083,Ch ina Wang Hongliang.Concept of /Turnaround Surface 0and its signif icance to sequence stratigraphy.Earth Science Frontiers ,2008,15(2):035-042 Abstract:It is t he basic view of t raditio nal sequence stratigr aphy (V ail sequence)to t ake unconform ity as se -quence bo undary.Fo r hig h -frequency sequence ana lysis,it is obvio usly limited if only taking unco nfo rmit y as sequence boundar y due to the co nt inuit y of sedimentary pro cess,limitatio ns of unconfor mity distributio n and u -nifo rmity is not a rig or ous isochronous sur face.So /T ur nar ound Surface 0is int roduced to hig h -r eso lutio n se -quence stratigr aphy./T urnaro und Sur face 0has tw o implicatio ns:o ne is turnar ound surface o f base -lev el rise and base -level fa ll,the other is turnaround sur face o f sedimentat ion due t o base -level r ise and base -lev el fa ll.T urnaro und sur faces are classified into two t ypes:o ne is base -level fall to base -lev el rise turnaround sur face,which are usually present ed as unco nformity,top -lap sur face and pro gr adat ion to r et rog radatio n tur nar ound sur face ;ano ther is base -lev el rise to base -level fall turnaro und surface,w hich ar e usually pr esented as flo oding sur face.T he implicat ions of all these surfaces ar e discussed in detail.T he pr esentatio n of /T ur nar ound Sur -face 0is of sig nificance to high -fr equency sequence (4th and 5th or der sequence)divisio n,w hich pro mo te the applicatio n o f sequence str atig raphy in o il and gas ex plor at ion and develo pment.A case study is fr om delta to turbidite depositional system o f 3rd member o f Shahejie F ormat ion,Bo xing sub -depression o f Jiy ang sag.T hro ug h recog nitio n of turnaround sur face,fo ur larg e -sca le cy cles and eig ht intermediate -scale cycles ar e div id -ed in 3rd member of Shahejie F or matio n.Based o n above division and cor relation of wells and seismics,the higher resolution sequence framew ork is fo rmed. Key words:turnaround surface;base -level;unco nfo rmity;sequence st ratig ra phy 摘 要:不整合面作为层序界面,是经典层序地层学派的基本观点,对沉积盆地层序地层格架的建立具有不可替代的作用。但对高频层序分析而言,由于三维空间中沉积作用的连续性、不整合面分布的局限性,以及不整合面并不是一个严格意义上的等时面。因此以不整合面作为层序界面具有明显的局限性。由此在高分辨率层序地层分析中,引入了/转换面0的概念。转换面包含两层意思,一是基准面由上升变为下降或由下降变为上升的转换,一是由于基准面的升降转换所引起的沉积作用的转换。转换面可分为两大类,基准面由下降变为上升的转换面,包括不整合面、顶超面及进积与退积转换面;基准面由上升变为下降的转换面,主要为洪泛面。作者探讨了顶超面、进积与退积作用的转换面和洪泛面的特征及层序意义。/转换面0概念的提出对高频层序(如四级、五级层序)划分具有重要的意义,使层序地层理论与分析方法能更有效地应用于油气勘探与开

湿地的国内外研究进展

湿地的国内外研究进展 王宪礼 李秀珍 (中国科学院沈阳应用生态研究所,110015) Advances in Wetlands .Researches.Wang X ianli,Li Xiuzhen(I nstitute of A pp lied Ecology ,Chi -nese A cademia Sinica,Shenyang 110015).Chinese J our nal of Ecology ,1997,16(1):58-62.Wetlands are t hose area t hat inundated or saturated by surface o r gr ound w ater wit h sufficient fre -quency and duration to support vegetat ion typically adapting to the satur ated in the water soil cond-i tions under normal circumstances.Generally ,wetlands includ swamps,marshes,bogs and similar ar eas.T he contempor ar y r esearch advances on wetlands ho me and abroad w ere ev aluated in the art-i cle. Key words:w etland,marsh,advnace. 作者简介:王宪礼,男,29岁,助理研究员,1985~1992年先后于东北师范大学地理系获学士、硕士学位,1995年在中国科学院沈阳应用生态研究所获景观生态学博士学位。主要从事景观生态学、综合自然地理学、土地资源评价等方面的工作,1989年至今先后参与了自然科学基金项目/吉林省东部荒山的景观生态建设0和/我国北方河口湿地的景观结构与生态过程研究0以及中国科学院/图们江流域生物资源现状、潜力与保护0等课题的工作,发表论文4篇。 李秀珍,女,25岁,博士生,1991年在山东师范大学地理系取得学士学位,1994年硕士毕业于中山大学环境地学专业,同年10月曾赴贵阳地理化学研究所参加其环境开放实验室客座项目/石灰岩地区生态环境脆弱性研究0的/景观地球化学特征研究0部分工作,取得较好成果,发表论文5篇。 1 引言 湿地是指那些地表水和地面积水浸淹的频度和持续时间很充分,在正常环境条件下能够供养那些适应于潮湿土壤的植被的区域,通常包括灌丛沼泽(sw amps)、腐泥沼泽(marshes)、苔藓泥炭沼泽(bogs),以及其它类似的区域。 目前,由于人类开发和利用,湿地面积现已大大缩减。据估计,自1900年以来,地球上已消失了将近一半的湿地。在美国,在实施控制湿地开发的法律之前,湿地曾以每年1%的速率下降。我国湿地大约有5.7@107ha,其中包括1.1@107ha 沼泽,1.2@107 ha 湖泊(自然的及人工的)和2.1@106ha 滩涂、盐沼地,还有3.2@107ha 的稻田。当前由于农业开发,矿产开采,城市发展以及其它人为因素的影响,湿地面积(主要是自然湿地)已减少到了令人担忧的地步,所以湿地研究已成为新的热点。 据统计,全世界共有湿地8.558@108 ha,占陆地总面积的6.4%,以亚热带比例最高,占29.3%,寒温带占13.4%,寒 带占11%,热带占10.9%(表1)。 表1 世界湿地分布[40] T ab.1Distributi on of the w etl ands in the w orld 地带地区面积(@103ha)占陆地面积 (%)北极湿润半湿润 200 2.5寒带湿润半湿润255811.0亚寒带 半干旱5397.3干旱 342 4.2136 1.9亚热带 湿润107717.2半湿润6297.6干旱 439 4.5热带 湿润23178.7半湿润221 1.4干旱 1000.8合计 8588 6.4 生态学杂志 1997,16(1):58-62 Chinese Journal of Ecology

湿地遥感研究进展_张树文

收稿日期收稿日期：2013-01-02；修订日期修订日期：2013-03-09 基金项目基金项目：中国科学院战略性先导科技专项子课题(XDA05090310)、国家重点基础研究发展计划(2010CB95090103)资助。作者简介作者简介：张树文(1955-)，男，吉林长春人，研究员，博士生导师，主要从事土地系统变化科学和遥感与地理信息系统应用研究。E-mail:zhangshuwen@https://www.wendangku.net/doc/7115387183.html, 湿地遥感研究进展 张树文1，颜凤芹1，2，于灵雪1，2 ，卜 坤1，杨久春1，常丽萍1 （1.中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林长春130102；2.中国科学院大学，北京100049）摘要摘要：湿地在维持生态平衡、保护生物多样性等方面发挥着重要作用。由于各种自然、人为因素的影响，目前越来越多的湿地转化为农业和城市用地，湿地的质量退化和数量减少引起人们广泛关注。遥感技术为湿地研究提供强有力的技术支撑。重点从遥感影像数据源、湿地分类、湿地调查3个方面论述遥感技术在湿地研究中的应用，同时指出目前湿地遥感研究中存在的不足，并展望其未来发展。关键词：湿地；遥感；遥感影像中图分类号中图分类号：X87 文献标识码文献标识码：A 文章编号文章编号：1000-0690(2013)11-11406-07 湿地是一种重要的资源，是水陆相互作用形成的独特生态系统，是重要的生存环境和自然界最富有生物多样性的生态景观之一，有稳定环境、物种基因保护及资源利用等功能[1,2]。 由于各种自然、人为因素的影响，越来越多的湿地转化为农业、城市用地，湿地质量和数量的变化已引起人们的广泛关注[3]。湿地多处于偏远地区，采用传统的手段来监测费时、费力、耗费高，调查范围小，对湿地有破坏性，而且其周期性较长，时效性差。遥感（Remote Sensing,RS ）技术因具有省时省力、多时相、多平台、信息量大等优点，可为湿地研究提供强有力的技术支撑，近20a 来已广泛用于湿地资源调查、识别等研究中[3,4]。中国的湿地科学起步较晚，了解国内外湿地遥感的现状和发展，对中国湿地的研究有重要意义。本文重点从遥感影像数据源、湿地遥感分类、湿地资源调查3个方面论述RS 在国内外湿地研究中的应用现状，同时指出目前湿地遥感研究中存在的不足，并对其未来发展进行展望。 1遥感影像数据源 新一代的遥感成像光谱仪,为对地观测提供极为丰富的多光谱数据[5]。湿地遥感研究中，常用的多光谱影像数据源[6~14]有MSS 、TM/ETM 、SPOT 影像。高光谱影像、雷达影像也越来越多地被应用于湿地研究中[15,16]。高光谱遥感影像光谱分辨率高，能够提供丰富的地表信息，因而在湿地遥感研究中具有很大的优势[17]。MODIS(Moderate-res-olution Imaging Spectroradiometer)影像——全称为中分辨率成像光谱仪，是常用的高光谱影像。在湿地遥感中，高光谱技术主要应用于湿地土壤植被和水体信息提取的研究。其中，利用高光谱技术在湿地植被监测、植被群落精细分类、植被生物量估算等方面的研究较为广泛；在湿地水体信息提取、湖泊边界划分及水位线提取等方面做过许多方法研究；另外，高光谱遥感技术也应用于湿地土壤湿度和土壤含水量的反演研究中[17,18]。微波遥感的突出优点是可全天候监测，并能透过植被、冰雪和干沙土，获得近地面以下的信息。目前，RS 用于湿地研究的关注焦点已逐渐从光学遥感转移到雷达遥感上。湿地雷达遥感中，应用最广泛的波段是：L 波段和C 波段，其中，L 波段对植被的结构特性更敏感；大多数研究认为L 波段适于研究以林地为主的湿地，而C 波段更适于少叶和低生物量植被组成的湿地[14,19]。以上单种影像数据源都有其固定的特点和特定的应用领域，但有时采用单一影像研究湿地有其局限性。而融合多源影像可以克服单一遥感影像数据源的不足，兼顾不同 第33卷第11期2013年11月 V ol.33No.11Nov.,2013 地理科学 SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA

层序地层学基本概念

层序地层学读书报告层序地层学基本概念 学号：2006120061 姓名：李晓辉 院系：能源学院

层序地层学基本概念 学号：2006120061 姓名：李晓辉 层序地层学是一门新兴的石油地质学科，层序地层学的出现代表了地质学领域里的一场革命，是一种划分、对比和分析沉积岩层系的新方法，是油气、煤、铀等矿产勘查与盆地地质研究的重要工具和手段。层序地层学来源于地震地层学，以下简介地震地层学和层序地层学的基本概念。 地震地层学：地层的描述科学，通过地震资料，结合地震分析技术，在正常顺序下，岩层(和其它共生者体)的形状、排列、分布、年代顺序、划分以及有关岩石可以具有的任一成全部特征，成分和性质的关系。包括成因、组成、环境、年代、历史、与生物进化的关系以及不可胜数的其它岩层特征。 地震反射面：只有沉积表面(包括不整合面)是空间中连续的具有波阻抗差的界面。是追随地层沉积表面的年代地层界面，而不是岩性地层界面。 削蚀(削截、侵蚀)：层序的顶部反射终止，既可以是下伏倾斜地层的顶部与上覆水平地层间的反射终止，也可以是水平地层的顶部与上覆地层沉积初期侵蚀河床底面间的终止。 顶超：下伏原始倾斜层序的顶部与由无沉积作用的上界面形成的终止观象。它通常以很小的角度，逐步收敛于上覆层底面反射上。 上超：层序的底部逆原始倾斜面逐层终止。 下超：层序的底部颗原始倾斜面，向下倾方向终止。 地震层序分级： 超层序：从水域最大到最小时期沉积的地层层序。它往往是区域性的，并包括几个层序。据Vail等分析，大部分超层序是在海面相对变化的二级周期(超周期)期间沉积的。 层序：是超层序中的次一级地层单元，水域相对扩大和缩小，它可以是区域性的，也可以是局部的。 亚层序：层序中最小一级地层单元，它可以是局部的或三角洲的一个朵叶。 海面变化的定义 水深：指在任一给定时刻和地点，水面和水底间的距离。 全球海面变化：海面和一个固定基准点（通常指地心）间测量到的海面变化。其变化成因只有两种：洋盆体积变化（如洋中脊扩张）和海水体积变化（如冰川消融）。 相对海面变化：海面和一个局部的运动基准点——沉积基底或早期地层表面——间测量到的海面变化。 上超点法：一种利用地震剖面中反射界面上超点的转移幅度研究海平面升降的半定量方法。地震相：相是一定岩层生成时的古地理环境及其物质表现的总和，地震相可以理解为沉积相在地震剖面上表现的总和，是由沉积环境(如海相或陆相)所形成的地震特征。 振幅：振幅是质点离开它平衡位置的最大位移，振幅直接与波阻抗差有关，波阻抗差高，则振幅强；波阻抗差低，则振幅弱。 连续性：指同相轴连续的范围。连续性直接与地层本身的连续性有关，连续性愈大，沉积的能量变化愈低，沉积条件就愈是与相对低的能量级变化有关。 波形排列：指的是同相轴排列的形状，它反映互相接近的地层间的沉积环境，如果波形排列在横向上变化不大或变化缓慢，说明地层变化不大，常常出现在低能沉积环境中。如果波形排列变化迅速，说明地层变化迅速，常出现在高能环境中。 视频率：频率表示质点在单位时间内振动的次数，而视频率指的是地震时间剖面中反射同相轴呈现的频率。 地震相单元的外部几何形态：

光催化材料的研究与进展

光催化材料的研究与进展 洛阳理工学院吴华光B08010319 摘要： 光催化降解污染物是近年来发展起来的一种节能、高效的绿色环保新技术．它在去除空气中有害物质,废水中有机污染物的光催化降解,废水中重金属污染物的降解，饮用水的深度的处理，除臭，杀菌防霉等方面都有重要作用，但是作为新功能材料，它也面临着很多局限性：催化效率不高，催化剂产量不高，有些催化剂中含有有害重金属离子可能存在污染现象。但是我们也应当看到他巨大的发展潜力和市场利用价值，作为处理环境污染的一种方式，它以零二次污染，能源消耗为零，自发进行无需监控等优势必将居于污染控制的鳌头。本文介绍了一些关于光催化研究的制备与发展方向的思考，光催化正在以TiO 2 ，ZnO为主导多种非重金属离子掺杂，趋于多样化的制备方法方向发展。 关键字：光催化催化效率 正文： 光催化(Photocatalysis)是一种在催化剂存在下的光化学反应，是光化学与催化剂的有机结合，因此光和催化剂是光催化的必要条件。“光催化”定义为:通过催化剂对光的吸收而进行的催化反应(a catalytic reaction involving light absorption by a catalyst or a substrate)。氧化钛(TiO 2 )具有稳定的结构、优良的光催化性能及无毒等特点，是近年研究最多的光催化剂， 但是，TiO 2 具有大的禁带宽度，其值为3．2 eV，只能吸收波长A≤387 11111的紫外光，不能有效地利用太阳能，光催化或能量转换效率偏低，使它的应用受到限制。因此，研制新型光催化剂、提高光催化剂的催化活性仍是重要的研究课题]1[。复合掺杂不同半导体，利用不同半导体导带和价带能级的差异分离光生载流子，降低复合几率，提高量子效率，成为提高光催化材料性能的有效方法5]-[2。 与一元氧化物如TiO 2 和ZnO等光催化剂相比，复合氧化物光催化剂，如 ZnO- SnO 2TiO 2 -SnO 2 和WO3- TiO 2 等体系具有吸收波长更长和光催化效率更 高等特点因而成为研究热点. 一、常用的光催化剂的制备方法 （一）水热合成法。 热合成反应是在特制的密封容器中（能够产生一定的压力），以水溶液作为反应介质，通过对反应体系加热或接近其临界温度而产生高压，从而进行材料的合成与制备的一种有效方法。 （二）溶剂热合成法 溶剂热合成技术是在水热法的基础上，以有机溶剂代替水作为介质，采用类似水热合成的原理制备纳米材料，极大的扩展水热法的应用范围。 （三）溶胶-凝胶法

沉积体系及层序地层学研究进展

沉积体系及层序地层学研究进展 沉积学的发展整体上经历了从萌芽到蓬勃发展，再到现今的储层沉积学、层序地层学、地震沉积学等派生学科发展阶段。这期间，沉积学的形成和发展一直服务于油气和其他沉积矿产的勘探和开发。到目前为止，针对层序研究，相关的理论和方法已比较系统、成熟。但在层序内部体系域划分、裂谷盆地层序地层模式研究及层序地层控制因素分析等方面仍然需要开展大量的研究工作才能使沉积体系及层序地层学研究更精细。 1 层序地层学研究现状及发展趋势 层序地层学是近20年来发展起来的一门新兴学科，其基础是地震地层学与沉积相模式的结合。层序的概念最初由Sloss(1948)提出，当时将层序作为一种以不整合面为边界的地层单位。但层序地层学的真正发展阶段是在P. R. Vail, R. M. Mitchum, J.B.Sangree1977年发表了地震地层学专著之后，层序的概念定义为“一套相对整合的、成因上有联系的地层序列，其顶底以不整合或与这些不整合可对比的整合为界”，并将海平面升降变化作为层序形成与演化的主导因素。1987年Vail和Wagoner等在AAPG上发表的文章首次明确了层序地层学的概念，开始了层序地层学理论系统化阶段，提出了体系域等一系列新概念，建立了层序内部的地层分布规律和成因联系。进入二十世纪九十年代，层序地层学理论出现了多个分支学派，丰富发展了理论，也扩展了应用领域。 层序地层学经历了三个发展阶段，现已发展为与岩石地层、年代地层、生物地层及地震资料相结合的综合阶段，并且已从在理论上有争议的模型演化成一种在实践上可采纳的方法（蒋录全，1995）。 1.1 国内外层序地层学研究现状 层序地层学理论建立之初是以海相层序地层为基础的，国外应用较多的有三种海相层序概念模式，发展至今，理论上形成了Vail层序地层学、Cross高分辨率层序地层学、Galloway成因层序地层学三大主流派系。沉积层序与成因层序的最根本区别在于层序界面的不同，沉积层序以不整合和与该不整合可对比的整合面为界，强调海平面变化是层序形成的主导控制作用；成因层序是以最大海侵

国内外湿地研究进展和展望

国内外湿地研究进展和展望Ξ 徐艳艳 徐艳东 (1.临沂市苍山县实验中学,山东苍山277700;2.山东省海洋水产研究所,山东烟台264006) 摘　要　主要分析了国内外湿地的概念和分类、形成和发育、湿地评价和健康评价、恢复和重建、生物地球化学过程、模型研究、人工湿地、全球变暖及湿地生态系统关系等方面研究进展,据此提出展望。 关键词　湿地　生态系统　恢复 湿地(wetland)通常包括灌丛沼泽(swam ps)、苔藓泥炭沼泽(bogs)、泥沼泽(marshes)以及其他类似区域[1]。湿地广泛分布于地球各气候带,从赤道到极地均有分布。据统计全世界共有湿地8.6×106km2,占陆地总面积的6.4%,以亚热带比例最高占29.3%,寒温带占13.4%,寒带占11%,热带占10.9%[2]。 湿地是由喜水生物和过湿环境构成的特殊自然综合体,它位于大气圈、岩石圈及生物圈的交汇处,是各种能量和物质交换和作用的场所。它是地球上重要的生存环境和生态系统,具有稳定环境、物种基因保护及资源利用的功能,被誉为“自然之肾”、 “生物基因库”和“人类摇篮”[3]。因而在世界自然保护大纲中,湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统。 但是湿地也是近代史上遭受人类活动破坏最为严重的生态系统,它是继其他生态系统如农业、林业、沙漠等之后,人类重视最晚的一种资源[4]。随着社会经济的发展,湿地的特殊性和重要性已受到全世界的关注,湿地研究已成为当前的热门研究领域。 1　国内外湿地研究进展 1.1　湿地的概念和分类 1.1.1　湿地的概念　由于湿地分布广泛,种类繁多,相互之间差别极大,所以很难给湿地下一个明确的定义。目前的研究者对湿地有不同的理解,已统计到的定义近60种[5]。总的看来,湿地的定义分为两类:一类是管理定义,通常采用的是最有代表性的国际湿地公约(Ramsar公约)中的湿地的定义:“湿地是指不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水,包括低潮时水深不超过6m的海水水域。”此定义比较具体,具有明显的边界,具有法律约束力,在湿地管理工作中易于操作[5],但其未揭示出湿地的内涵实质,其内涵和外延不明确[6]。另一类是不同学科的学者从不同角度给出的定义,从学科来看可以概括为水文学、动力地貌学、生态学、泥炭地质学、景观学、资源学[5-8]。杨永兴先生把湿地科学的定义为:“湿地是一类既不同于水体,又不同于陆地的特殊的过渡类型生态系统,为水生、陆生生态系统界面相互延伸、扩展的重叠空间区域。湿地应该具有3个突出特征:湿地地表长期或季节处于过湿或积水状态;地表生长有湿生、沼生、浅水生植物(包括部分喜湿盐生植物),且具有较高生产力。生活湿生、沼生、浅水生动物和适应该特殊环境的微生物类群;发育水成或半水成土壤,具有明显的潜育化过程。”[9]由于湿地是一个过渡带,因此范围界定比较困难,其中,1956年Circular39是美国最早的湿地定义之一;加拿大关于湿地的定义主要有:1979年Z oltai和T arnocai分别提出湿地的定义,1988年Z oltai对其前定义进行修正;[2]原苏联的沼泽概念比较全面,但语义不够确定[3]。 2.1.2　湿地的分类　同湿地概念一样,目前国际湿地学术界还没有一个公认的湿地分类标准、体 Ξ作者简介:徐艳艳(1979-),女,地理教师。

光催化材料研究进展

. 光催化材料研究进展 20 世纪以来, 人们在享受迅速发展的科技所带来的舒适和方便的同时, 也品尝着盲目和短视造成的生存环境不断恶化的苦果, 环境污染日趋严重。为了适应可持续发展的需要, 污染的控制和治理已成为一个亟待解决的问题。在各种环境污染中, 最普遍、最重要和影响最大的是化学污染。因而, 有效的控制和治理各种化学污染物是环境综合治理的重点, 开发化学污染物无害化的实用技术是环境保护的关键。目前使用的具有代表性的化学污染物处理方法主要有: 物理吸附法、化学氧化法、微生物处理法和高温焚烧法。这些方法对环境的保护和治理起重大作用, 但是这些技术不同程度的存在着或效率低, 不能彻底将污染物无害化, 产生二次污染, 或使用范围窄, 仅[1]。光催化适合特定的污染物而不适合大规模推广应用等方面的缺陷氧化技术是一门新兴的有广阔应用前景的技术, 特别适用于生化、物化等传统方法无法处理的难降解物质的处理。其中TiO 、ZnO、CdS、2 WO 、Fe O 等半导体光催化技术因其可以直接利用光能而被许332[2]。多研究者看好1.1 TiO光催化概述 21.1.1 TiO的结构性质 2二氧化钛是一种多晶型化合物,常见的n型半导体。由于构成原子排列方式不同,TIO在自然界主要有三种结晶形态分布:锐钛矿型、2金红石型和板钛矿型。三种晶体结构的TIO中,锐钛矿和金红石的工2业用

途较广。和锐钛矿相比,金红石的原子排列要致密得多,其相对密资料Word . 度、折射率以及介电常数也较大,具有很高的分散光射线的能力,同时具有很强的遮盖力和着色力,可用作重要的白色涂料。锐钛矿在可见 光短波部分的反射率比金红石型高,普遍拥有良好的光催化活性,在[3]。光催化处理环境污染物方面有着极为广阔的应用前景 1.1.2TiO光催化反应机理2半导休表面多相光催化的基本原理:用 能量高于禁带宽度(Eg)的光照射半导体表面时,价带上的电子被激发,跃迁到异带上，同时在价-+）随后h(e,.)—空穴（带产生相应的空穴,这样就半导体内部生成电子电子-空穴对迁移到粒子表面不同位置、 与吸附半导体表面的反应物发生相应的氧化或还原反应,同时激发态 的二氧化钛重新回归到基态。与电荷分离相逆的是电子-空穴对的复 合过程,这是半导体光催化剂失活的主要原因。电子-空穴对的复合将在半导体体内或表面发生,并释放热量。 1.1.3 TiO催化剂的局限及改性途径2作为光催化剂,虽然二氧化钛 具有其他催化剂难以比拟的无毒、价廉以及稳定等优点。但是目前二氧化钛光催化还存在着一些不足和局限,致使其不能再现实中得到大 规模应用。究其原因,主要在于二氧化钛催化剂对太阳光的利用率不 高并且其量子产率太低。锐钛矿相和金红石相二氧化铁的带隙分别为3.2eV和3.0 eV,对应的吸收阈值分别为420nm和380nm。它们所吸 收的光的波长主要集中在紫外区,而在照射到地球表面的太阳光中,

层序地层学的研究现状

文章编号:1009-3850(2000)03-0097-08 层序地层学的研究现状 赵国连 (中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100101) 摘要:本文介绍了层序地层的发展历史,总结了各阶段的主要理论和概念,以及各阶段所取得的 成就,指出各阶段在理论上的发展及存在的不足;由此而追索到现代层序地层学的基本概念及 理论的由来。总的来说,层序地层学经历了初期阶段,地震地层学阶段和现代层序地层学三个 发展阶段,其中主要涉及层序控制的因素,海平面变化,可容纳空间变化和体系域类型等概念。笔者认为层序地层学发展主要原因是地震勘探技术的发展及石油工业的发展。作为边缘学科, 它与诸多的学科都有较深的渊源。笔者认为,正是在这些结合点上,层序地层学才得到了极大 的应用。笔者认为陆相层序地层学在中国有了较大的发展,在国际上属领先地位。本文总结了 层序地层学的发展历史、现状及可能的发展方向,这将有利于人们进一步了解本学科的进展。 关键词:层序地层;地震地层;陆相层序;可容纳空间 中图分类号:P 53912 文献标识码:A 收稿日期:1999-10-23;修订日期:2000-01-16 目前关于层序地层学研究已在全世界各地展开。因而正确地了解层序地层学,可以帮助我们发扬本学科的特点,利用该学科与其它学科的结合,在解决矛盾中互相提高,为现代层序地层学和相关学科的发展作出有益的探索。 1 经典层序地层学的研究概况 经典的层序地层学是一门边缘交叉学科,相对于现代层序地层学而言,它仅涉及被动大陆边缘的滨浅海相研究,因地质学(特别是地层学、沉积学、构造地质学)和地球物理学的相互渗透而迅速发展起来的一门学科,因其片面强调海平面变化对层序的控制作用,因而没能应用到陆相层序地层的研究中来。层序地层最早的萌芽思想产生在一百多年前(Sloss,1984)112。早在十九世纪中叶,地质学家在建立年代地层时就把不整合作为地层的顶界/底界。这正是现代层序地层的边缘。 111 层序地层学的诞生及概况 自从层序的概念(Sloss 等,1948)提出后,层序地层学便由此诞生,因长期进展不大,因第20卷 第3期2000年9月 沉积与特提斯地质Sedimentary G eolog y and T ethyan Geology V ol.20 No.3Sept.2000

光催化材料研究进展概要

光催化材料研究进展 20 世纪以来, 人们在享受迅速发展的科技所带来的舒适和方便的同时, 也品尝着盲目和短视造成的生存环境不断恶化的苦果, 环境污染日趋严重。为了适应可持续发展的需要, 污染的控制和治理已成为一个亟待解决的问题。在各种环境污染中, 最普遍、最重要和影响最大的是化学污染。因而, 有效的控制和治理各种化学污染物是环境综合治理的重点, 开发化学污染物无害化的实用技术是环境保护的关键。目前使用的具有代表性的化学污染物处理方法主要有: 物理吸附法、化学氧化法、微生物处理法和高温焚烧法。这些方法对环境的保护和治理起重大作用, 但是这些技术不同程度的存在着或效率低, 不能彻底将污染物无害化, 产生二次污染, 或使用范围窄, 仅适合特定的污染物而不适合大规模推广应用等方面的缺陷[1]。光催化氧化技术是一门新兴的有广阔应用前景的技术, 特别适用于生化、物化等传统方法无法处理的难降解物质的处理。其中TiO2、ZnO、CdS、WO 3、Fe 2 O 3等半导体光催化技术因其可以直接利用光能而被许多研究者看好[2]。 1.1 TiO 2光催化概述 1.1.1 TiO 2的结构性质 二氧化钛是一种多晶型化合物,常见的n型半导体。由于构成原子排列方式不同,TIO2在自然界主要有三种结晶形态分布:锐钛矿型、

金红石型和板钛矿型。三种晶体结构的TIO2中,锐钛矿和金红石的工业用途较广。和锐钛矿相比,金红石的原子排列要致密得多,其相对密度、折射率以及介电常数也较大,具有很高的分散光射线的能力,同时具有很强的遮盖力和着色力,可用作重要的白色涂料。锐钛矿在可见光短波部分的反射率比金红石型高,普遍拥有良好的光催化活性,在光催化处理环境污染物方面有着极为广阔的应用前景[3]。 1.1.2TiO2光催化反应机理 半导休表面多相光催化的基本原理:用能量高于禁带宽度(Eg)的光照射半导体表面时,价带上的电子被激发,跃迁到异带上，同时在价带产生相应的空穴,这样就半导体内部生成电子(e-)—空穴（h+）随后,.电子-空穴对迁移到粒子表面不同位置、与吸附半导体表面的反应物发生相应的氧化或还原反应,同时激发态的二氧化钛重新回归到基态。与电荷分离相逆的是电子-空穴对的复合过程,这是半导体光催化剂失活的主要原因。电子-空穴对的复合将在半导体体内或表面发生,并释放热量。 1.1.3 TiO2催化剂的局限及改性途径 作为光催化剂,虽然二氧化钛具有其他催化剂难以比拟的无毒、价廉以及稳定等优点。但是目前二氧化钛光催化还存在着一些不足和局限,致使其不能再现实中得到大规模应用。究其原因,主要在于二氧化钛催化剂对太阳光的利用率不高并且其量子产率太低。锐钛矿相和金红石相二氧化铁的带隙分别为3.2eV和3.0 eV,对应的吸收阈值分别为420nm和380nm。它们所吸收的光的波长主要集中在紫外区,