对风暴流沉积说涵义与概念的商榷

国外一些地质学家提出风暴流沉积、风暴岩.强调系暴风(台风)的突变性与灾变性力量形成的沉积物.据笔者对旋涡流作用成因的观察与研究得知,旋风(台风、龙卷风、气旋)是形成旋涡流的动力源之一.但旋风本身不能直接在海水中摄取砂粒形成沉积物,必须通过海水旋涡流作用,才能形成沉积,这又有违风暴流沉积说原意,而变成旋涡流沉积作用了.况且,旋风流动速度可与声速相当,延续时间短,形迹不定,不易搬运与形成沉积物.     

非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究

构建起双向耦合的液固两相流动旋涡动力学模型与数值方法;应用离散涡方法,计算非定常不稳定水流场;采用Lagrange方法模拟颗粒运动,颗粒对流体的反作用通过修正涡泡运动速度来实现。利用所建模型,计算了两种St数的泥沙粒子在圆柱绕流场中的运动。结果证明了液固两相流动中颗粒运动与旋涡存在着明确的相关结构:(1)当水沙混合物中的泥沙颗粒碰上旋涡时,泥沙颗粒被卷入旋涡中,被卷入旋涡中的泥沙颗粒在运动过程中始终分布于旋涡区;(2)均匀水沙混合物绕圆柱流动,由于流体流过圆柱时产生剧烈分离流动,使得在尾迹流内中等St数 (St～o (1))的泥沙颗粒从均匀水沙混合物中分离出来而往旋涡区聚集。     

沉积盆地中地质流体运动与油气成藏

沉积盆地内地质流体运动的驱动力主要有压实作用、地下水重力作用、构造作用和进入盆地中的热流。在不同的驱动力作用下,地质流体可有离心流、向心流、穿越流以及幕式和集中式等不同的运动特征,对油气成藏的影响亦存在差异。在压实作用驱动下,油气藏围绕盆地生油中心成环状分布。在重力作用驱动下,油气主要聚集在地下水的低势区,如盆地的斜坡和中心,或地下水中下游的靠盆地一侧。构造作用驱动下的油气运移比较复杂,油气主要聚集在冲断层一侧,但也可以长距离运移到斜坡带聚集。     

包气带水气二相流国外研究综述

与传统的包气带中水流研究相比,水气二相流更准确地描述了包气带中的水与空气的流动情况,这对更好地了解固体废物处置场中污染物的运动规律具有重要的意义.与一相流明显不同的是,二相流考虑了空气的运动及其对水流的作用.根据国外近几十年来不同研究者的研究结果,总结了入渗过程中水的流动、空气对水流的影响及空气本身的压力变化情况,并分析了不同作者研究结果的差别.     

明渠非恒定流流速分布及推移质运动研究进展

明渠非恒定流流速分布及非恒定流作用下推移质运动分别是水力学和泥沙运动力学研究中的重要问题之一。近几十年来,国内外许多学者在这些领域做过很多探索,取得了一定进展,也存在较多问题。在总结相关研究成果的基础上,简述了明渠非恒定流试验方法、流速分布、床面切应力、非恒定流输沙与水流运动不同步现象、产生原因、以及非恒定流推移质输沙公式等方面的成果,指出了现有研究中存在的不足,提出了需要进一步研究的关键问题:应用先进的量测仪器,研究非恒定流作用下非均匀沙运动输移规律。     

古风暴沉积的化石标志

本文根据广泛的野外观察对一些不同寻常的化石保存状态、化石的变形、不同化石群的混合以及化石个体的排列方式进行了研究,认为它们明显地受到过强度猛烈、产生突然、作用短暂的水动力作用。把这些现象与一般的波浪、底流、潮汐以至浊流作用的结果加以对照区别,认为他们可以与其它沉积学特征结合,共同作为识别古风暴沉积的标志。     

横流中圆孔湍射流的旋涡结构

应用PIV流场测试系统,研究不同流速比的横流中圆孔湍射流的旋涡结构。发现主要有4类旋涡,即射流主体周缘剪切层的类开尔文涡列、横流绕流分离旋涡、射流喷口前缘的马蹄涡系和尾迹涡。分析了这些旋涡的形成机理及其拓扑性质,射流近区有两条分离线,一条是横流绕流分离线,另一条是使射流两侧剪切层旋涡进入分离旋涡区的分离线。证实绕流分离旋涡最终在射流的顺流贯穿段进入射流主体,混合形成射流主体内的主反向旋转涡对。     

云南腾冲山寨盆地水下冲积扇特征及对砂锡的控矿作用

水下冲积扇是山间谷地被堵截堰塞,山麓堆积进入水盆地的一种特殊“相”,以重力流堆积为主体,间夹湖沼和上迭河流沉积。熔岩流多次堵塞增高,堰塞坝的侵蚀和盆地的沉积充填,这三种因素综合作用的结果,形成了具有一定厚度的不同沉积类型组合。各类沉积因其搬运分选机制不同而形成不同的聚锡能力,决定了对砂锡的控矿作用。     

波—流相互作用机制与复合流的沉积构造鉴别标志*

波—流相互作用是复杂水动力条件下流体相互作用的主要方式之一,由波—流相互作用形成的复合流沉积是目前沉积学在流体相互作用这一领域研究较多的一种沉积类型。以已有的文献为基础,对波—流相互作用下细砂级颗粒的运动机制进行了综述,预测了波—流相互作用的沉积特征,总结了复合流的沉积构造鉴别标志。取得的主要认识有: (1)波—流相互作用总体上属于衰弱流(waning flow)悬浮沉积,其微观的沉积机制可分为5种: 越过崩落点的喷射沉积(S1)、残余涡动沉积(S2)、未到崩落点的喷射沉积(S3)、背流面的崩落沉积(S4)、垂直降落沉积(S5);(2)波—流相互作用的沉积过程总体上受悬砂量和沉积时间的控制,5种微观沉积机制在不同的悬砂量和沉积时间条件下可形成不同的沉积机制组合,从而导致不同的底床形态;(3)复合流沉积构造鉴别标志主要有: 复合流波痕、复合流层理、爬升型复合流层理、不对称丘状交错层理、准平行层理和频繁交替的不能充分发育的浪成波纹层理与流水层理等6类。上述认识对于复杂水动力条件下的沉积学研究及对深水、浅水沉积环境的识别均具有重要的意义。     

西秦岭造山带中三叠统复理石相研究

文中主要论点是:1)区内中三叠统属巨厚复理石相,它清楚地显示出以浊流为主的深水块体流沉积的各种标志性特征;2 )巨厚沉积序列的粒度和层厚自下而上呈规律性变粗变厚,构成完整的进积型沉积序列;3)除块体流沉积外,还发现深水牵引流沉积与浊积岩相伴而生,如等深积岩和内波、内潮汐沉积,由其形成的沉积构造丰富多样,如不同类型,不同规模的交错层理极为常见,它们在层面上相应形成不同特征的水流波痕;4)从有否粗粒水道沉积、垂直序列有否规律性变化、古水流特征和丰富的相类型 4个方面分析认为,属于不成熟被动边缘的海底扇。     

碳同位素动力学模拟及其在天然气评价中的应用

天然气碳同位素动力学模拟是国际油气地球化学界的前沿性研究方向。它和盆地沉积埋藏史、受热史结合起来,对于评价天然气的成因和成藏历史是一种新而且有效的手段,正逐渐为人们所接受。介绍了天然气形成的碳同位素动力学模拟,以及其在评价天然气的成熟度、气源、运移-聚集史和油气比研究等方面应用的新进展,充分展示了其具有良好的应用价值。天然气碳同位素特征不仅受母源、成熟度的影响,而且与运聚条件、沉积盆地增温速率有关。瞬时聚集气与累积聚集气在碳同位素特征存在明显差别。碳同位素分馏动力学模型在不同含油气盆地会存在差异,不仅取决于气源条件,还与运移-聚集史、沉积-构造史有关。中国叠合型盆地天然气藏成因复杂,具有多期、多源的特点,本研究对这类天然气的研究与评价提供了新思路。     

低勘探程度盆地成藏动力学过程:以西湖凹陷中部地区为例

基于地质类比方法,综合运用地质、地球物理、地球化学等资料及盆地模拟技术恢复了西湖凹陷中部地区油气成藏动力学过程.结果表明:研究区内沉积充填和构造沉降具有幕式演化特征,并以始新世地层沉积厚度最大、沉积-沉降速率最高;烃源岩有机质热演化具有成熟时间短、生油窗窄、生气窗宽的特点;主力烃源岩平湖组进入成熟生烃门限的时间早,生排烃能力强,且生排烃过程发生在晚渐新世至早-中中新世期间;研究区油气运移和油气聚集主要受控于古构造面,保俶斜坡带和天屏断裂陡坡带以平行流为主,中央背斜带以汇聚流为主,存在多个有利油气聚集区,油气聚集作用主要发生在龙井运动(7 Ma)以来.      

高速远程滑坡颗粒流研究进展

颗粒流是高速远程滑坡物质演化过程的一个重要阶段,也是从细观角度揭示其超常运动特性的重要手段.颗粒流所采用的主要研究方法以及取得的重要理论成果,可以为高速远程滑坡动力学机理的研究提供重要的技术手段和理论支持.本文聚焦颗粒流研究进展,从颗粒流基本概念、流态特征及流变本构模型、颗粒流粒径分选机制等方面进行了系统梳理;进而,从理论、实验及数值计算模型3个方面对高速远程滑坡研究中颗粒流理论及方法的应用进行了系统性述评;在此基础上,提出了从颗粒流角度研究高速远程滑坡动力学机理涉及的关键科学问题:高速远程滑坡高流动性的起源涉及哪些物理过程？如何量化和模拟其多分散性和破碎过程？如何量化描述颗粒尺寸分布的时空演变及其与流动的耦合？如何从其沉积特征中探究流动的传播机制？针对这些问题,从基于沉积学特征的颗粒流物理力学过程、考虑尺度效应的颗粒流动力学特性研究、基于颗粒流力学过程的滑坡运动机理及其本构模型、新技术新方法的应用4个方面提出下一步应重点开展的研究工作.      

沉积盆地地下水与油气成藏－保存关系

含油气沉积盆地地下水动力场可以划分为：①泥岩压实水离心流;②大气水下渗向心流;③(层间)越流、越流——蒸发泄水和④滞流四种局部水动力单元类型。通常盆地边缘大气水不对称下渗,发育向心流,中央凹陷区以泥岩为主的砂泥岩地层压实,发育离心流,大气水下渗向心流与地层压实离心流汇合,发育越流泄水。沉积盆地地下水动力场演化和地下水成因控制了地下水化学场的分布规律。在离心流和向心流流动过程中,地下水浓缩、盐化,在越流泄水区形成高浓缩、高盐化地下水。泥岩压实离心流是沉积盆地油气运移的主要动力之一,在地层压实排水离心流过程中,由于岩性、地层、断层等圈闭使得部分油气在运移过程中聚集;在地下水越流泄水过程中有利于油气大量聚集—富集;在向心流推进过程中,早期聚集的油气可能部分被破坏,此外也可能在特定的地质条件下形成水动力和部分岩性、地层、断层油气藏。     

胶东西北部地区现代河流砂金的聚集规律及水动力学解释

研究区位于胶东半岛西北部，具有丰富的岩金和砂金资源，是我国目前重要的黄金产地。作者应用沉积学和水动学的理论和方法，重点研究了该地区现代河流的沉积学特征、砂金聚集规律及其形成的水动力条件，认为河流砂金的聚集是一个与机械成矿作用密切相关的动态过程，与特定的河流水动力条件有关，其中横向环境的底流对于形成河谷台阶状缓坡倾斜面及砂金聚集具有重要意义。     

侧向水平进水孔口立轴旋涡的试验研究

通过自制模型对侧向水平孔口的立轴旋涡进行基础试验研究。使用有色颜料追踪旋涡表面的质点运动,观测到其轨迹线为多圈螺旋流,并根据这一特性采用摄像法和图形处理技术对时均速度进行测量,与理论结果对比证明这种简单经济的方法是可行的。通过改变试验装置分析来流方向对旋涡的影响,表明进口轴线与来流方向之间的夹角过大是形成立轴旋涡的诱因之一。根据试验结果得出不同来流方向的临界淹没水深计算公式,并对公式进行推广,可作为设计时的参考依据。     

西藏地区侏罗、白垩及第三系地层泥质岩的微量元素聚类分析成果解释

我们除了对该区侏罗、白垩及第三系地层中的泥质岩类(含部分泥质粉砂岩、泥灰岩)进行了详细的岩性和沉积特征的研究外,还对其所含的微量元素类型、含量及其分布规律做了系统的研究。由于在沉积过程中沉积物与沉积环境水介质间存在着一系列复杂的地球化学平衡,如沉积物与界面水之间的物质交换、沉积物质对元素的吸附,以及胶体的凝聚等。这种物质的聚集、交换,以及元素的再分配,不仅仅和元素本身的性质有关,同时还受制于各种外界条件,如母岩的风化特点、物质与元素的搬运状态、以及古气候、古沉积环境、水介质特征等。因此,在不同的背景条件下,微量元素的聚集与分散会呈现某     

潮滩剖面形态与泥沙分选研究进展

潮滩剖面形态与多组分泥沙分选是海岸动力学与河口、海岸地貌学的重要研究内容,对保持生物多样性、研究沉积历史和沿海工程评估等具有重要的实际意义。从现场观测、理论解析和数值模拟等方面,归纳了在潮滩剖面形态特征与多组分泥沙分选方面研究的主要进展。回顾了潮滩剖面形态分别在潮流和波浪主导下的经典理论解析解,剖析了包括潮流、波浪泥沙来源及特性等主要影响因子以及植被、海平面上升、围垦工程等其他影响因子对潮滩剖面形态水平向、垂向泥沙分选过程的作用机理,同时提出了考虑水动力、生物作用、人类活动等多因子耦合作用下潮滩演变研究以及定量化预测方向的若干亟待解决的科学问题。     

大理冲积扇含水层非均质性分布规律研究

洪-冲积扇的非均质性分布规律对含水层渗流和污染物迁移研究、地下水污染管理、控制及修复具有重要意义。本文以大理点苍山东麓隐仙溪洪-冲积扇为例,对其水动力条件、沉积构造模型、地形坡度与运移距离的关系进行探讨。研究表明,冲积扇沉积非均质受水动力条件影响,当水动力较好时,沉积颗粒物为砾石和漂砾,填充泥质和粉砂质,水动力较弱时沉积多为砂质和粘土颗粒,扇面整体以水流河道为中心轴呈扇形沉积;冲积扇沉积颗粒物的分选性和磨圆度受地形坡度的影响,地形坡度大沉积颗粒物分选性和磨圆度差,搬运距离越远分选性和磨圆度越好;扇顶因水动力强,坡度大,沉积物分选性和磨圆度差,层理不发育,扇中扇缘随着水动力条件及地形坡度减弱,沉积物分选性和磨圆度逐渐变好,层理较为发育,沉积为水平或均匀层理。     

杭州湾南岸庵东潮坪现代沉积特征

在进行庵东潮坪水文要素定点测量的基础上,对地貌特征,沉积粒度,沉积构造及重向剖面作了全面分析与研究。结果表明,滩地位于杭州湾进、退潮流的交会点,控制其发育的主动力为潮汐作用,具明显的不规则半日潮特性,涨潮流强度远大于落潮流,造就了宽达十余公里的潮滩地貌。滩地水动力深受湾内水流影响,高潮期服从其总体潮流流向,导致潮坪上发育众多与杭州湾深槽系统相连的潮沟,破坏了沉积物正常分布规律,高潮坪存在一定向平行岸线的大型潮沟,受强劲水流影响,沉积粒度粗化,并因快冲快淤而产生变形构造;中潮坪接受退潮期潮沟漫岸物质,粒度相对较小,分选性变差,沉积构造以直脊流水波痕及板状交错层理为主;低潮坪潮流作用大、沉积粒度粗,分选性最佳,发育小型流水波痕,内部构造以槽状交错层理,“青鱼刺”层理及再作用构造为特征。潮坪近岸处潮沟迁移层序及浪成波痕层理的发现反映水动力异常强大,威胁人工海塘的安全,建议停止进一步围垦滩涂,采取促淤方法,抑制潮沟的发育,以维持滩地稳定。