库车前陆盆地古近系蒸发岩岩石学、矿物学与成钾环境分析

库车盆地内古近系—新近系发育巨厚的蒸发岩沉积, 尤其是盆地的中部和西部盐层发育好, 厚度大, 局部盐层己暴露地表, 是找寻各种盐类矿床及钾盐的有利地区。DZK01孔是近年来在库车盆地实施的一口以找钾为目的的科研探井。本文主要通过对钻孔古近系蒸发岩岩芯样品进行岩石学及矿物学特征研究, 进而对盆地成钾环境进行分析。DZK01孔古近系蒸发岩以含泥砾石盐岩为主, 含泥砾石盐岩为构造成因, 是古盐湖高度浓缩的产物。盆地古近系蒸发岩以沉积石盐为主, 钻孔中含钾矿物为钾石膏, 钾石盐和光卤石, 同时含钾矿物的发现证明了库车盆地古盐湖可能达到钾盐析出阶段。通过样品分析可知, 库车盆地古近纪时期古盐湖沉积环境为封闭的浅湖沉积环境, 盐湖发育过程中有五次较大规模的淡化事件, 盐类物质得到很好的聚集, 具有良好的成钾环境。     

库车坳陷古近纪石盐岩空间展布及找钾意义

新疆库车坳陷古近纪发育巨厚的蒸发岩沉积,厚度从几十米至上千米不等。主要蒸发岩沉积(特别是石盐岩沉积)发生在古新世-始新世的库姆格列木群沉积期。依据3Dmine矿业工程软件、库车坳陷地形点三维坐标统计数据、部分钻井数据(包括孔位、孔深、孔斜)、石盐岩层在钻井中的沉积厚度及蒸发岩沉积旋回,对坳陷库姆格列木群蒸发岩沉积期石盐岩空间展布进行研究,绘制库车坳陷古新统-始新统石盐岩空间分布模型,探讨盆地找钾意义。通过石盐岩空间模型展布特征分析,石盐岩体与库车坳陷的地形特征和构造特征紧密相关,石盐岩受构造挤压并于与地形的总体起伏基本一致。从石盐岩体空间模型南北向剖面变化规律分析,古新世-始新世,库车坳陷西部出现2个蒸发岩沉积中心,分别位于西盐山口盐场一带和拜城凹陷。为库车次级古盐湖发育区,而钾盐的富集一般产于大的坳陷当中的次级构造单元,为有利的找钾区域。     

库车盆地中始新统岩盐氯同位素特征及其成钾指示意义

评判盐湖卤水蒸发浓缩阶段对指示成钾具有重要的意义,由于库车盆地始新统含盐系地层岩盐溴氯比值很低,导致这种传统的找钾地球化学指标方法受限.然而,得益于近年来稳定同位素的快速发展,氯同位素组成可以很好地指示含盐系的蒸发阶段.本文以库车盆地DZK01钻孔13个原生石盐岩为研究对象,分析结果显示,δ37Cl值均为负值,介于-1.20‰～-0.51‰之间;KCl含量介于0.13％～0.29％之间.在剖面上从下往上,δ37Cl值有升高的趋势,KCl含量有降低趋势,指示了库车盐盆中始新世古卤水经历了一个逐渐淡化的演化过程.早期卤水蒸发浓缩程度较高,并析出钾盐或含钾矿物;晚期卤水蒸发浓缩程度较低,较少发现甚至未发现钾盐或含钾矿物.此外,库车盐盆中始新统蒸发岩系的成盐物质主要为海相来源,且蒸发浓缩程度较高,具有较好的成钾前景.     

新疆库车盆地古近纪—新近纪盐湖成钾与靶区预测

库车前陆盆地位于塔里木盆地北部,属于副特提斯域,古近纪受副特提斯海海水补给,古近纪—新近纪发育巨厚蒸发岩。研究显示,库车盆地始新世和中新世古盐湖卤水已演化至钾盐析出阶段,在地层中广泛发现了原生钾盐矿物,如钾石盐、光卤石、杂卤石等;通过岩芯岩屑地球化学及矿物学分析,基本确定了至少3个富钾层或成钾层位,其中始新统中上部两个和中新统中上部一个,钾离子含量最高达3%,另外,上新统可能存在一个成钾层位。本文在综述此前库车盆地构造、蒸发岩、盐类矿物学、地球化学与盐湖沉积等研究基础上,建立了新的库车盆地古盐湖构造- 沉积演变、成钾模式;提出了4个钾盐成矿区带,即北部克拉苏成矿带、中部秋里塔克成矿带、南部沙雅构造沉降成矿带以及东部阳霞凹地成钾区,这些关键认识为库车盆地的钾盐勘查提供了重要的理论和科学依据。     

江陵凹陷沙钾3井古近系沙市组地球化学特征及成钾指示

在盐湖沉积演化过程中,钾镁盐在盐类矿物沉积的中晚期才开始结晶析出。因此,研究含盐系地层中盐类矿物的沉积地球化学特征,不仅可以从侧面获取岩盐的沉积物物质来源和成盐期古卤水蒸发浓缩程度等地球化学信息,而且可以直接揭示古盐湖期钾盐富集趋势及规律。目前,除在江陵凹陷的古近系沙市组等含盐系内发现了富钾卤水外,还在中-南部的钻孔盐矿盐岩中,发现了微量钾石盐和钾石膏,这些说明该凹陷古近纪具有成钾潜力。本文通过对SK3井蒸发岩特征研究及岩芯中K、Mg、Cl、Br离子含量与Br×103/Cl系数的垂向变化分析,揭示古盐湖浓缩演化与钾盐富集趋势,进一步揭示该层段沉积时期及所在凹陷古盐湖卤水钾的富集程度。     

库车盆地始新世盐湖物源及蒸发浓缩程度研究

古近纪塔里木盆地属于副特提斯海东延部分,而库车次级盆地位于其东北部。它古近纪经历了浅海相—海陆交互相—陆相的沉积演化,并发育了巨厚蒸发岩,是中国油气的重要产区和钾盐重点勘查区,长期以来受到广大地质学家的关注。然而,关于库车盆地始新世盐湖卤水来源及蒸发浓缩成钾的研究尚存在一些争议和不确定性。因此,本文基于岩石学和矿相学观察、X射线衍射和扫描电镜能谱分析以及稳定同位素研究,探讨蒸发岩的沉积环境、补给来源及蒸发浓缩程度。蒸发岩岩相学分析表明:蒸发岩形成于近源泥砾混入的盐湖沉积环境。硬石膏δ~(34)S值指示了具有一定海源补给特征。石盐原生流体包裹体δD和δ18 O值分别为-118.1‰~-95.3‰和2.5‰~5.7‰,蒸发趋势线说明了古卤水蒸发浓缩程度较高。古盐湖演化过程中虽然经历了3次短暂的淡水混入,但随着古盐湖持续的蒸发作用,并没有影响钾镁盐的析出,且在δ18 O值正偏较大时析出相应的钾盐或含钾矿物,推测库车盆地始新统含盐系地层具有良好的成钾潜力。     

库车坳陷膏岩沉积特征及形成环境分析

库车坳陷是塔里木盆地的一个大型坳陷区,蒸发岩广泛分布,硫酸盐矿物是蒸发岩中最常见的矿物之一,其中石膏矿物是分布最为广泛的硫酸盐矿物。研究表明,不同蒸发岩岩相中产出的石膏矿物类型多样,产状、沉积构造复杂多变,不同的原生石膏矿物组合指示着不同的沉积相和沉积环境,利用岩矿鉴定方法分析石膏沉积特征与形成环境。     

上扬子区(四川盆地)寒武系的含盐性与地质背景

据记载,分布于上扬子区寒武系的石膏岩仅有零星资料。如今,大量蒸发岩如溶蚀角砾岩、硬石膏、石盐岩及富钾卤水等已被发现。沉积相经历了从盆地相、台地相到蒸发岩相的演化过程。在中、下寒武统中找到海退沉积序列。古构造-古地理背景是蒸发岩沉积的重要控矿条件之一。周边板块运动及塑性基底的褶皱,导致台缘隆起及台内坳陷的形成。岩相古地理图展示从碳酸盐、硫酸盐到氯化物盐类的“泪滴式”沉积相带。蒸发岩沉积于台缘隆起及礁生长进入堰塞潟湖至盐湖阶段。在稳定坳陷区沉积盆地中蒸发岩系发育;石盐岩较厚,其溴氯比值为0.2—0.4;古气候炎热、干燥;在蒸发岩体周围有沉积(封层)水及溶滤水,其含钾(K~+)量为0.10—4.76g/L;水文地球化学比值(如钾氯比值、钾盐比值及钾溴比值等)指示含钾异常;盐湖浓缩卤水达到氯化物盐类沉积阶段及相应的构造封闭程度;含盐地质标志广泛分布等等。鉴于上述,估计该区可能具备钾盐成矿条件。然而目的层埋藏太深,因此笔者建议,应在浅埋部位进行有效的成矿预测,为普查指出远景区。     

塔西南坳陷中新生代蒸发岩沉积初探

通过资料搜集、蒸发岩野外露头地质调查、石盐岩沉积特征分析及盐类矿物学研究,对塔里木盆地塔西南坳陷中新生代蒸发岩的分布、层位、盐类矿物组合、成因进行了初步探讨。塔西南坳陷石盐岩沉积呈透镜体状,主要沿西昆仑山前分布,常含有褐红色、灰绿色泥砾,泥砾岩性与吐依洛克组下段岩性一致,推测应为吐依洛克组沉积晚期海退期成盐,其层位应归属于吐依洛克组上段。石盐岩透镜体在横向分布上不连续,反映了当时塔西南坳陷内部可能存在多个古盐湖次级凹地,其在干旱气候条件下经浓缩蒸发成盐。蒸发岩矿物除石盐、石膏外,还见有杂卤石、钙芒硝等,其中杂卤石可能为后期富钾卤水交代原生石膏的产物,而乌泊1井石盐表面大量的次生钙芒硝可能为盐湖后期石盐析出阶段含钙地下水缓慢持续补给盐湖的产物。     

库车盆地早始新世成盐期卤水温度及其意义

古气候和古卤水温度条件与盐湖成钾有着密切的联系,定量化重建库车盆地早始新世成盐期古卤水温度演化特征对评价盆地成钾潜力具有重要的科学意义.因此,首次以库车盆地西部QL1井下始新统石盐岩为研究对象,在详细的岩相学研究的基础上,开展石盐原生流体包裹体均一温度的定量分析工作.分析结果显示,来自钻孔不同深度的6个样品共有135个均一温度数据,介于21.2~57.8℃,平均值为31.8℃,剖面垂向上自底向顶整体上呈现一个稍微升温的趋势.本研究测定的温度范围、平均温度以及最高温度特征均与同时期特提斯海水温度数据吻合,进一步说明温度数据的可靠性和合理性.另外,高温条件有利于水体发生强烈的蒸发浓缩作用,这点与库车盆地始新世初期沉积的巨厚蒸发岩系和钾盐矿物相符.      

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

地震次生地质灾害风险评估集对态势分析

5．12四川汶川8级强震引发了大量次生地质灾害,加剧了灾情并严重影响抗震救灾。地震次生地质灾害受多重因素制约,其孕育与致灾过程具有不确定性。利用集对分析原理与方法,对地震次生地质灾害进行同异反态势分析,拟定了风险评估的集对分析同一度、差异度、对立度等指标体系的构建原则与赋值标准,对承灾体系统的不确定性及其作用作了刻画与分析,建立了不同风险分区代表性的集对分析联系度表达式,为地震灾害研究提供了可资借鉴的新思路和技术方法。     

下扬子区三叠纪古地理演化

下扬子区在三叠纪期间接受了早-中三叠世海相碳酸盐沉积、中-晚三叠世海陆交互相和陆相湖沼沉积.沉积相带的空间分布和古地理格局的变迁明显地受到区域构造的控制.区内盆地发育与演化是在华南板块与扬子板块、扬子板块与华北板块相互作用的背景下进行的.早-中三叠世末期的印支运动是下扬子区构造-古地理格局改变的决定性因素,使下扬子海盆闭合,沉积类型由海相沉积变为陆相沉积.下扬子区三叠纪古地理的演化特征也为板块碰撞提供了沉积证据.     

多年冻土融沉性分类研究

在冻土工程中,冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类是冻土地基基础设计施工的重要依据．根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据,提出了细砾、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土的融沉系数一含水量或融沉系数一超塑含水量线性回归方程式,得到与各融沉性分级相应的界限含水量或界限超塑含水量．最后...     

Kinetics of dehydration of Ca-montmorillonite

Isothermal thermogravimetric experiments have been carried out to determine the reaction kinetics of the dehydration processes in fuller's earth, a natural Ca-montmorillonite. Dehydration in swelling clays is a complex reaction, and analysis of the thermogravimetric data using empirical rate equations and time-transformation analysis reveals that the nature of the rate controlling mechanism is dependent upon both the temperature regime of the sample as well as the extent of reaction. For fuller's earth, we find that the dehydration kinetics are dominated by a nucleation and growth mechanism at low temperatures and fractions transformed (stage I), but above 90 °C the last stages of the reaction are diffusion controlled (stage II). The activation energy for dehydration during stage I is around 35 kJ · mol⁻¹, whereas the removal of water during stage II requires an activation energy of around 50 kJ · mol⁻¹. These two stages of dehydration are associated with primary collapse of the interlayer (stage I) and movement of water that is hydrated to cations within the interlayer (stage II). Received: 28 August 1998 / Revised, accepted: 27 January 1999