泥石流堆积物的粒度分布及其分形结构

泥石流堆积物主要由砾石、砂砾、粉粒和粘粒组成,组成泥石流堆积物的颗粒级配变幅很大,从直径大于数十米的巨砾到肉眼难以看见的几微米的胶体微粒均有分布,大小颗粒粒径之比可达106—107。泥石流堆积物颗粒具有明显的自相似性和无标度区间。本文以小江流域多处泥石流堆积物为研究对象,采用图解法全面分析了泥石流堆积物的粒度组成特征,根据分形理论计算了泥石流堆积物颗粒的分维值,对泥石流堆积物的分形特征进行探讨,并与泥石流堆积物粒度特征相联系,发现分维很好的反映了泥石流堆积物颗粒组成及其粒度分布特征。将泥石流堆积物颗粒分维与泥石流的粘性、形成年代等性质相联系,以找出它们彼此之间的关系。     

关家川沟泥石流流体性质研究

泥石流流体性质不仅决定了泥石流的类型,而且是研究泥石流动力学特征、泥石流治理、泥石流危险性评价等方面的基础。通过分析泥石流堆积物颗粒粒度特征和一系列的定量指标可以分析泥石流流体性质。由于后期洪水作用下泥石流堆积物颗粒粒度特征发生了变化,再加上颗粒粒度分析中取样等因素影响使泥石流堆积物颗粒粒度分析结果难以反映泥石流流体性质。因此,泥石流流体性质不能仅仅依据泥石流堆积物颗粒粒度特征来确定,而应采用综合分析研究方法来确定泥石流流体性质。本文以关家川沟为例,采用堆积物颗粒粒度分析与相关定量指标相结合的方法,综合分析研究了关家川沟泥石流流体的性质。该分析研究方法对研究泥石流流体性质具有实际的工程意义。     

北京房山典型泥石流物源特征及防治建议

本文针对房山区典型泥石流沟主要物源类型进行分析讨论,崩滑堆积物源、坡面物源以及沟床堆积物源是本区泥石流物源的主要类型。崩滑堆积物源及坡面物源参与泥石流活动的量占其总量相对较少,沟床堆积物源相对较大,并且多为泥石流沟的主要物源。区内佛子庄乡北窖沟泥石流沟床堆积物分析显示,沟道冲淤特征表现出以冲为主的特点,沟床物质是参与泥石流活动的重要物源。并依据北窖沟泥石流物源特点,提出针对性的泥石流防治建议。     

泥石流堆积物粒度分布特征影响因素分析及分形维数预测

泥石流堆积物作为泥石流发育最终的产物,含有大量与泥石流发生过程和发育特征相关的信息,能够反映泥石流灾害程度和活动强度。研究表明,泥石流堆积物颗粒具有明显的自相似性和无标度区间,运用分形理论,计算泥石流堆积物颗粒分布的分维数。分析分维数与主沟长度、泥砂补给段长度比、主沟平均比降、流域最大相对高差和松散物源量的关系,结果表明分维数与各因素之间存在较强的非线性响应关系。以乌东德库区泥石流实测数据为例,以上述的5个因素作为输入单元,建立了泥石流堆积物分维数支持向量机预测模型,并对分维数进行了预测,其预测结果的最大误差为1.25%,说明预测值与实测值吻合度较高。综合表明支持向量机预测模型能够较好地模拟和泛化数据,是一种行之有效的泥石流堆积物分形维数预测方法,可用于不具备筛析条件的泥石流堆积物粒度分布特征的预测与研究,进而可为研究泥石流的形成机理、类型、危险度和堆积物的形成演化特征及物理力学性质提供一个新思路。     

甘肃省舟曲特大泥石流的遥感影像特征及古泥石流遥感识别的地质意义

2010年舟曲特大泥石流是舟曲地区第四纪以来泥石流最新暴发期内强烈活动的体现,所造成的人员伤亡及财产损失堪称世界泥石流灾害史之最。准确分析该地区泥石流的空间分布规律及预测未来泥石流暴发时间可为泥石流的防灾救灾提供科学的依据,其首要任务就是利用一种先进技术对不同时期的泥石流堆积物的空间分布进行快速、准确的识别。遥感技术具有数据获取量大、空间分辨率高及快速等方面的独特优势,可在舟曲特大泥石流及不同时期古泥石流堆积物识别中发挥重要作用。在高分辨率的航空遥感影像上,舟曲特大泥石流具有明显的光谱特征,可用于准确圈定泥石流灾害的范围;泥石流堆积物在沟谷两侧形成的侧碛堤及在堆积区末端形成的扇形地等形态特征也是识别泥石流的另一个重要标志。舟曲县城东南瓦厂村南及马莲坪村西南白龙江支流沟中的垄岗状堆积物和沟口处的扇形地堆积体在光学遥感影像上具有典型的古泥石流堆积的形态特征,雷达遥感的后向散射系数对比分析和对堆积物剖面的沉积特征分析也证明古泥石流的存在。研究结果表明,通过多期次、多空间分布的现代和古泥石流的对比,不仅可以揭示舟曲地区第四纪以来泥石流发育历史并间接反映地质尺度上气候变化特点,还可为未来泥石流的易发性分析提供数据支撑,因此泥石流堆积物的遥感直接识别具有重要的地质意义。     

甘肃文县关家沟泥石流物源条件与治理工程探析

关家沟泥石流沟位于文县县城北部,具有极为丰富的物源条件。通过调查从泥石流的岩土体类型及特征、地质构造、水文地质、新构造运动及地震等方面,对物源条件的地质环境背景进行了总结。其松散固体物质主要有滑坡堆积物、崩塌堆积物、滑塌—坍塌堆积物、沟道冲洪积堆积物及面状堆积物等。固体物质总储量为11 570.1×104m3,转化为泥石流组成部分的主要方式包括滑坡、崩塌、滑塌—坍塌直接堆积或堵塞沟道,被水流冲蚀、搬运;滑坡体、崩塌体表层松散物质及沟坡上的面状堆积物在降水面蚀作用下,细粒物质流入沟道,补给泥石流增加了泥石流的黏度;沟道内早期的冲洪积物被泥石流直接搬运、冲蚀,构成泥石流固体松散物质等。通过对物源条件分析,提出了治理工程措施,以期为关家沟泥石流灾害防治提供参考。     

浅析泥石流堆积物的光谱特征——以蒋家沟泥石流堆积物为例

作者运用100BXMTS野外光谱仪探测了小江支流蒋家沟新、老泥石流堆积物的光谱反射率,总结了新、老堆积物的反射光谱特征,进一步分析了影响泥石流堆积物反射光谱特性的因素（岩性、水分含量、植被覆盖）,最后讨论了应用高空间分辨率遥感图像解译泥石流堆积物的可能性。     

川藏公路培龙沟路段堆积物的分形特征及其地质意义

川藏公路培龙沟路段有多种不同类型的堆积物。本文应用分形理论,探讨了培龙沟路段泥石流堆积物、冰碛堆积物、冲洪积堆积物以及坡积或者残坡积物的分形特征。通过粒度分析法计算出不同类型堆积物的粒度分维,得到泥石流堆积物分维最大,冰碛堆积物分维较大,坡积或者残坡积堆积物较小,冲积物或者洪积物分维最小的规律。最后系统论述了堆积物粒度分维的地质意义,认为堆积物粒度分维是对堆积物物质组成的复杂性和自组织性、堆积物形成过程和形成时间以及泥石流、冰川、河流和洪水等搬运能力和运动过程的反映和度量。该研究为野外不同类型堆积物的区分、成因、形成过程等研究提供了一种新的方法,具有一定参考价值。     

不同岩性区泥石流堆积物颗粒组成特征——以新疆塔什库尔干河中上游为例

泥石流是南疆重要地质灾害之一。基于高分卫星影像对新疆塔什库尔干河中上游泥石流沟进行遥感解译分析,结合现场调查验证,取样分析不同岩性区泥石流堆积物颗粒组成特征。结果表明:(1)研究区泥石流堆积扇明显,呈多期性,半坚硬-软岩区泥石流比坚硬岩区堆积扇面积、扩散角大,堆积体粒径、堆积坡度较小;(2)随着泥石流堆积物岩性强度变弱,粗粒含量相对减少,泥石流堆积体整体级配较差,泥石流重度大;(3)坚硬岩石区(花岗岩、闪长岩),泥石流堆积物砂粒、粉粒、粘粒含量较低,堆积体不均匀系数大,泥石流冲击力大;半坚硬岩-软岩区(砂岩、泥岩、砾岩、片麻岩),泥石流堆积物砂粒、粉粒、粘粒含量较高。     

西南某水电站泥石流形成条件及运动特征研究

西南某水电站库区五里沟、咱里沟、浑水沟等多条泥石流冲沟发育,历史上曾经发生过大规模的泥石流。沟内第四纪松散堆积物及人工堆积物丰富,在暴雨,地震等自然因素的触发下,时有较大规模的泥石流发生的可能,将对该水电站运行安全带来不利影响。根据国内外有关研究成果,结合区内泥石流的具体特征,重点以五里沟为主,分析研究了五里沟泥石流的形成条件及其运动特征,包括泥石流的流速、流量、冲击力。这一研究为评价库区泥石流对水电站的建设和安全运行的影响具有现实意义。     

松辽盆地东南缘六台地区下白垩统营城组二段砾岩沉积特征及成因模型

松辽盆地东南缘六台地区营城组二段发育一套冲积扇砾岩层。根据砾岩成因不同分为泥石流砾岩、河道砾岩和漫流砾岩等沉积类型,其中泥石流砾岩最为发育。通过研究泥石流砾岩的成分、结构成熟度和粒度分布特征,并运用经验公式最终判断其为再沉积的水上泥石流砾岩。河道砾岩和漫流砾岩沉积类型在本区保存较少,或许曾经在单个旋回中非常发育,但是被下个旋回猛烈的泥石流所改造。河道砾岩和漫流砾岩中层理的收敛方向及硅化木走向均表明本区古水流方向为近北西—东南向。根据古水流向等信息判断出本区砾岩的物源来自北西方向的北山,并在此基础上建立了本区砾岩冲积扇成因模型。     

川西龙泉山西坡更新世泥石流的发现及其意义

在川西地区龙泉山西坡首次发现了第四纪泥石流沉积。泥石流沉积相组合为AA1B、AA1C、AA1,反映泥石流为洪积扇扇中沉积组合,具有粘性泥石流的沉积特征。ESR测年及孢粉化石组合特征表明泥石流沉积于早-中更新世温暖湿润的气候环境下。龙泉山泥石流的形成反映了龙泉山早-中更新世之交的构造隆升,以及四川盆地盆地期夷平面的解体,是对早-中更新世之交青藏高原的隆起、季风的加强、暴雨式降水出现的沉积响应,对于研究四川盆地西部及青藏高原东缘第四纪构造运动及古气候特征具有重要的意义。     

湖相重力流沉积特征及沉积模式

应用深水沉积学和地震沉积学的相关理论,通过岩心观察描述、钻测井资料分析及平面沉积相编图,对下刚果盆地A区块白垩系Pointe Indienne组深水重力流的类型、沉积特征、垂向沉积组合及沉积模式进行了探讨分析,指出该地区发育砂质碎屑流、泥质碎屑流、浊流及与重力流形成过程相关的滑动—滑塌沉积,并总结了该深水重力流的沉积模式。结果表明:砂质碎屑流沉积以块状层理细砂岩为主,含大型漂浮泥砾和泥岩撕裂屑;泥质碎屑流沉积以泥级碎屑为主,含有少量的暗色泥岩碎屑和砂质团块,见“泥包砾”结构;浊流沉积以发育完整或不完整的鲍马序列为特征;滑动—滑塌沉积具有明显的剪切滑移面,可见旋转火焰构造、砂岩扭曲杂乱分布及褶皱变形层;纵向上可识别出4种类型的重力流沉积垂向组合,以多期砂质碎屑流沉积叠置和砂质碎屑流沉积与浊流沉积叠置最为常见;研究区深水重力流沉积可分为上部扇、中部扇和外部扇3部分,上部扇以主水道沉积为主;中部扇以辫状水道和溢岸沉积为主,砂体厚度较大;外部扇以朵叶体沉积和薄层浊积岩为主,砂体厚度相对较薄。     

三眼峪特大泥石流堆积特征

通过野外勘查与试验,认为三眼峪泥石流沟是一个高频泥石流沟,历史上发生多次重大泥石流灾害事件,多期泥石流堆积物在沟道及沟口上下超覆叠置。结合泥石流发生前后遥感影像对比,采用ArcGIS平台进行分析,“8．8”特大泥石流一次最大冲出固体物质总量达152．18×10^4m^3,所到之处房毁江堵,并形成长约1．9km的狭长堆积,堆积量110．58×10^4m^3,最大堆积厚度达10．8m。因泥石流堆积特征是泥石流发生、发展、活动过程的客观记录,分析了三眼峪早期和“8．8”泥石流在不同部位的堆积特征和破坏程度,为泥石流综合整治和灾后重建规划提供参考。     

扇三角洲沉积模式探讨:以准噶尔盆地玛北地区下三叠统百口泉组为例*

扇三角洲是一类非常重要的油气聚集场所,准确可靠的扇三角洲沉积模式,对储集层预测具有重要意义。准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组发育一套扇三角洲沉积体系,虽然前人做了大量的研究,但在沉积模式方面仍存在一些争议。通过现代沉积考察、前人水槽模拟实验、研究区测井、岩心等资料综合分析发现: (1)玛北地区百口泉组扇三角洲平原发育3类微相,即辫状河道微相、砾质漫滩微相、水上朵前泥微相,同时可见泥石流沉积;玛北地区百口泉组扇三角洲前缘发育2种微相,即砾质浅滩微相、砂质浅滩微相,同时可见碎屑流沉积;(2)扇三角洲平原河道与河道间均为砂砾岩,河道砂砾岩的分选性明显好于河道间砂砾岩;(3)扇三角洲前缘不发育水下分流河道,扇三角洲前缘的砂砾岩主体是由扇三角洲平原片流入湖形成的,呈席状。     

东营凹陷史112区块沙三中亚段深水重力流体系精细刻画及在开发中的意义

深水重力流作为一种重要的、特殊类型的沉积体系,自发现以来就得到了学术界的广泛关注,并在油气勘探中日益受到重视。东营凹陷古近系沙三中段发育深水重力流体系,综合地震、岩心、测录井等资料,对郝家油田史112区块深水重力流体系的沉积类型、特征及在不同层序中的发育演化进行了精细刻画,总结了该区重力流沉积模式,为开发区储层预测提供重要参考。研究表明,本区深水重力流体系发育于三级层序的高位域,从下至上可划分出4个四级层序(SQQ^1-4),主要发育滑塌沉积、碎屑流沉积和浊流沉积3种成因类型,可识别出12种岩相组合。四级层序$\mathrm{SQQ}_{3}^{2}$时期重力流规模较小,$\mathrm{SQQ}_{3}^{3}$时期随着东营三角洲向湖盆中心推进,重力流规模扩大。滑塌沉积主要发育在三角洲前缘或前三角洲斜坡根部,在滑塌沉积前方形成碎屑流沉积,碎屑流向前搬运的过程中,逐渐转化成浊流沉积。三角洲前缘及前三角洲的浊流和碎屑流是开发井区进一步寻找储层的有利部位。     

高密度浊流和砂质碎屑流关系的探讨

高密度浊流和砂质碎屑流作为深水环境重要的地质营力,但如何区分两种流体及其沉积,一直存在着争议。通过探讨两种流体的关系,有助于澄清深水沉积过程的相关认识,有助于正确区分两种流体的沉积,也有利于开展相关砂岩储层的预测。在分别回顾高密度浊流和砂质碎屑流的概念、特征及具体实例的基础上,对比了两者的流体性质和沉积特征,结合触发机制、形成过程及影响因素,从理论运用和实际运用两方面探讨了两者的关系。高密度浊流沉积可划分为底部、中部和上部三部分,垂向上具逆——正粒序。砂质碎屑流沉积富砂质,具块状层理,垂向上可由块状砂岩叠置形成。碎屑流形成的触发机制多样,且相对于中等至弱粘性碎屑流,强粘性碎屑流不易向浊流转换。与砂质碎屑流相比,高密度浊流在术语使用上更合理。如果碎屑流发生了流体转换,形成高密度浊流沉积;如果未发生,且物源富砂质,可以形成砂质碎屑流沉积。块状砂岩与上覆泥质沉积物呈突变接触时,可能为砂质碎屑流成因;与上覆沉积物为渐变接触时,构成正粒序,为高密度浊流成因。     

鄂尔多斯盆地南部地区延长组深水沉积构造特征及地质意义

鄂尔多斯盆地南部地区上三叠统延长组长7段发育有典型的重力流沉积。对野外露头剖面进行大量调查研究,发现研究区重力流沉积发育丰富的沉积构造,底层面构造、软沉积变形构造是主要的两种类型。这种深水沉积构造组合能够很好地揭示研究区广泛发育的一定坡度背景下深水重力流沉积体系。滑移-滑塌沉积、砂质碎屑流沉积、浊流沉积是研究区发育最为广泛的深水重力流沉积类型,滑移-滑塌及软沉积变形构造为触发机制沉积响应,底层面构造为砂质碎屑流沉积及浊流沉积响应。综合分析研究区地层发育的大量凝灰岩夹层、深水泥岩中发育的植物碎屑、深水砂岩中发育的大量浅黄色泥砾等沉积特征,认为地震、火山喷发及季节性洪水为研究区深水重力流沉积最有利的触发因素。     

甘肃舟曲三眼峪沟泥石流的形成条件与发展趋势

2010年8月8日,舟曲县城北侧三眼峪沟和罗家峪沟暴发的特大山洪泥石流,给舟曲县城人民生命财产造成了巨大损失。本文基于现场调查,分析了三眼峪沟泥石流的形成条件和未来泥石流的发展趋势。调查发现,独特的地形条件、极其丰富的固体物质储备和极端降雨条件,导致了"8.8"特大泥石流灾害。崩塌堆积体是三眼峪沟泥石流固体物质的最主要来源,受"8.8"泥石流的影响,沟内堆积物的稳定性进一步降低,一旦有强降雨发生,该沟很可能再次发生泥石流,并且泥石流的规模和活动性可能进一步增强。