准噶尔西北缘前陆冲断带三叠纪-侏罗纪逆冲断裂活动的沉积响应

笔者从冲断活动的产物———各种成因扇体(冲积扇、水下扇、扇三角洲)出发,由160口单井剖面、15条联井剖面、8个层位平面渐次展开了准噶尔西北缘前陆冲断带三叠—侏罗纪逆冲断裂活动的沉积响应研究。三叠纪扇体在乌尔禾—夏子街地区发育叠置程度最好,T1b到T3b,其由盆内向盆缘老山方向退缩迁移明显,并具T1b到T2k1由盆缘向盆内、T2k2到T3b由盆内向盆缘迁移的2个进退波动变化。侏罗纪扇体在八道湾组最为发育,总体叠置关系较差,J1b到J2t,均呈由盆内向盆缘老山退缩沉积的退覆式迁移特征。三叠纪到侏罗纪,总体为由强到弱的退覆式冲断活动及扇体迁移模式,即随主要同生控扇断裂分布由盆缘向老山方向退缩迁移,冲断活动强度由盆缘向盆地方向逐渐减弱直至停息;相应地,各期扇体平面上分布规模渐小,总体呈由盆内向盆缘老山退缩迁移的沉积响应,两者耦合性良好。各类扇体的沉积分布受不同时期同生断裂活动的严格控制,其时空叠置及迁移规律的差异是红山嘴—车排子、克拉玛依—百口泉及乌尔禾—夏子街各构造带冲断作用地域性及作用强度差异性的沉积响应。进而引入“活动性指数”的概念与方法,对前陆冲断带同生断裂的冲断活动强度进行了定量化统计分析,并根据冲断推覆事件的地层、沉积标识划分出T1b-T3b、J1b-J2x、J2t三套构造层序,识别出三叠—侏罗纪的3个逆冲推覆幕、6次逆冲推覆事件。     

准噶尔盆地西北缘前陆冲断带二叠纪逆冲断裂活动的沉积响应

笔者从160口单井剖面、15条联井剖面及5个层位平面渐次展开了准噶尔西北缘前陆冲断带二叠纪逆冲断裂活动的沉积响应研究。各种成因扇体(冲积扇、水下扇、扇三角洲)在佳木河组和上乌尔禾组地层中最为发育，其沉积分布严格受不同时期活动的同生断裂控制。由早二叠世佳木河期至晚二叠世上乌尔禾期，扇体在克拉玛依-夏子街地区叠置程度较好，由盆缘向盆内迁移、推进明显；在车排子中拐地区叠置程度相对较差，局部略呈向盆缘老山收缩、后退趋势，表明红山嘴车排子断裂带与克拉玛依-百口泉断阶带、乌尔禾-夏子街断褶带逆冲活动的强度及地域迁移性有明显差异。二叠纪总体为一由弱到强的前展式推覆冲断及渐进式扇体迁移模式，即随同生控扇断裂由老山向盆缘的前展式推覆活动，相应地，各构造带扇体逐渐由盆缘向盆地方向发育、推进，扇体面积不断扩大，显示出明显的渐进式迁移的沉积响应，两者形成良好的耦合性。进而引入“活动性指数”的概念与方法，对前陆冲断带同生断裂的冲断活动强度进行了定量化统计分析，据二叠纪冲断推覆事件的地层、沉积标识，识别出3个逆冲推覆幕、7个逆冲推覆事件，划分出P1j-P1f、P2x—P2w、P3w三套构造层序，并指出在P1f、P2x及P2 3w各时期，由红山嘴-车排子→克拉玛依-百口泉→乌尔禾-夏子街构造带，同生断裂活动性趋于增强；在乌尔禾-夏子街断褶带，由早二叠世佳木河期到中、晚二叠世乌尔禾期，冲断推覆强度逐渐增大。     

准噶尔盆地乌夏逆冲断裂带三叠纪-侏罗纪构造控扇规律及时空演化

通过研究准噶尔盆地西北缘乌夏逆冲断裂带三叠系-侏罗系构造层序、沉积相及断裂特征,认为三叠纪-侏罗纪时期是在二叠纪前陆盆地完全消亡、洋壳俯冲彻底结束后发育的板内挤压陆内坳陷盆地,主要发育冲积扇-扇三角洲-辫状河-湖泊沉积体系,其中扇体发育代表了最典型的沉积特征,反映了构造活动的期次和强度,具有"构造指相性",从下至上划分为三叠系亚构造层序、侏罗系八道湾组-西山窑组亚构造层序和侏罗纪头屯河组-齐古组亚构造层序。分析表明三叠纪-侏罗纪扇体叠置迁移的总体趋势为:T1b-J1b期在扇体总体由盆内向盆缘退缩的背景下,呈现并夹杂两个短期内由盆缘向盆内再盆缘的进退波动变化(T1b-T2k1期、T3b2-J1b1期),即三叠纪-侏罗纪扇体的沉积展布具后退式夹短暂推进式叠置迁移特点。相应地,三叠纪-侏罗纪以形成近东西向和东西向断裂为主,并从盆地内向山前方向依次后展式发育,其间夹杂短暂的前展式发育特征,构造活动强度逐渐由南向北、由西向东迁移。因此,绝大多数同生断裂控制了扇体的沉积边界和分布,部分控制了其厚度和发育方向,扇体的迁移与控扇断裂的活动迁移具有很好的吻合性,断裂活动是控制乌夏地区沉积的主要因素。最终建立了三叠纪-侏罗纪构造控扇响应模式,并划分为三个发育阶段:早三叠世坳陷初期旱地扇发育阶段、中晚三叠世坳陷鼎盛期湿地扇发育阶段、扇三角洲发育阶段和侏罗纪的坳陷填充期陆上平原发育阶段,从早至晚,气候经历了一个由干旱到潮湿,由潮湿变干旱再到潮湿的旋回过程。     

准噶尔西北缘玛北地区扇三角洲砂砾岩岩相分类及储集意义

准噶尔盆地西北缘三叠系处于大型逆冲推覆断裂带,盆地边缘同生断裂构造活动强烈,发育砂砾岩为主的扇三角洲沉积体系。通过对玛北地区三叠系百口泉组砂砾岩储层取芯段岩芯观察和描述、岩石薄片、扫描电镜、测井以及储层物性数据的分析,结合砂砾岩岩石构成、层理类型、沉积层序和测井曲线响应特征,对准噶尔盆地西北缘砂砾岩体岩性进行精细刻画,建立岩相模式,划分出同沉积相(微相)相符的11种岩相:其中扇三角洲前缘水下河道砂砾岩相、扇三角洲平原辫状河道砂砾岩相叠置连片展布,是最有利的储集体;扇三角洲前缘水下主河道砾岩相、水下河道末端砂岩相及河口坝—远砂坝砂岩相分布局限,储集性良好,为有利"甜点"区;水上泥石流砾岩相和水下泥石流砂砾岩相与扇三角洲平原和前缘分流河道间储集性较差的细粒砂泥岩相组成百口泉组油藏致密的顶底板;前扇三角洲粉砂岩相和泥岩相可作为良好的区域性盖层。不同的岩相类型及沉积条件提供了准噶尔西北缘百口泉组大规模低渗透岩性油气藏优良的储盖组合及顶底板条件。     

准噶尔盆地西北缘玛北地区百口泉组扇三角洲沉积模式

准噶尔盆地西北缘二叠纪-三叠纪强烈的同生断裂活动和逆冲推覆构造使西北缘三叠系为大型内陆坳陷湖盆沉积, 发育多级坡折, 大型坳陷湖盆坡折带控制了玛北地区扇体的发育。通过岩芯、铸体薄片及测井资料, 结合地层超覆叠置、岩性纵向组合及砂体的展布分析可知玛北地区三叠系百口泉组发育典型的扇三角洲沉积, 根据沉积相标志和扇三角洲内部成因沉积单元的精细刻画, 识别出3种亚相和11种微相:即扇三角洲平原亚相的水上泥石流砾岩微相、辫状河道砂砾岩微相、平原河道间砂泥岩微相;扇三角洲前缘亚相的水下主河道砾岩微相、水下河道砂砾岩微相、水下泥石流砂砾岩微相、水下河道间砂泥岩微相、水下河道末端砂岩微相、河口坝-远砂坝砂岩微相;前扇三角洲亚相的前扇三角洲粉砂岩微相和前扇三角洲泥岩微相。玛北地区三叠系是在湖侵背景下多级坡折控制的扇体, 扇三角洲是重力流与牵引流综合沉积作用的结果, 向北东物源方向呈退积沉积, 是一种典型的湖侵退积型扇三角洲。     

准噶尔盆地乌夏地区二叠纪构造控扇作用

乌夏前陆冲断带二叠系构造层序特征、沉积相特征及断裂特征研究表明,二叠纪乌夏地区系受到推覆体严格控制的周缘前陆盆地,主要发育水下扇-扇三角洲-冲积扇-湖泊沉积体系,其中扇体发育代表了最典型的沉积特征.受海西运动晚期的影响,构造演化经历了强烈俯冲碰撞造山期、弱冲断夹短暂伸展火山期和强烈冲断复活期3个阶段,并形成了众多走向不同却又彼此相互切割叠加的逆冲断裂,影响了地层的沉积与剥蚀,控制了断裂带的形成和演化.由早至晚扇体由山前向盆内呈前展式夹短暂退覆式叠置迁移,相应地,二叠纪以北东东向断裂为主,并从山前向盆地方向依次发育,其间夹杂短暂后展式发育,构造活动强度逐渐由西向东、由北向南迁移,因此,绝大多数同生断裂控制了扇体的沉积边界和分布,部分控制了其厚度和发育方向,扇体的迁移与控扇断裂的活动迁移具有很好的吻合性,断裂活动是控制乌夏地区沉积的主要因素.     

准噶尔盆地乌尔禾油田百口泉组冲积扇沉积特征及油气勘探意义

通过分析岩心、铸体薄片及测井等资料,认为准噶尔盆地乌尔禾油田百口泉组发育一套典型的退积型冲积扇沉积。百口泉组中下部发育扇中亚相,上部发育扇缘亚相,反映研究区在三叠纪早期,湖平面逐渐升高,可容空间与沉积物补给速率比值（A/S比值）逐渐增大的沉积特征。沉积微相类型包括辫状河道充填、筛状沉积、泥石流沉积及片流沉积。综合构造、测试及试油等资料,认为扇中亚相辫状河道充填为油气富集的有利储集相带,控制了油气富集的规模与油藏边界。在有利相带控制油藏分布的结论指导下部署钻探的多口评价井在百口泉组均获得工业油流,有效地指导油田现场生产。     

东营凹陷北带东部古近系近岸水下扇储集物性演化及其油气成藏模式

以东营凹陷北带东部沙河街组三段、四段近岸水下扇为例,应用多种方法求取近岸水下扇有效储层物性下限与埋藏深度的定量函数关系,以此为基础研究了近岸水下扇不同亚相的孔隙度随深度的演化及其对油气成藏的控制作用。埋藏深度小于3200m的近岸水下扇扇根、扇中、扇缘亚相均发育有效储层,主要形成"自生自储"或"古生新储"型构造油气藏或构造-岩性油气藏。埋藏深度大于3200m的近岸水下扇扇根砂砾岩物性低于有效储层物性下限,不发育有效储层,可作为油气侧向封堵层,扇中砂砾岩有效储层发育。物性变化使扇中亚相依靠扇根的侧向封堵和湖相泥岩的封盖形成"自生自储"型岩性油气藏,具有"扇缘输导、扇中富集、扇根封堵"的油气成藏特征。     

扇三角洲沉积体系及其与油气聚集关系

扇三角洲沉积体系是断陷盆地中极为发育的一种沉积体系,主要由扇三角洲平原组合、扇三角洲前缘组合和前三角洲沉积构成,可识别出9种成因相。受沉积物供给速率、可容空间增长速率及盆缘断裂产状等因素控制可划分出退积型、加积型、前积型、陡坡型和缓坡型5种扇三角洲类型。位于扇三角洲平原的辫状分流河道砂体及其位于扇三角洲前缘的与之有成因联系的水下分流河口坝、洪水型重力流砂体等物性好,可以构成优质储层。含油性勘探成果亦证实各主力油层段平面上主要分布于扇三角洲前缘及分流间湾区,小部分位于扇三角洲平原区。受埋藏深度和成岩场的影响,不同地区、不同层位主力油层段的物性与岩性相关性各异。因此,应用沉积体系分布与油气聚集规律挖掘剩余油层及进行远景区预测是有效的与可行的。     

准噶尔盆地西北缘沙湾凹陷上乌尔禾组大型扇三角洲控制因素

利用钻井资料、测井资料、地震资料和分析化验数据,结合区域地质背景,对准噶尔盆地西北缘沙湾凹陷斜坡带二叠系上乌尔禾组的沉积特征及控制因素进行研究。结果表明,该区上乌尔禾组发育中缓坡浅水砾石质扇三角洲,由于地形坡度较缓,沉积物搬运距离长,导致扇三角洲相带宽,但以扇三角洲平原和前缘为主,前扇三角洲不发育。由于沉积水体较浅,湖平面相对升降对缓坡地形上扇三角洲的影响范围大,表现为氧化色与还原色纵横向频繁交互出现。由于古气候干燥,物源供给不足,扇三角洲向源区退积,纵向上呈多期正旋回叠加的沉积特征。在充分认识沉积特征的基础之上,建立了缓坡浅水扇三角洲的沉积模式。     

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。     

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。     

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.     

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