红层泥岩水岩作用特征研究

红层是红色陆相沉积为主的碎屑沉积岩层,岩性以砂岩、泥岩、粉砂岩和页岩为主。该类岩层多为软岩与硬岩相间,呈互层状产出,层间结合力弱。受区域构造影响,岩层扭曲褶皱强烈,多中高倾角,结构面发育,有泥化现象。红层中的泥岩具有透水性弱、亲水性强,遇水易软化、塑变,抗风化能力弱,易崩解等特性。特别是遇水后岩体及结构面抗剪强度大幅度降低,并且具有遇水膨胀、失水收缩的工程特性。水岩作用对边坡的影响主要有,结构面遇水泥化导致楔形体失稳,泥岩塑性变形引起边坡蠕变,同时红层还具有很强的崩解性,边坡开挖后发生崩解等现象。     

葛洲坝水利枢纽坝基红层内软弱夹层及其泥化层的某些工程地质性质

前言我国地域辽阔,红层分布较广。遍布于我国的中—新生代红层大多由陆相碎屑沉积物所组成。陆相沉积岩的特点是岩性和岩相的复杂多样,主要为交互成层的砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩。粘土类岩的岩性软弱,而砂岩、砾岩、粉砂岩的岩性则较坚硬。红层的层组往往由这些软硬相间的岩层所组成,所以其工程地质条件较为复杂,特别是软弱夹层(粘土岩或页岩夹层)及其泥化层对工程建设的影响尤为突出。     

红层软岩微观结构与抗剪强度关系实验分析

红层软岩属于滑坡、崩塌灾害的易发地层,岩石的微观结构特性对其宏观力学强度有着重要影响。对四川省屏山县和云南省绥江县采集的侏罗系红层砂岩、粉砂岩和泥岩样品进行了扫描电镜观察及变角模抗剪强度实验。基于MATLAB数字图像处理技术,提取了红层砂岩、粉砂岩和泥岩的微观结构参量,即孔隙率、颗粒磨圆度、颗粒定向度及欧拉数的量化值,进一步分析了上述各参量和抗剪强度的定量关系。研究结果表明：红层软岩的抗剪强度和孔隙率呈负指数关系,和颗粒磨圆度、定向度呈负相关线性关系,和欧拉数呈正相关线性关系。     

试论四川盆地红层风化带裂隙水

一、红层水文地质条件 (一)岩性 四川红层含水层主要为粘土岩类(包括泥岩、页岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩等)和碎屑岩类(包括粗、中、细粒砂岩,钙质砂岩,砾岩等)粘土岩类和碎屑岩的结构,构造及组合关系对岩体的     

广丰盆地晚白垩世周田组红层沉积特征及古气候意义

中国东南地区白垩系陆相红层分布广泛,是了解白垩纪温室气候陆地沉积响应的重要载体。但对这些红层的沉积环境尚有"水下"和"水上"之争议,古气候意义还需要进一步挖掘。以广丰盆地毛村剖面晚白垩世周田组为研究对象,通过野外剖面测制及古土壤样品色度、磁化率、碳酸钙含量等实验测试,分析沉积环境与古气候。周田组红层岩石类型可划分为古土壤、砂岩和砾岩。古土壤几乎分布于整个剖面,其中钙质结核、钙板层发育,可见遗迹化石及土壤滑擦面。砂岩与砾岩仅分布于部分层位,砂岩以中-粗砂岩为主,砾岩以中砾岩为主,发育平行层理和粒序层理构造。研究区古土壤样品的碳酸钙含量与低频质量磁化率联系密切,可作为气候变化的替代指标,而色度指标具有区域性,对该研究区的气候指示不明显。碳酸钙含量与磁化率曲线变化明显,记录了红层沉积阶段气候干湿交替的变化趋势。周田组红层沉积于强氧化环境并伴有季节性降水,古气候具有由相对湿热逐渐变化为干热的趋势。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。     

恩施盆地红层边坡变形破坏模式研究

恩施盆地红层分布范围广,存在大量的斜坡或人工高陡边坡。由于红层岩体工程地质性质的特殊性,在自然地质作用和人类工程活动的影响下,边坡产生变形破坏,造成人员伤亡和财产损失,对城市市政工程和道路工程建设产生了较大的影响和制约。本文通过恩施盆地红层边坡的野外工程地质调查、钻探、现场试验（压水和渗水试验）、样品采集和室内岩体特性参数测试等工作,基本查清了红层的工程地质特性、水理特性和边坡变形特点。恩施盆地红层可分为“硬砂岩”和“软砂岩”,前者由胶结较好的粉砂岩和砂岩组成,强度较高,透水性差,属相对隔水层;后者由胶结较差的砂岩构成,强度低,透水较强,为含水层。边坡变形破坏规模较小,但点多、危害较大。本文从运动方式和影响因素两个方面对边坡变形破坏模式进行研究,依据斜坡岩土体运动方式,红层边坡变形破坏划分为:顺层岩质滑坡、坠落式崩塌、倾倒式崩塌3种;按变形破坏影响因素,边坡变形破坏划分为:软硬互层红砂岩差异风化、顺层结构面和切层结构面不利组合、人工开挖扰动3种,并分析了各类变形破坏模式的特点和变形破坏过程,对恩施盆地及同类型地区的红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。     

水–盐作用下红层砂岩声波特性劣化试验研究

水-岩作用是岩石表面风化、结构破坏以及强度降低的重要原因之一,也是岩土力学研究领域的经典问题。基于此,以甘肃兰州地区红层砂岩作为研究对象,通过进行10次不同(盐)溶液下的干湿循环,研究了红层砂岩的声波劣化特征以及劣化机理。研究表明:(1)随着干湿循环次数的增加,试样的质量逐渐减少、纵横波速逐渐降低,这种变化在高浓度硫酸盐溶液中更为明显,且垂直层理试样比平行层理试样更容易遭受劣化;(2)通过岩石纵波的频谱特征分析,发现Na_2SO_4溶液条件下,岩石的能量损失较NaCl溶液更显著。同种溶液中,浓度越高,岩石的能量消散越大;(3)在劣化过程中,出现了2种形式破坏:端面剥蚀和沿层理的横向断裂和纵向劈裂;(4)微观结构分析表明,水-盐作用下岩石的胶结变差,导致孔隙变大是影响红层砂岩声波劣化的主要原因。研究成果对于红层砂岩边坡长期稳定性评价具有较大的参考价值,同时,也为砂岩质文化遗产评价、保护提供科学依据。     

我国红层分布特征及主要工程地质问题

我国中新生代红层分布总面积约826 389km2,是工程建设中不可避免的岩土体。南方地区红层约占红层总面积的60%,以西南、中南地区红层分布较广,多为裸露型红层,受降雨等因素影响滑坡、风化等问题突出;北方地区红层约占40%,以甘肃以及蒙宁晋陕交界红层分布相对较多,多为埋藏型红层,工程地质问题具有隐蔽性。红层分布受控于分布区的区域断裂带,岩体结构破碎,水文网络发育,渗流、软化等问题突出。由于砂岩、泥岩、页岩、蒸发岩、杂色岩等多种软硬岩层互层结构和工程活动等因素的影响,沿着软弱结构面易发生滑坡、差异风化等工程地质问题。由于时代较新,岩土体的胶结性差,物理力学性能相对较差,岩石多属于软岩类别。稳定性差,易崩解软化。蒸发岩和红层岩土体中可溶成份在水作用下,容易发生岩溶、腐蚀、渗流等物理化学问题。建议在工程建设中将红层作为特殊岩体对待。     

红层软岩结构特征与工程评价初探

通过研究红层软岩风化程度、完整性、饱和单轴抗压强度、结构灵敏性、分散性、胶结系数、崩解性、不同尺度结构类型等工程参数与岩土体结构的关系,提出了岩土"结构稳定性"的工程概念与分析思路,初步建立了由结构类型、风化系数、完整性系数、坚硬程度、崩解模式、结构灵敏度、分散度、胶结系数等工程参数组成的红层岩土结构稳定性综合判别标准,将红层岩土分为结构稳定性强、结构稳定性中等、结构稳定性差三类,为理解红层岩土工程性能、工程安全设计等提供了参考。     

不同埋深条件下砂泥岩互层中砂岩储层物性变化规律

砂泥岩组合方式在不同埋深条件下影响了砂泥岩界面附近储层的物性。在浅—中等埋藏条件下(深度 <2 5 0 0 m )砂泥岩界面附近的砂岩物性好于内部 ;在深埋藏条件下 ,砂泥岩组合方式、与砂岩接触的泥岩厚度以及砂泥岩的相对厚度比例对砂泥岩界面附近的砂岩物性影响很大。在泥岩夹砂岩的情况下 ,当砂岩厚度极薄、比例极低时砂岩物性很差 ;当砂岩厚度增大到中—厚层时 ,则从砂岩内部某一点开始向砂泥岩界面 ,物性逐渐降低 ,顶底界面都存在一个约为砂层厚度 1/ 5～ 1/ 4的物性过渡带 ;在上泥下砂或下泥上砂的情况下 ,仅在与厚层泥岩接触一侧的砂岩界面处出现物性过渡带。在砂泥岩近于等厚互层的情况下砂岩界面附近物性仍比内部差 ,且随着砂岩单层厚度减薄、厚度比例降低 ,泥岩比例增高 ,砂岩的物性越来越差。在砂岩夹泥岩的情况下 ,砂泥岩界面附近与砂岩内部物性趋于一致 ,物性过渡带消失。这一现象与泥岩的成岩演化密切相关 ,浅—中等埋藏条件下泥岩排出的为低矿化度、富含有机酸的流体 ,在砂泥岩界面附近溶蚀作用强于内部 ;在深埋条件下 ,从泥岩内排出的 K 、Na 、Ca2 、Mg2 、Fe3 与 Si4 等物质以沉淀为主 ,砂泥岩界面附近胶结强于内部 ,泥岩的厚度越大 ,影响就越强     

滇西南耿马弄巴地区南皮河组层型剖面地层层序、时代的重新认识

对前人建立的上二叠统南皮河组的层型剖面——弄巴剖面进行了详细研究 ,发现该地层属于一套被动大陆边缘浊积岩为主的沉积岩系 ,可概括为四种层序类型特征 :一为代表浊流沉积的鲍马序列 ;二为由泥质岩与岩屑石英 (杂 )砂岩透镜体 (层 )构成的水道沉积序列 ;三为由薄层状砂岩与泥岩呈韵律状互层构成的浊流远端低密度流序列 ;四为薄层状硅质岩与硅质泥岩呈韵律状组成的基本层序。该组中采获了低等蕨类植物、牙形石和笔石等化石 ,证实其时代属于早泥盆世—晚泥盆世。根据该地层的岩性组合、沉积环境等特征及区域对比 ,应归于泥盆系温泉组。     

幕墙石材红砂岩测试评价方法的探讨

红砂岩板材作建筑物幕墙,在国内外非常少见,其测试评价方法标准和验收规程在国内几乎是空白。本文参照《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ 133-2001)和根据红砂岩的特性,提出了红砂岩作幕墙板材需进行测试的指标,包括物性指标和强度指标等;对初步选定的满足设计要求的红砂岩石材,特别需进行大气稳定性试验。同时对其有关指标进行必要的鉴定和评价,才能找出符合要求的红砂岩板材作幕墙。     

Sedimentology of a late Cambrian regressive sequence (bowers group), Northern Victoria land,Antarctica

The late Cambrian Bowers Group is regressive marine to non-marine. On the basis of associations of textures and sedimentary structures (both primary and biotic), and of palaeocurrent measurements, the sediments of the newly defined Mariner Formation appear to have accumulated on a platform or continental shelf of low gradient and narrow tidal range. Trilobite- and brachiopod-bearing fissile mudstone with sparse channels and scattered stratified sandstone (open marine) is succeeded by wavy-bedded and lenticular-bedded mudstone, muddy sandstone, and rippled sandstone with bands rich in brachiopods (shallow open marine), then mudstone and laminated sandstone with lenticular bodies of oosparite (open marine shoals and protected inner shelf), and red and green, ripple- and parallel-laminated sandstone, interbedded with burrowed muddy sandstone and mudstone, with lenticular bedding (tidal flat). The sharply overlying Camp Ridge Quartzite of cross-bedded sandstone, pebbly sandstone, and sandy pebble conglomerate, is regarded as braided channel alluvium.The detritus appears to have been derived from veined low-grade metamorphic rocks and fine-grained detrital sedimentary rocks that lay south of the area.     

华南湘赣粤地区红层残积红土的工程地质研究

通过对红层残积红土的粒度成分、矿物成分、化学成分、物理化学特性、宏观结构、微观结构特征的全面系统分析，揭示红层残积红土不仅经历了物理风化作用，而且经受过红土化作用，具有红土的一般特点，是一种强度稍高，压缩性中等，含较多游离氧化物的超固结土。最后对红层残积红土的工程地质评价提出建议，认为其特性与母岩有关，砂砾岩、砂岩残积红土接近花岗岩残积红土；粉砂岩、泥岩残积红土接近红粘土，并对地基承载力和变形等问题提出具体的评价意见。     

滇西昌宁-孟连带南段组沉积特征及成因分析

南段组是一套厚度巨大的砂岩与泥岩的互层沉积,沉积构造主要是块状层理、水平层理和少量的小型滑动变形构造、小型斜层理和粒序层理以及浪成波痕。砂岩粒度概率累积曲线显示牵引流与重力流的过渡特征,砂岩的C-M图显示重力流沉积特征。砂岩成分成熟度高(石英>90%),结构成熟度中等(杂质为0-16%),有时出现沉积石英岩。砂岩和泥岩的地球化学特征表明是被动大陆边缘背景下的沉积。在南段组中新发现的Chondrites sp.,Scalarituba sp.,Phanolites sp.3种遗迹化石和一些原地埋藏的浅海底栖双壳类化石等,则代表了一个深陆棚沉积环境。以上特征表明南段组是一套浪控三角洲前缘斜坡-深陆棚环境的近源片泛性(非扇模式)重力流和正常陆棚的复合沉积,并非深海复理石建造。     

四川广元志留系Ludlow统的再研究兼论车家坝组的含义

四川广元地区志留纪晚期地层曾被划分为金台观组、车家坝组和中间梁组,后被厘定合并为一个组,即车家坝组。通过对岩性组合特征和生物化石群面貌的分析,广元地区晚志留世地层在岩性、生物化石生物群面貌方面具有一致性,赞成将三组归入同一个岩石地层单元——车家坝组,代表近岸、正常浅海(平均浪基面以上)沉积(BA2—BA3)。对比分析表明,该组的牙形刺Ozarkodina crispa应鉴定为Ozarkodina snajdri。这是O.snajdri牙形刺带在中国的首次报道。依据牙形刺化石,车家坝组的时代被修订为中Ludlow世晚期—晚Ludlow世早期。该组上部发现几丁石Sphaerochitina sp.组合,可与O.snajdri牙形刺带和bohemicus tenus-kozlowskii笔石带进行对比。     

山西寿阳矿区含煤岩系环境及聚煤特征

本区太原组和山西组为一套过渡环境的沉积.太原组为有障壁海岸沉积体系和三角洲沉积环境.区内主要煤层的聚煤特征为太原组中的15、9及8号煤层均为层位稳定.厚度较大的全区稳定可采煤层;山西组的6号煤层为层位较稳定.厚度有些变化的较稳定部分可系煤系.