红层“哑地层”划分对比方法——以东营凹陷南坡始新统为例

针对红层划分对比所面临的难题,在充分吸收前人研究成果的基础上,将现有的多种分层方法相互整合,彼此约束和印证,形成了一套科学、便捷的技术方法,即"接触关系明顶底、岩电特征找界面、多元融合定方案、地震约束建格架"的综合地层划分对比技术。该方法针对红层的特殊性,根据岩电特征对干旱气候的响应变化,充分利用了测、录井资料纵向上的连续性优势(避免了取样分析的局限),以及地震资料横向上的优势,有效地解决了红层纵向划分、横向对比的难题,在济阳坳陷东营凹陷南坡始新统沙河街组、孔店组的应用取得了良好效果。该方法可为其它地区同类复杂地层划分对比提供技术支持。     

湖北武汉地区志留系下红层的古鱼类化石及其生物古地理意义*

依据在湖北武汉古姆山志留系浅海红层中新发现的古鱼类化石,确证了兰多维列统特列奇阶下部红层——志留系下红层在鄂东南地区广泛存在,并在前人工作基础上对武汉地区原坟头组进行了重新厘定,将其一分为二,上部仍为坟头组,下部则称清水组。新厘定后的坟头组以黄绿色、灰绿色、灰黄色泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩为主,富含腕足类、双壳类、腹足类、三叶虫和遗迹化石; 清水组下部以紫红色、红褐色泥岩、泥质粉砂岩为主,夹少量石英砂岩,上部以紫红色、黄绿色石英砂岩为主,夹泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩。在清水组上部新发现的鱼类化石包括盔甲鱼类锅顶山汉阳鱼(Hanyangaspis guodingshanensis)、意外洪山鱼(Hongshanaspis inexpectatus)、后棘江夏鱼(Jiangxialepis retrospina)及软骨鱼类中华棘鱼(Sinacanthus)、新中华棘鱼(Neosinacanthus)。这些新发现的古鱼均为张家界脊椎动物群温塘鱼类化石组合中的成员,其中,后棘江夏鱼可以跟产自江西武宁地区下红层清水组中的九江江夏鱼(J. jiujiangensis)直接对比,二者同属于真盔甲鱼目曙鱼科江夏鱼属,而曙鱼科成员则可以作为志留系下红层的标志性分子。根据鱼群面貌和地层层序,武汉地区的志留系下红层可以与皖、苏地区的侯家塘组、浙西北地区的唐家坞组、赣西北地区的清水组、湘西北地区的溶溪组以及新疆塔里木地区的塔塔埃尔塔格组进行很好的对比,其时代为志留纪兰多维列世特列奇期早期。华南板块志留系下红层的分布特征表明, 在特列奇期早期,上、下扬子海之间存在一狭长的浅海区域,这为盔甲鱼类在湖北武汉和江西武宁两地之间的扩散与交流提供了便利条件和可能。     

基于Fredlund & Xing模型的渗流分析在川东红层梯田滑坡中的应用

四川省巴中市通江县新场镇七家沟村二社水头上滑坡为川东典型红层梯田滑坡,区内类似斜坡覆盖范围广泛,但针对该地区此类滑坡的渗流分析研究较少。在对滑坡区进行大量野外调查、勘查、资料收集的基础上,综合运用卫星遥感、无人机航拍、机载LiDAR、室内试验等技术手段,基于Fredlund&Xing土水特征曲线数学模型,采用Geo-Studio中SEEP/W模块进行渗流分析,将不同时间阶段分析结果与SLOPE/W模块耦合,继而得到稳定系数与降雨、时间之间的动态变化关系,揭示了滑坡的变形过程和形成机理。研究显示：（1）连续降雨促使坡体地下水位升高,稳定性降低,最终导致水头上滑坡整体失稳破坏;（2）滑坡变形过程、地下水出露特征与Geo-Studio计算结果基本吻合,说明基于Fredlund&Xing数值模拟在类似地区能提供较为准确的模拟结果;（3）开垦梯田（水田）会降低坡体稳定性。研究结果可为四川山区类似滑坡灾害进行隐患排查和主动防范提供理论支撑,为防灾减灾提供参考依据。     

甘肃红层泥岩耐崩解试验与矿物夹杂效应研究

为探究干湿作用下甘肃红层质泥岩加速崩解机制,针对典型的石膏质泥岩,开展浸水及快速崩解试验,并通过与泥质砂岩、页岩和石膏岩的对比,分析了影响岩石耐久性的主要因素,对崩解过程中的矿物夹杂效应进行了讨论。研究结果表明：原状石膏质泥岩浸水自然崩解速度较慢,3 h崩解量为0.11,但高温(>163℃)干燥后夹杂的石膏矿物将完全脱水硬化,体积收缩,再次遇水后岩块于2 h内完全崩解。石膏质泥岩的二次循环耐崩解指数I_d2为0.80,属于高耐久性岩石,但在干湿过程中有加速崩解的趋势,第5次循环时的相对崩解指数I₅达到了0.56。岩石的耐久性受矿物成分和胶结强度影响较大,矿物膨胀驱使岩块崩解的过程中,泥质岩块易发生均匀破碎而砂质岩块易出现非均匀破碎。石膏质泥岩中黏土矿物夹杂密实,干湿作用下易崩解,所夹杂的石膏矿物具有溶蚀性,且溶蚀后崩解液显弱酸性,石膏溶蚀产生的微裂隙和酸性环境下钙质结核的脱落是导致石膏质泥岩加速崩解的主要原因。     

华南东部浙皖苏志留系唐家坞组、康山组和举坑组的时代问题

浙皖苏(主要包括浙北、浙西、皖南和苏南)志留系唐家坞组及其相关地层在命名、划分和对比上长期存在争议。根据新的化石证据和海相红层分布特点,借鉴上扬子区志留系岩石地层划分方案,本文为研究区志留系对比提出新的认识。本研究以志留系第一套红层(灰绿色为主,夹紫红色碎屑岩)的首现为唐家坞组、康山组和举坑组底界的识别标志,厘定各组的含义。唐家坞组以青灰色碎屑岩占优势(厚500～1000 m),紫红色岩层在下部发育,分布于浙江富阳、杭州、桐庐、建德和淳安等地。康山组为一套巨厚(厚逾2000m)、青灰或黄绿色为主、上下均夹紫红色的碎屑岩,分布在浙江安吉、长兴,以及江苏吴县、无锡等地。举坑组已知仅分布在命名地皖南黄山区,本文识别出举坑组下段(第一套红层)和上段(第二套红层),分别相当于康山组和茅山组,中段(不夹紫红色岩层)产秀山动物群特征分子王冠虫(Coronocephalus)等,其中、上段是否在黄山区以东地区发育,尚待深入研究。综合上述三组及其下伏地层(大白地组、河沥溪组等非紫红色碎屑岩)所产几丁虫、鱼类、三叶虫和腕足类等化石,将这三组的底界置于埃隆阶上部。皖苏侯家塘组(含少量紫红色碎屑岩)因底部产湖...     

红层泥质胶结物干缩裂缝深度与间距预测模型

红层泥质胶结物在干燥条件下会因含水率变化产生开裂,裂缝进一步发展贯通最终导致红层泥岩崩解破坏。目前对红层泥岩崩解机制的研究多为定性描述,缺乏定量分析方法。因此,定量研究红层泥质胶结物开裂的产生及扩展对深化红层泥岩崩解理论研究具有重要意义。基于线弹性断裂力学及非饱和土力学,建立了考虑含水率变化的红层泥质胶结物裂缝深度及间距计算公式,并对公式参数敏感性进行了分析。应用CT试验数据对PFC2D数值模型进行了校准,并基于干缩开裂数值试验结果,对裂缝深度及间距计算公式进行了对比验证。结果表明：提出的计算公式能较好地预测红层泥质胶结物的开裂深度及间距,裂缝深度随含水率减小呈先快速增加再缓慢增长的特点。研究成果有助于加深对红层泥岩崩解的量化理论分析,并为预测工程中红层泥岩的开裂程度提供参考。     

云南侏罗系“红层”复杂情况的处理方法

云贵川地区中生界侏罗系坝注路组,岩性为紫红、暗紫红色泥岩夹细砂岩,局部夹灰、灰绿色粉砂岩、泥灰岩及其透镜体,因其以红色为主,俗称"红层",吸水性强,极易风化,一旦失去稳定性,漏失、掉块、坍塌现象严重,如果处理不当极易发生卡钻、埋钻等事故,甚至造成钻孔报废。在充分研究区内地层特点的基础上,从调制钻井液、钻具结构调整和注浆护壁等方面入手,采用高密度钻井液体系、小径钻具等多项措施,从而的完成了施工任务,为同类地区的钻探施工提供了借鉴。     

中国南方湿润区“荒漠化”问题讨论

荒漠化是当今世界所面临的严重的环境与社会经济问题,推进荒漠化研究工作对于保护生态环境,促进区域可持续发展具有重要意义。本文在对荒漠化内涵进行系统回顾的基础上,认为除了人为干扰叠加气候性干旱作用导致的荒漠化之外,南方湿润区因水土流失叠加物理性干旱作用导致的极端土地退化也是一种荒漠化,并从物质基础、气候条件、影响因子、形成营力、核心作用和地表过程方面进行比较,最后以南方红层区特殊的"红层荒漠化"为案例,利用实地调查和TM影像的植被覆盖度指标VFC对1992-2013年红层土地退化进行分析。结果显示,在人为反复干扰和其他自然因素作用下地表植被持续退化、群落干旱趋势明显,表土层流失,岩石风化加剧,以致形成类似"荒漠"景观的现象。红层区的退化过程可类比于喀斯特石漠化、红壤山地丘陵退化,但这类极端土地退化现象可否视为"荒漠化",有待于进一步的深入研究。     

衡阳盆地红层富水规律及供水方向浅析

衡阳盆地红层广泛分布,其岩性以泥岩、砂岩为主,富水性受岩性、地貌、构造等因素控制。红层孔隙水为盆地内主要含水层,其富水性弱—中等。盆地内人口密度较大,较多厂矿企业单位零散分布,距离衡阳市集中供水水源较远,红层孔隙列隙水是盆地内居民的重要饮水水源。合理开发和利用红层地下水为盆地内居民及分散型厂矿企业主要供水方向,对实现地方经济良性发展具有重大意义。