压实作用对泥岩膨胀性及水分迁移影响

为研究压实作用对泥岩膨胀性及水分迁移的影响,将碾碎过筛泥岩以不同干密度分层夯实到自制试验箱中进行试验,采用高精度位移传感器和TDR-4型湿度传感器进行数据采集,并采用体式显微镜对泥岩颗粒进行微观结构分析。研究结果表明:不同压实作用下泥岩膨胀过程均经历初期快速陡增阶段、中期膨胀减缓阶段和后期膨胀稳定阶段;体积含水率增大过程均经历跳跃式快速增长阶段、外凸弧线缓慢增长阶段和后期稳定阶段;随着干密度的增加,其稳定膨胀量和稳定膨胀率近似呈线形增加;水分在泥岩中的迁移与泥岩自身膨胀挤密和大气影响深度相关,干密度越大,膨胀挤密效果越明显,大气影响深度越小,其水分迁移速度越小;泥岩颗粒孔隙较为发育,连通性较好,可为水分迁移提供通道;泥岩浸水膨胀后呈泥质状态,颗粒间黏结发生破坏。研究可为膨胀泥岩地区高速铁路的修建提供参考依据。     

黄土-泥岩接触面滑坡的两种雨型模型试验

黄土边坡变形失稳机理研究对于黄土滑坡灾害防治具有重要意义。黄土-泥岩接触面滑坡作为黄土滑坡类型之一,研究人员已对其失稳基本过程与形成机理有较为清晰的认识。但对于其在不同降雨类型下,特别是强降雨条件下的变形破坏过程则有待进一步探讨。因此,本文对黄土-泥岩接触面边坡开展室内降雨模型试验,研究其在强降雨条件下斜坡变形破坏模式。试验设计连续强降雨和间断强降雨两种降雨条件,对比分析两种降雨条件下边坡雨水入渗规律及变形破坏模式。结果表明:在两种典型降雨模式下,雨水入渗速率由边坡前缘至后缘逐渐降低;在坡体表层,随着降雨由间断至连续过渡,入渗速率逐渐增加;在坡体深部,入渗速率受边坡结构影响;间断降雨下边坡呈现滑移-拉裂失稳;在连续降雨条件坡体则表现为蠕滑-拉裂破坏。     

平顶山地下盐穴储气库泥岩夹层稳定性评价

泥岩夹层在盐溶建腔阶段难以被溶蚀,盐层溶采后仍赋存于腔内。针对平顶山地下储气库在储气运行阶段,未被溶 蚀的夹层因岩体流变性出现垮塌而影响储气库安全运行的难题,提出一种基于夹层垮塌时间的稳定性评价方法。首先,根 据弹性板壳理论建立夹层力学模型,解得夹层局部破坏的极限应变;其次,根据夹层岩样蠕变实验,建立蠕变本构模型。 最后,结合夹层力学模型与蠕变本构模型,建立垮塌时间计算模型,并利用基于PSO 算法的Matlab 程序对平顶山储气库夹 层不同预设厚度的垮塌时间值计算,对临界垮塌厚度值进行反演计算。结果表明：随夹层厚度增加,其计算垮塌时间增 大,夹层稳定性提高;厚度相同的夹层,其跨径越大,计算垮塌时间值越小,计算临界垮塌厚度值越大,即稳定性越差; 对小于临界垮塌厚度的夹层,其在设计使用年限内垮塌失稳风险较高,反之则垮塌失稳风险较小。     

内蒙古因格井坳陷湖相白云质泥岩地球化学特征及地质意义

本文对内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统音戈壁组上段湖相白云质泥岩进行了地球化学分析,据此探讨了其 对构造背景、源岩属性及古沉积环境重建的意义。研究表明：白云质泥岩具有富Ca,Na,Sr,U,V 元素,贫K,P,Ba, Rb,Sc,Th,Zr 元素的特点;稀土元素总量变化范围大（59.29×10-6~283.80×10-6）,轻、重稀土分异明显,δEu 为中等偏 强的负异常（平均值0.62）,δCe 无异常（平均值1.01）。构造判别图解及δEu 异常特征共同指示白云质泥岩源岩具有大陆岛 弧和主动大陆边缘构造背景。稀土配分模式及源岩属性判别图解指示白云质泥岩源岩以上地壳长英质岩石为主。垂向上巴 音戈壁组上段整体为干旱、厌氧、偏强还原的咸湖环境。古气候、古盐度及氧化还原指标在巴音戈壁组上段中部和下部界 面变化明显。在下部（K1b2-1） 干热环境下出现过相对湿冷的沉积过程,古盐度、氧化还原环境也均与干热-冷湿演化具有 耦合性,即在厌氧的、偏强还原的咸湖沉积环境下存在短暂的氧化环境。     

含铀物质对泥岩有机质热模拟生烃产物的影响

有机—无机相互作用是沉积盆地中普遍存在且不可改变的事实。采用加水热模拟实验方法,考察了含铀物质对泥岩样品热解生烃产物的影响。结果发现,含铀物质的加入,极大的提高了泥岩热解产物中气体产物的生成量。对气体组分的分析表明,产物中二氧化碳的含量增加,而甲烷的含量较少,一氧化碳的含量则呈现先增加后减少的趋势,对液态抽提物的分析发现,含铀物质促进了热解过程中产生的高碳数正构烷烃的降解,使得抽提物中饱和烃族组分的轻重比值有所增加,同时,含铀物质对泥岩热解产生的甾、萜烷类生物标志化合物也产生了一定的影响。     

西南极利文斯顿岛含砾泥岩层的发现及其地质意义

西南极南设得兰群岛利文斯顿岛赫德半岛中分布的一套主要由复理石相岩石组成的低级变质沉积岩（迈尔斯陡崖组）被认为是中－ 新生代火山岩的基底（晚古生代－ 早中生代？）。以前含砾泥岩在迈尔斯陡崖组局部地点曾有零星报道,但详细的地质填图确认此地有四层含砾泥岩分布。研究表明,这些含砾泥岩可能是水下碎屑流沉积,其生成环境可能是海底扇中扇的水道。对比在南极半岛所发现有大量的含砾泥岩,则进一步表明利文斯顿岛早期地质特征可与南极半岛相比,两者在中－ 新生代岩浆弧形成之前处于相同的构造环境。     

桂林晚白垩世红色岩溶建造中溶积钙质泥岩的成因及地质意义初探

本文从土壤学的角度,探讨桂林晚白垩世红色岩溶建造中溶积钙质泥岩的成因及其所反映的岩溶环境和岩溶发育特征。通过溶积钙质泥岩与石灰土两者特征的比较,论证前者为古溶蚀残余成土作用的产物,经沉积-堆积再固结而成。并通过两者形成条件及演化过程的分析,推论桂林在晚白垩世时期主要为炎热多雨的气候环境,岩溶发育,地貌组合形态以峰丛洼地为主。      

异常孔隙流体压力的成因及其贡献探讨

在深入研究泥质岩异常孔隙流体压力成因的基础上,将异常孔隙流体压力的形成划分为两个形成条件和两种形成机制。泥质岩厚度大和沉积速率快是异常孔隙流体压力形成的两个基本条件,水热增压和流体增加承压是异常孔隙流体压力形成的两种机制。由等效深度法和水热增压关系图,可计算出欠压实泥质岩的总异常孔隙流体压力和由水热增压产生的异常孔隙流体压力,再由二者之差便可得到因流体增加承压而产生的异常孔隙流体压力,根据两者大小的比较便可以定量地讨论水热增压和流体增加承压对异常孔隙流体压力的贡献大小。利用此方法对松辽盆地三肇地区两套泥岩的异常孔隙流体压力及形成机理进行了研究,得到青山口组泥岩的水热增压对异常孔隙流体压力的贡献大干流体增加承压的贡献,嫩江组泥岩的流体增加承压对异常孔隙流体压力的贡献大于水热增压的贡献,其结果可以预测其向外排烃量的相对大小。     

泥岩地基桥梁钻孔灌注桩承载力试验研究

根据安徽省安庆市某高速公路桥梁工程3根钻孔灌注桩的单桩竖向抗压静载试验,以及桩身轴力传递和桩侧阻力性状的测试,分析了其静载试验Q~s曲线的特性、桩身轴力传递机理、桩侧阻力和桩端阻力发挥性状,探讨了钻孔方法、泥浆循环等施工因素对钻孔灌注桩的工程性状的影响,揭示了泥岩地基中桥梁钻孔灌注桩的承载力特性和破坏机理模式。      

东昆仑东段将军墓含矿岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

将军墓含矿花岗闪长斑岩位于东昆仑造山带东段.通过岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素研究,结果表明,含矿花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为218.8±1.3 Ma,形成于晚三叠世.含矿花岗闪长斑岩SiO₂含量为65.23%~67.25%,MgO含量1.50%~1.59%,Al₂O₃含量15.30%~15.75%,K₂O/Na₂O比值1.00~1.20,Mg#值43~44.表现富硅、富铝、富钾特征,显示高钾钙碱性系列;岩石具有轻重稀土分馏和轻稀土富集及负Eu异常特征,富集大离子亲石元素（LILE）,如Th、U、Rb、K;亏损高场强元素（HFSE）,如Nb、P、Zr等;锆石ε_Hf（t）=-1.7~+1.01,T_DM2=1 064~1 214 Ma,反映源区主体为中元古代下地壳.综合年代学、岩石学和地球化学证据,显示将军墓含矿花岗闪长斑岩源于中元古代下地壳重熔,并有少量地幔岩浆加入而发生不完全混合,含少量暗色微粒包体的含矿岩石.将军墓含矿花岗闪长斑岩形成于东昆仑晚三叠世碰撞后伸展环境,是东昆仑晚三叠世壳幔相互作用成岩-成矿的体现.该岩体不仅仅是东昆仑古特提斯构造岩浆事件的产物,同时具备良好的成矿条件,为东昆仑晚三叠世岩浆作用研究和寻找与之有关的斑岩型或热液型多金属矿床提供重要的证据.