湘中涟源下石炭统的陆源碎屑风暴岩

描述了测水组具丘状层理的石英砂岩风暴岩和具丘状层理的粉砂岩风暴岩以及邵东组的具粒序层理的粉砂质风暴岩和泥质介壳层风暴岩,四种风暴岩的环境分布依次为前滨——上临滨、下临滨——过渡带、远滨或滨外泥质陆棚。      

山东惠民凹陷古近系风暴岩沉积特征及沉积模式

利用钻井取心、薄片鉴定、粒度分析及测井解释等资料和手段,对惠民凹陷古近系风暴岩进行研究。结果表明,该凹陷风暴岩岩石类型丰富,包括各类碎屑岩、生物灰岩和火山碎屑岩。粒度分布具有“高斜多跳一悬式”、多段式和高斜一段式等多种样式。沉积构造也反映出重力流和牵引流兼有的水动力机制,发育渠模、冲刷面和截切构造等底层面侵蚀构造,递变层理、块状层理、丘状层理、洼状层理、平行层理等层理构造,波痕和各种同生变形构造、生物逃逸构造等。研究区风暴岩理想的垂向层序从下至上可抽象为“似鲍玛序列”:Sa递变层理段,Sb较大型浪成交错层理段,Sc平行层理段和丘状交错层理粉砂—细砂岩段,Sd波状纹层段,Se泥岩段和Sf正常半深湖泥页岩段。主要根据风暴岩的垂向序列类型、沉积构造特点和原地沉积物特征等总结出九种风暴岩序列和原地风暴岩、A型近源风暴岩、B型近源风暴岩和远源风暴岩等四种风暴岩沉积模式。     

峡东地区埃迪卡拉系灯影组风暴岩的发现 及其环境意义

本文首次报道了峡东地区埃迪卡拉系灯影组石板滩段地层中的风暴岩。通过详细的剖面观察、测制和室内研究,识别出石板滩段典型的风暴沉积标志,包括各种丘状交错层理、粒序层理、冲刷 充填构造、平行层理及变形层理等。结合各类风暴沉积标志在剖面上的组合关系将研究区风暴岩划分出4个风暴沉积序列类型：其中类型Ⅰ为风暴流成因的滞留沉积与底面的冲刷面、丘状层理、波状层理、水平层理的组合,属形成于正常浪基面附近的近原地风暴岩; 类型Ⅱ为具颗粒流性质的块状内碎屑灰岩与丘状交错层理的组合,常见变形层理,形成于斜坡上部;类型Ⅲ为以渠模、丘状交错层理与水平层理的频繁叠加为特征,出现在风暴浪基面与正常浪基面之间;类型Ⅳ为具粒序层理的砂 砾屑浊积灰岩,形成于风暴浪基面以下,划归为风暴成因的远源浊流沉积。研究区风暴岩的特征表明：风暴层蕴含了强烈的气候信息,风暴频发是灯影期气候转型的重要响应;该时期构造相对活跃、海底地形复杂化是风暴沉积形成的原因之一;研究风暴岩的特征对等时地层对比研究也具有重要意义。     

广西北海涠洲岛第四纪湖光岩组的风暴岩

广西北海涠洲岛第四纪湖光岩组以碎屑岩为主, 内发育渠筑型、丘状或洼状交错层理、平行层理等典型的风暴沉积构造.湖光岩组的风暴岩包括3种岩相类型: A.底部具渠筑型、内部具块状层理或递变层理的砾岩、砂砾岩或含砾砂岩; B.具丘状、洼状交错层理或平行层理的砂岩; C.具浪成交错层理的砂岩.这些岩相组合成典型的A -B -C风暴沉积序列, 它们分别代表在风暴作用期间风暴流(A)、风暴浪(B) 和正常波浪(C) 的沉积.晚更新世北海涠洲岛地区位于低纬度的浅海沉积背景下, 上更新统湖光岩组以正常浪及面之上的浅海背景粗火山碎屑和砂沉积为主.湖光岩组风暴岩的发现反映该区晚更新世位于风暴作用频繁的5°~ 2 0°的低纬度地区.风暴沉积发育于正常浪及面之上的浅海地带, 涠洲岛是一个风暴作用控制的浅海陆架.因此风暴岩对解释晚更新世北部湾的古地理和古气候具有重要意义      

渤海湾盆地东营凹陷利津洼陷古近系沙河街组湖相风暴沉积特征及控制因素*

渤海湾盆地东营凹陷利津洼陷古近系沙河街组第四上亚段风暴岩沉积构造类型丰富,包括风暴侵蚀形成的冲刷面、渠模、截切面构造,风暴涡流形成的撕裂构造,风暴重力流形成的递变、块状层理,风暴浪形成的丘状交错层理、平行层理、浪成沙纹交错层理及风暴后能量衰减阶段形成的准同生变形构造等。通过岩心观察统计,建立了适合于研究区风暴岩的理想垂向沉积序列,包括10个岩相单元,对应着3个主要的风暴作用阶段：风暴涡流作用阶段、风暴浪作用阶段和风暴作用衰减阶段。结合风暴岩沉积特征及沉积动力学机制,将研究区风暴岩归为4种类型：其中Ⅰ型风暴岩发育于正常浪基面之上,为原地侵蚀型风暴岩,Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型风暴岩发育于正常浪基面与风暴浪基面之间。根据以上4种风暴岩沉积特征,探讨了研究区风暴岩形成的主控因素,认为风暴岩的形成主要受风暴作用、物源、古地形以及湖平面变化的影响,并总结出4种类型风暴岩发育的有利条件。     

贵州万山汞矿田熬溪组风暴沉积作用特征及地质意义

首次报道了万山汞矿田熬溪组典型的白云质风暴岩。通过详细的野外观察,识别出多种典型的风暴沉积构造:底面构造、丘状-洼状交错层理、块状层理、放射状组构、平行层理及变形层理等。依据最新风暴岩沉积序列划分方案,划分出3种风暴沉积序列类型。区域古地磁资料表明,研究区在寒武纪处于赤道附近低纬度(11°~16°)浅海风暴作用易发区。最后提出,研究区寒武纪风暴岩频发可能与区内大规模汞-铅-锌成矿存在联系。     

渤海湾盆地孤南洼陷沙三中亚段风暴沉积基本特征及其地质意义

首次提出在孤南洼陷沙河街组沙三中亚段发育风暴岩沉积。根据岩心观察及分析,发现两处风暴岩沉积分别发育于浅湖和三角洲前缘沉积环境中。本区风暴岩沉积中发育以下相互伴生而具有指相作用的沉积构造,层面构造包括:渠模、截切、风暴形成的冲刷面;层理构造包括:块状层理、丘状交错层理、洼状交错层理、波状层理和浪成砂纹交错层理5种层理构造;以及生物逃逸迹及同生变形构造。本区风暴岩理想的垂向沉积序列可概括为"似鲍马序列",自下而上为:SA,递变层理段;SB,平行层理段;SC,风暴浪振荡作用段;SD,波状层理段;SE,泥岩段。本次风暴沉积的发现,将有助于对孤南洼陷沙三中亚段地层沉积时期滨浅湖范围的界定,增加了新的沉积相类型,为岩石地层的划分提供了新依据;此外,也为寻找良好的油气储集层和生油层提供了新空间。     

西湖凹陷古近系花港组风暴沉积研究

通过岩心观察,发现花港组典型的风暴沉积构造主要包括风暴侵蚀形成的渠模、冲刷沟槽、冲刷面,风暴涡流形成的撕扯构造、菊花状构造,风暴重力流形成的粒序层理,风暴浪形成的丘状交错层理、浪成沙纹层理、平行层理,同生变形构造及生物逃逸构造.运用岩石相组合分析的方法,发现花港组风暴垂向沉积序列发育不完整.其理想的序列由A~G共7段构成。根据花港组垂向沉积序列类型、沉积构造特点总结出了A+B+G、A+B+C、A+B+D、B+C+D、C+E+G、E+F+G等6种风暴沉积序列和原地风暴岩、近源风暴岩和远源风暴岩3种风暴岩类型.     

西昌盆地新基姑地区大箐组风暴岩特征及其地质意义

西昌盆地新基姑地区奥陶系大箐组发育典型的风暴岩.风暴沉积构造主要有底冲刷构造、砾屑层理、粒序层理和丘状交错层理等.通过剖面实测,识别出3种风暴沉积序列:序列Ⅰ主要为薄层泥晶白云岩夹黄灰色极薄层状泥岩,为风暴浪基面以下的远源风暴浊流沉积,为风暴岩序列的E1段沉积,主要发育于外缓坡下部;序列Ⅱ发育底冲刷面(A)、平行层理段...     

湘东南桂阳莲塘上泥盆系风暴岩特征及其古地理、古气候意义

摘　要湖南省桂阳县莲塘镇石龙村上泥盆统锡矿山组以台地相灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩为主。该组下部发育典型的风暴岩沉积。风暴沉积标志包括:渠铸型、竹叶状砾屑放射状组构、丘状或洼状交错层理、平行层理、递变层理、块状层理。风暴岩包括４种岩相类型:Ａ－具块状层理的“竹叶状”砾屑灰岩（底部为冲刷侵蚀面或冲刷渠）,Ｂ－具递变层理的砾屑灰岩,Ｃ－具丘状、洼状交错层理的砂屑灰岩,Ｄ－具均质或水平层理的泥状灰岩。它们组成４种典型的风暴沉积序列:Ａ—Ｄ序列、Ａ—Ｃ—Ｄ序列、Ｂ—Ｃ—Ｄ序列、Ｂ—Ｄ序列。湘东南上泥盆统风暴岩的首次发现表明晚泥盆世该区位于低纬度的风暴作用带,它对认识泥盆纪的古气候具有重要意义.     

滇中中元古代昆阳群因民组碎屑风暴岩及其意义

滇中地区中元古代昆阳群因民组以碎屑岩为主,内发育典型的风暴沉积构造 (包括渠铸型、丘状交错层理和洼状交错层理、递变层理等 )。风暴沉积主要包括 4种岩相类型 :A -具口袋构造的递变层理砂岩段。B -具丘状或洼状交错层理的砂岩段。C -具均质层理的粉砂岩、泥质岩段。D -具水平层理的泥质岩段。上述岩相A、B、C分别代表风暴流作用 -风暴浪作用 -风暴后期的快速悬浮沉积 (事件沉积 ),D代表风暴过后缓慢悬浮沉积 (背景沉积 ),它们组合成不同的风暴沉积序列。滇中地区昆阳群风暴沉积的发现表明中元古代大气圈、水圈及其相互作用与现今近似;中元古代滇中地区位于低纬度 (5 - 30°)的风暴作用带。该沉积对于解释因民组递变层砂岩的成因、证实昆阳群的地层层序也具有重要意义。     

考虑页岩层理剪切滑移的水力裂缝几何参数计算方法

针对现有页岩气体积压裂层理裂缝扩展模型及其计算方法研究的不足,基于三点弯曲试验,结合数字图像法获取了页岩层理关键力学参数;利用弹性力学理论和线弹簧模型建立了页岩气体积压裂层理裂缝扩展拟三维数学模型,并得到了试验验证;开发了裂缝几何参数计算程序,计算分析了层理参数与压裂施工参数对水力裂缝扩展的影响规律。结果表明：当层理刚度小于10 GPa/m及大于30 GPa/m时,剪切滑移量达到极大值及极小值,且基本保持不变,当层理刚度在10～30 GPa/m之间时,层理刚度与剪切滑移量呈线性负相关关系;当层理密度为5～7条时,主裂缝会沟通更多的层理;当层理强度为5～8 MPa时,水力裂缝易穿层扩展,且能使层理产生剪切滑移,从而生成复杂裂缝;当压裂液排量和压裂液黏度分别在9～12 m3/min和2.5～5m Pa·s范围内时,水力裂缝易穿层扩展,最终形成十字型裂缝,有助于复杂裂缝的形成。该研究对认识页岩层理力学性能及其对层理裂缝扩展规律的影响有一定的指导意义。     

Anisotropic mechanical properties and brittleness evaluation of layered phylliteEI北大核心

为了研究层状千枚岩的力学特性与各向异性特征,开展了不同层理倾角与不同围压下的千枚岩力学试验。对比分析了千枚岩试样强度、变形、脆性与破坏模式等各向异性特征。结果表明:(1)随着层理倾角β增加,岩样的强度、变形特征曲线形状呈U型;随围压增加,岩样强度及塑性增强,各向异性度逐渐减弱稳定。(2)采用多种强度准则描述岩样强度各向异性,其中Saeidi准则和改进Ramamurthy准则能很好地预测岩样在不同层理倾角下的抗压强度。(3)基于岩样峰前应力-应变曲线与能量特征提出了综合脆性评价指标,在层理倾角β=45°左右时,岩样脆性指标较低,更易发生剪切滑移破坏,得出脆性下降顺序为:沿层理面拉伸劈裂>穿层理面拉伸劈裂>沿层理面剪切>穿层理面剪切。(4)千枚岩的破坏模式与层理倾角和围压有关,单轴条件下,岩样劈裂破坏后易形成复杂裂纹网络;高围压下,岩样破裂后多形成单一的沿层理面或贯穿多层理面的剪切破坏。     

基于岩体刚度的顺层岩质滑坡破坏特性研究

应用力学手段研究顺层岩质边坡失稳机理以及顺层岩质边坡稳定与其刚度密切相关在该领域获得了较多研究者认可,力学分析也成为顺层岩质边坡稳定研究的重要手段之一,在顺层岩质边坡刚度对其稳定的影响获得广泛的关注同时,却未能有人专门研究其刚度与其破坏特性之间的关系,为此在总结前人研究成果基础上,采用柔度作为其刚度指标,认为顺层岩质边坡破坏力学模型、破坏形态以及临界长度与其柔度大小密切相关,在其柔度小于临界柔度值时,可简化为杆模型,在其柔度值大于其临界柔度值时,根据其实际坡长,可简化为梁或杆模型,并分析了柔度大小与其破坏特征之间的关系,指出溃屈破坏一般只在特定的情况下发生。     

顺层岩质路堑边坡稳定性的敏感性因素分析

运用弹塑性理论和有限元法,建立了顺层岩质路堑边坡稳定性的模拟分析模型。结合沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施高速公路的顺层岩质路堑高边坡工程,分析了结构面强度、岩层厚度、岩层倾角等各项因素对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响,探讨了顺层岩质路堑边坡稳定性的规律。结果表明：软弱结构面的强度参数对顺层岩质路堑边坡稳定性起主要控制作用,岩层倾角对顺层岩质路堑边坡的稳定性也有明显的影响。在该工程的地质条件下,当岩层倾角为38°左右时,顺层路堑边坡的稳定性最差。     

Laboratory and In Situ Simulation Tests of the Excavation Damaged Zone Around Galleries in Opalinus Clay

In the context of nuclear waste disposal in clay formations, laboratory and in situ simulation experiments were performed to study at reduced scale the excavation damaged zone (EDZ) around tunnels in the indurated Opalinus Clay at Mont Terri, Switzerland. In the laboratory, thick-walled hollow cylindrical specimens were subjected to a mechanical unloading mimicking a gallery excavation. In samples cored parallel to bedding, cracks sub-parallel to the bedding planes open and lead to a buckling failure in two regions that extend from the borehole in the direction normal to bedding. The behaviour is clearly anisotropic. On the other hand, in experiments performed on specimens cored perpendicular to bedding, there is no indication of failure around the hole and the response of the hollow cylinder sample is mainly isotropic. The in situ experiment at Mont Terri which consisted in the overcoring of a resin-injected borehole that follows the bedding strike of the Opalinus Clay showed a striking similarity between the induced damaged zone and the fracture pattern observed in the hollow cylinder tests on samples cored parallel to bedding and such a bedding controlled “Excavation” Damaged Zone is as well consistent with the distinct fracture patterns observed at Mont Terri depending on the orientation of holes/galleries with respect to the bedding planes. Interestingly, the damaged zone observed in the hollow cylinder tests on samples cored parallel to bedding and in situ around URL galleries is found to develop in reverse directions in Boom Clay (Mol) and in Opalinus Clay (Mont Terri). This most probably results from different failure mechanisms, i.e. shear failure along conjugated planes in the plastic Boom Clay, but bedding plane splitting and buckling in the indurated Opalinus Clay.     

长大顺层边坡渐进滑移失稳演化机理研究

目前对长大顺层边坡在开挖过程中的变形与渐进破坏过程研究较少。因此,深入进行长大顺层边坡变形破坏机理的研究,能为边坡稳定性分析和治理提供重要依据。首先对长大顺层边坡进行定义,随后通过对长大顺层边坡进行数值分析,得到了长大顺层边坡滑面应力的基本特征,在此基础上分析得到了长大顺层边坡的渐进失稳演化机理。鉴于模型实验研究方法具有直观性的优点,研究中引入模型实验,并通过试验现象和675组试验数据分析,发现这类边坡的主要变形方式均为滑动变形,破坏模式为滑移—拉裂破坏,滑动过程为分级滑动。模型试验和数值分析均表明长大顺层边坡的破坏模式为渐进多次滑移拉裂失稳模式。     

页岩各向异性特征的试验研究

为研究彭水页岩气区块储层的各向异性特征,开展了石柱县龙马溪组页岩的单轴和三轴压缩试验,分析了其力学特性、强度特征和破裂模式的各向异性,并揭示了其破坏机制的各向异性。结果表明：(1) 龙马溪组页岩具有明显的各向异性特征,弹性模量在平行层理方向最大,垂直层理方向最小,且围压的增加使其增加速率不断减小;0°、30°和60°、90°页岩的泊松比随围压的增加呈现出了相反的变化规律,这可能与页岩层理间孔隙和微裂缝的良好发育有关。(2) 相同围压下,0°试样强度最高,90°次之,30°最低,总体上呈现出两边高、中间低的U型变化规律,而不同角度的Hoek-Brown强度准则能较好地反映其强度的各向异性特征。(3) 页岩破裂模式的各向异性是由破坏机制的各向异性引起的,而强度的各向异性是由破坏机制的各向异性控制的。单轴压缩时,0°页岩为沿层理的张拉劈裂破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°为贯穿层理和沿层理的复合剪切破坏,90°为贯穿层理的张拉破坏。三轴压缩时,0°为贯穿层理的共轭剪切破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°和90°为贯穿层理的剪切破坏;页岩地层的层状沉积结构和层理间的弱胶结作用是破坏机制各向异性的根源。研究结果为水平井井壁的稳定性分析和水力压裂施工设计等提供了技术参考。     

基于单三轴试验与直剪试验的层状软岩模拟

为探究模型试验中层状软岩模拟方法,依托九绵高速层状软岩隧道现场取样的室内试验结果,多次试验确定重晶石粉、石英砂、石膏粉、滑石粉和水的最优配比以模拟软岩基体,采用带孔薄膜模拟层理弱面的黏结作用,并通过直剪试验确定孔隙率,最后对不同层理角度与层理厚度的试样开展直剪与单、三轴试验以反映各向异性情况。结果表明：软岩基体模拟最优配比为0.55:0.15:0.07:0.06:0.17,重晶石粉对强度及破坏变形起决定作用,含量过低易压溃,含量过高产生上下贯通裂缝;采用30%孔洞率的薄膜模拟层理效果最佳;土样强度随层角呈U形变化,层厚减小（不小于2 cm）,强度减小。直剪试验中,45º层理剪切面朝层理方向倾斜,90º层理导致剪切面上下产生裂缝与碎裂,单三轴结果中,0º层理会产生小角度倾斜裂缝,45º层理产生垂直层理面的斜裂缝及二次破裂,90º层理产生顺层理的竖向劈裂;与现场结果对照后确定最优层厚为 3 cm,对层角与层厚的直剪与单三轴试验结果整体一致,揭示土样孔隙压密闭合−弹性−塑性胀裂破坏−徐变的过程。     

西天山阿吾拉勒一带石炭系阿克沙克组风暴岩及其意义

西天山阿吾拉勒阔尔库一带早石炭世阿克沙克组以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主,发育典型风暴成因的竹叶状砾屑灰岩。风暴沉积构造主要有风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造、风暴浪构造、风暴涡流构造及风暴期后快速沉积构造等。已识别出的风暴沉积类型有具块状层理的竹叶状砾屑灰岩,具递变层理的砾屑灰岩和砾屑砂岩,具丘状、洼状交错层理和平行层理的砂屑灰岩及生物碎屑砾屑粉砂质灰岩,具平行层理的砂屑灰岩、长石岩屑砂岩,具波痕交错层理的砂屑灰岩和砾屑粉砂质灰岩,具水平层理的粉屑灰岩和具块状或水平层理的生物碎屑砾屑粉砂质灰岩。新发现的风暴沉积,说明早石炭世该地区处于低纬度带陆棚浅水沉积环境,因而对于分析西天山石炭纪的古地理、古气候、古构造及板块的运动规律具有重要意义。