黔东镇远地区早寒武世清虚洞组潮坪风暴沉积特征及古地理意义

东镇远地区早寒武世（相当于2008国际地层年表中的寒武纪第二世）清虚洞组发现类型丰富、特征典型的风暴沉积标志。侵蚀底面、粗粒滞留沉积、粒序层、波状层理、韵律层理等沉积组构明显,而丘状层理不发育。通过对金盆剖面和溜沙关剖面详细的野外观察及室内分析,识别出三种类型的风暴沉积序列。研究区风暴沉积的背景沉积为灰色纹层状灰岩,见波状层理、鸟眼构造等,指示潮坪环境。综合分析得出,镇远地区的风暴沉积属于潮坪风暴沉积。这丰富了湘西黔东地区早寒武世清虚洞组风暴沉积的类型。风暴沉积的发现也为研究区早寒武世位于赤道附近的低纬度区域提供了间接的证据。     

板状硼镁石矽卡岩型矿床的形成条件

板状硼鎂石矽卡岩型矿床的地质特征板状硼鎂石矽卡岩型矿床产在古老地台上,其围岩为前古生代变粒岩类,旷体賦存于变粒岩中的白云菱鎂大理岩透鏡体內。变粒岩一般由角閃岩相的区域变貭岩所組成,其主要变种为黑云母粒岩及花崗状粒岩(或混合花崗岩),在矿床产出区常見到电气石粒岩。变粒岩中并夹有斜长角閃岩透镜体。变粒岩普遍遭受了混合岩化作用,有很多伟晶状石英长石脉沿层理及交叉层理貫入。     

黔南罗甸沫阳中二叠世茅口组风暴岩沉积特征及地质意义

黔南罗甸沫阳剖面中二叠世茅口组以海相碳酸盐为主,下部地层中发育风暴岩,露头特征明显,主要以介壳灰岩为识别标志。风暴沉积构造包括底面侵蚀构造、截切构造、波痕层理、递变层理、块状层理等。风暴沉积主要包括一个底面构造A和B、C、D、E等四个沉积单元:A.侵蚀底面,代表风暴流对海底沉积物的作用;B.介壳灰岩层,代表风暴浪、风暴涡流沉积;C.粒序层,代表风暴衰减期重力分异沉积或风暴浊流沉积;D.块状层,代表风暴快速悬浮沉积;E.波痕层理段,代表风暴衰减后期沉积。它们共组成4种风暴沉积序列,分别代表不同深度的风暴沉积,反映了不同的风暴沉积作用和风暴流的类型。沫阳地区风暴沉积的沉积特征表明,该区风暴沉积主要发育于风暴浪基面之上的内陆棚沉积环境,风暴强度大,为近源风暴岩。仅个别风暴沉积发育于风暴浪基面之下的外陆棚沉积环境,为风暴引起的浊流沉积,为远源风暴岩。风暴岩类型的正确识别,对确定该区沉积相与深入认识扬子碳酸盐台地南部边缘沉积演化提供参考依据。     

藏南日喀则弧前盆地帕达那组沉积相分析

藏南桑桑地区帕达那组是上白垩统日喀则弧前盆地浅水沉积。基于野外实测剖面对帕达那组进行了详细的沉积相研究。帕达那组岩相类型主要有五类:砾岩相、砂岩相、粉砂岩相、页岩相和灰岩相。砂岩中发育大量楔状和板状交错层理、平行层理、粒序层理及泥砾、潜穴、生物扰动等沉积构造,页岩中发育潜穴及大量钙质结核。根据岩相和沉积构造特征识别出陆棚相和三角洲相。三角洲相包括前三角洲、三角洲前缘及三角洲平原三个亚相,可进一步划分为水下分支河道、河口砂坝、支流间湾、分流河道、洪泛平原、沼泽等微相。帕达那组地层自下向上发育陆棚相和三角洲相（依次为前三角洲、三角洲前缘及三角洲平原亚相）,整体显示出古水深变浅的趋势。这一沉积环境的变化代表着日喀则弧前盆地由欠充填到过充填阶段的演化。     

河南西部的震旦纪冰碛层

一九五八年四月间我队到河南鲁山新集旺河调查磷块岩矿床时,曾在震旦系顶部发现了一层厚30余米的赤红色泥砾层,其中砾石大小混杂,无层理可寻。砾石成份不一,以石英岩为主,石灰岩及片岩亦偶有所见,为砂泥质胶结,基质占80％以上。砾石形态多为半稜角或半圆滑状,常一端圆滑度较大,而另一端则圆滑度较小。     

安徽沿长江地区下三叠统瘤状灰岩成因研究

在研究安徽沿长江地区中、下三叠统碳酸岩-蒸发岩时,发现早三叠世地层的中部,普遍不同程度地发育着结核灰岩(或称瘤状灰岩)。各地露头经风化后,常在灰岩层或泥灰岩层面呈现有疙瘩状凸起,作瘤状,在岩层的断面上可清晰地见到瘤体平行于层理断续排列,瘤体大小常为厘米级,并与泥质物交替成层。     

湖北当阳白垩纪风成石英砂

风成沉积是干旱或半干旱气候下的一种典型产物,包括石漠戈壁滩,沙漠和风成黄土。世界上研究得较详细的古代沙漠沉积的地质时代是侏罗纪、二叠-三叠纪、泥盆纪、下寒武世和前寒武纪,尤其是二叠纪最佳。在我国,已经报道的古风成沉积时代不老于白垩纪。1963年张步春和王景钵首次报道在广东河源红色盆地地层中,发现了风成斜层理和风棱石。后来,笔者在湖南沅麻红色盆地的白垩系中也发现有风成砂。     

基于扫描电镜分析的猪野泽全新世砂层成因探讨

猪野泽全新世沉积物剖面中存在砂层和灰绿色湖相沉积层相间分布的现象。本研究对猪野泽QTH01、QTH02剖面砂层的石英砂样品进行扫描电镜分析,且与古湖泊岸堤和现代沙丘砂样做了对比,探讨了猪野泽全新世剖面中部和底部砂层的成因。研究发现,猪野泽QTH01、QTH02剖面样品中大部分石英砂兼具风成结构和水成结构,且水成特征大都覆盖于风成特征之上,V型坑分布频率相对较小,磨圆度特征与现代沙丘样品较为相似,与岸堤石英砂具有相似的结构特征,但剖面砂层不具岸堤典型的斜纹层理。结果说明,猪野泽砂层先经历了风成环境,后期转向湖相沉积,也有少部分砂是通过河流沉积于剖面位置;剖面砂层与岸堤砂层的成因相似,但剖面所在位置并非湖泊岸堤;剖面砂层形成时期风沙活动强烈,湖泊水动力条件稳定,河流对湖泊影响较小。     

早白垩世义县盆地义县组顶部金刚山层沉积相及其古环境意义

辽西义县盆地内近东西走向的马神庙-刀把地-三百垄-金刚山一带为义县组标准地层剖面出露地,义县组建阶标准地层剖面枣茨山金刚山层为一套古湖盆相沉积组合。野外详细的沉积学和地层学研究将金刚山层自下而上划分为湖缘碎屑浊流相、浅水湖坪相和半深湖相3个沉积亚相。金刚山层下部湖缘碎屑浊流相包括3个粗-细粒序递变沉积韵律。粗粒岩石单元为灰绿色含长石岩屑凝灰质砂砾岩、杂色砾岩、灰白色含砾凝灰岩;细粒岩石单元由灰白色含砾凝灰岩、灰绿色致密凝灰岩、质纯膨润土组成。韵律沉积底部粗粒岩石单元为浊流头部沉积产物,其中常形成弥散式正粒序递变层理,细粒岩石单元为浊流体部、尾部逐渐稀释的沉积结果,其中常发育水平层理。中部浅水湖坪相沉积由5个膨润土化粉砂岩（质纯膨润土或页岩）-泥灰岩（含方解石细脉灰岩）沉积韵律构成。每一湖坪相的碳酸盐岩与下伏火山灰质沉积厚度之比值变化范围为:0.11~0.47,指示湖盆围缘经历了多期次湖坪沉积时间间隔相等的地质规律。金刚山层上部半深湖相沉积为灰白色纸片状页岩-粉砂质页岩组合。金刚山层下部湖缘火山碎屑浊流沉积指示火山喷发物质近源性、火山喷发多期作用的地质演化规律。中部湖坪相的5个膨润土化粉砂岩（质纯膨润土或页岩）-泥灰岩（含方解石细脉灰岩）沉积韵律指示古湖盆水体至少经历了5期变浅过程,在区域性干旱气候影响下,形成湖坪相泥灰岩沉积。湖盆中心相对深水沉积区接受大量细粒悬浮质沉积,形成静水半深湖相沉积。     

鸡西盆地早白垩世城子河组和穆棱组物源分析

充分利用研究区的野外露头,特别是露头所显示的砾石排列方向和各种层理构造、地震资料、岩芯重矿物资料,系统分析了能够指示物源方向的4种参数-古水流方向,地震反射特征、重矿物稳定系数及组合分异特征、鸡西盆地早白垩世沉积特征,结果表明,这4种参数的匹配情况良好,总体显示城子河组时期盆地大致存在西部和东南部两个方向的物源,其中西部物源为主要物源区,分别从西北、西部以及西南3个方向供给盆地沉积物,东南部物源区为次要物源区,影响范围较小;穆棱组时期基本继承了城子河组时期的物源体系,只是源区相对后退,反映出从城子河组到穆棱组为水进和湖盆范围变大的过程,东南部物源的影响范围较城子河组时期变大。利用重矿物组合特征进行源区对比,认为盆地西部物源区为小兴安岭-张广才岭造山带,盆地东南部物源来自延吉褶皱带。     

层状含水页岩的抗拉强度特性试验研究

为分析层理和水对页岩的抗拉强度特性的影响,现场选取龙马溪组黑色页岩制备成4种含水状态含层理页岩,沿与层理呈0°、30°、60°和90°夹角加载进行巴西劈裂圆盘试验,试验过程同步进行声发射测试,并采用离散元软件3DEC对试验结果进行数值模拟验证。结果表明,相比于含层理页岩,同时考虑含水和层理的页岩在巴西劈裂试验中有其独特的破坏模式和力学特性。含层理页岩的巴西劈裂破坏模式和抗拉强度均与层理角度和含水率有关,破坏模式主要受控于层理与荷载的加载方向,水虽不会影响其破坏模式但能够导致次生裂纹的形成。抗拉强度则表现出随层理角度的增加而先减小后增大,随含水率的增加而减小的趋势。并且,在页岩同时受水和层理损伤作用时,受层理损伤程度越大,水对其损伤程度也越高。通过对含层理不同含水率页岩的微观结构分析得到了上述变化规律的内在机制,即页岩层理面处的内部矿物颗粒遇水膨胀,产生膨胀力作用,使页岩内部结构变得松散、破碎,微裂纹逐渐增多、变宽,宏观表现为次生裂纹的增多,矿物颗粒间的黏结力也在水的作用下降低从而使页岩的抗拉强度下降。     

层理特征对油页岩水力压裂裂缝扩展规律影响的数值模拟研究

目前水力压裂是油页岩储层开发的主要技术手段之一,油页岩层理特征的差异对压后裂缝形态起主要影响作用,目前研究大多聚焦在层理发育程度对裂缝扩展的影响,忽略层理厚度本身对水力裂缝扩展的影响。以鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩为研究对象,基于线弹性断裂力学理论,构建应力-损伤-渗流的水力压裂裂缝扩展模型,并采取全局FEM-CZM的数值模拟方法,分析层理厚度、层理间距、地应力场对水力压裂裂缝扩展的影响规律,对比不同影响因素下裂缝的破坏类型、裂缝长度和层理沟通面积。结果表明：(1)层理厚度影响层理面对水力裂缝的拦截能力,在层理厚度较大时,会导致裂缝在层理面上扩展的倾向更强,发生张拉破坏,所对应的裂缝长度和层理沟通面积更大。(2)层理间距影响水力裂缝到达层理面的时间,较小的层理间距水力裂缝会直接穿透层理面,较大的层理间距增加裂缝扩展的阻力,伴随层理间距越大,发生张拉破坏,水力裂缝长度和层理沟通面积越大。(3)地应力场决定水力裂缝扩展方向,垂向地应力差较大时,垂向应力会对层理有压实作用,导致更容易穿透层理面扩展,垂向地应力差较小时,水力裂缝在层理面扩展多发生弯曲、分支情况,所对应裂缝长度和层理沟通面积均增加...     

黄河三角洲变形层理的研究

黄河三角洲发育了非常丰富的变形层理,规模不一,类型多样,成因复杂,概括起来有下列几种:泄水变形层理、重力滑动变形层理、流水牵引变形层理、沙波滑移变形层理、生物扰动变形层理、波浪改造变形层理及滑塌变形层理七种。其中以泄水变形层理和流水牵引变形层理最为常见和典型。泄水变形层理上表面往往有一乳头状或脊状的突起,有时中心有一泄水孔,与上下部层理呈突变接触。流水牵引变形层理具有五个特点:（1）变形层理之上经常可以见到没有层理或具平行层理的细泥砾（砂）层,或者逆行沙波、逆行爬升层理,显示了变形层理之上有高速水流作用;（2）有时可以看到褶曲状变形层理轴面向下游倾倒,但常常无规律可寻;（3）与上覆层理多为突变接触,与下伏层理突变或渐变接触,取决于变形强烈程度;（4）大部分变形强列,呈包卷状,囊状或管状;（5）分布稳定,有时可见多级组合产出。     

层状含水页岩蠕变特性试验研究

为分析层理和水对页岩的蠕变特性影响,室内制取0°、30°、60°、90°和不含层理5种页岩,每种层理页岩均处理成干燥、自然、不饱水、饱水4种含水状态,对其进行单轴压缩下的蠕变试验。试验结果表明,（1）层理角度和含水率对页岩的蠕变特性均有较大影响。同一含水率下随层理角度的增大,页岩的初始瞬时弹性呈指数式减小,瞬时弹性模量成指数式增加。相同层理角度下,随含水率升高,页岩的初始瞬时弹性应变线性增长,瞬时弹性模量线性下降;（2）采用含有弹性元件、黏性元件及开尔文体的“伯格斯”蠕变模型对页岩的蠕变过程进行描述,并对模型的参数进行了反演和验证,表明该模型能够较好地反映页岩的蠕变特征。根据试验所得层理和水对页岩蠕变变形的影响规律,通过瞬时弹性模量和黏性系数与层理角度和含水率的拟合关系,将蠕变模型中的瞬时弹性模量和黏性系数替换为层理倾角和含水率的函数,构建了能够反映页岩层理和含水率的蠕变模型。     

层理面特性对砂岩断裂力学行为的影响研究

层理弱面对层状岩石的力学特性影响较显著，为了研究层理面特性对岩石断裂力学特性的影响，开展了具有不同层理方向的砂岩试样三点弯试验，探讨了砂岩断裂韧度及断裂模式的各向异性。之后基于有限元中的黏聚单元建立了数值模型，采用数值模拟方法研究了层理面强度对各层理角度试样断裂力学行为的影响规律。结果表明：层理方向影响下砂岩的断裂韧度及模式存在各向异性；同一层理方向试样的断裂韧度随层理面强度的增大而增大，且试样的层理面与加载方向夹角越小，断裂韧度受层理面强度变化影响越明显；试样的断裂模式不仅与层理面强度有关，还受层理倾角的控制，层理面与加载方向夹角θ = 0o试样断裂模式基本不受层理面强度影响，θ = 30o试样主要沿层理面张拉或剪切破坏，且沿层理面的破裂长度随层理面强度的降低逐渐增大；层理面强度较大时，θ = 45o试样主要沿层理面张拉破坏，θ = 60o～90o试样主要以贯穿层理的张拉破坏为主；层理面强度较小时，θ = 45o～90o试样均以沿层理面的剪切破坏为主，其中θ = 45o试样沿层理剪切长度最大。另外，通过数值模拟结果分析了层理面强度及方向对试样的起裂角及裂纹扩展路径产生的影响。该研究成果可作为层状岩石断裂力学理论的有益补充。     

基于驻波理论解释丘状交错层理--以徐州地区贾园组风暴沉积为例

丘状交错层理作为鉴别风暴沉积重要的标志之一,是最能反映风暴作用的沉积构造。本文基于驻波理论对丘状交错层理成因进行了新的解释,提出了丘状交错层理形成于驻波波节部位,形成丘状交错层理（或驻波）的动能近似恒定的观点。通过理论计算解释了丘状交错层理随水深变浅波长逐渐变长,波高逐渐减小,波长/波高逐渐增大的趋势,解释了徐州地区贾园组风暴沉积序列中丘状交错层理随水深的变化规律,从而验证了理论的可行性,对沉积环境具有一定的指示意义。     

济阳坳陷古近纪软沉积变形层中的环状层理及成因

主要通过钻井岩心观察和岩石薄片鉴定等手段对渤海湾盆地济阳坳陷古近纪环状层理进行研究。研究结果表明,济阳坳陷古近纪软沉积物变形层中的环状层理类型多样,形态复杂,计有光滑圆环状及蝌蚪状带“小尾巴”的环状层理、马尾丝或串珠状不规则环圈的环状层理、与阶梯状微断裂伴生的环状层理、链条状环状层理群、纺锤型环状层理群和中心为“飞石”环圈较光滑的环状层理等6种。综合分析认为震动塌落、震动拉伸变形、地震断裂面的摩擦作用、氧化还原反应和扩散作用是环状层理的主要成因,前三种成因的环状层理往往与其他震成构造伴生,可作为震积岩的良好标志。环状层理的其他成因还包括:地震波传播方式的影响、地球自转产生的涡旋的影响、“滚雪球”效应、间歇胶结作用以及生物成因等。研究环状层理必须综合考虑构造位置、应力条件、沉积环境,沉积特征、围岩条件等因素的影响和控制作用。      

扬子区寒武系底部含磷岩系沉积特征对比与成矿规律

扬子区寒武系底部含磷岩系主要蕴藏于梅树村期地层中,因沉积相类型多样,含磷岩系复杂,沉积厚度变化大,含大量磷矿资源而具有重要的研究价值.对研究区13条含磷岩系剖面进行野外勘查和大区域横纵向综合对比研究,结果表明:含磷岩系沉积层序自下而上显示颗粒由粗变细,层理类型由交错层理、波状层理及粒序状层理转为平行层理,生物屑减少至消...     

层理面特性对砂岩断裂力学行为的影响研究

层理弱面对层状岩石的力学特性影响较显著,为了研究层理面特性对岩石断裂力学特性的影响,首先开展了具有不同层理方向的砂岩试样三点弯试验,探讨了砂岩断裂韧度及断裂模式的各向异性。之后基于有限元中的粘聚单元建立了数值模型,采用数值模拟方法研究了层理面强度对各层理角度试样断裂力学行为的影响规律。结果表明：层理方向影响下砂岩的断裂韧度及模式存在各向异性;同一层理方向试样的断裂韧度随层理面强度的增大而增大,且试样的层理面与加载方向夹角越小,断裂韧度受层理面强度变化影响越明显;试样的断裂模式不仅跟层理面强度有关,还受层理倾角的控制,层理面与加载方向夹角θ = 0°试样断裂模式基本不受层理面强度影响,θ = 30°试样主要沿层理面张拉或剪切破坏,且沿层理面的破裂长度随层理面强度的降低逐渐增大;层理面强度较大时,θ = 45°试样主要沿层理面张拉破坏,θ = 60°～90°试样主要以贯穿层理的张拉破坏为主;层理面强度较小时,θ = 45°～90°试样均以沿层理面的剪切破坏为主,其中θ = 45°试样沿层理剪切长度最大。另外,通过数值模拟结果分析了层理面强度及方向对试样的起裂角及裂纹扩展路径产生的影响。该研究成果可作为层状岩石断裂力学理论的有益补充。     

考虑层理影响页岩巴西劈裂及声发射试验研究

基于不同层理角度的页岩巴西劈裂试验,利用高速摄像系统和声发射系统,对页岩力学特性、裂纹扩展及声发射特征的层理效应进行了深入研究。结果表明：（1）页岩巴西劈裂破坏过程可以分为压密、弹性和破坏3个阶段;（2）页岩抗拉强度、劈裂模量和应力峰值时变形的各向异性特征明显,层理角度 30°时,层理效应最为明显, 90°时影响最小;（3） 0°和 15°时试样的裂纹破坏面基本是沿着层理面, 30°时裂纹面交切层理面,与加载基线面重合, 45°～90°的各试样的断裂面呈不同程度的偏离加载基线面,为弧面或曲面;（4） 30°和 45°为破坏机制转化角,其中 30°为沿着层理面压致性张拉开裂转化为交切层理面开裂的转化角, 45°为交切层理面开裂转化为交切层理面且沿着层理面不同程度的剪切滑移开裂的转化角;（5）声发射活动性和能量释放随层理角度的增加而加强,主要因为受层理角度的影响,其破坏机制不同,这也进一步验证了页岩随层理角度的变化,其破坏机制的各向异性。能率峰值与抗拉强度具有很好的线性关系,表明声发射能率峰值能很好地反映岩石抗拉伸破坏的程度。