黄河三角洲冰冻沉积构造及其环境意义

采用野外定位连续观测和实验模拟的方法 ,研究了各冰冻构造的特征和成因。冰冻沉积构造是冰成沉积构造的主要类型之一。与水成沉积构造一样 ,冰成沉积构造也有丰富的类型和独特的特征。在黄河三角洲新识别出 6种冰冻沉积构造 :冰劈裂缝、冰成滑痕、冰塌裂缝、冰成球粒、冰蚀波痕和冰位痕。其中 ,冰劈裂缝、冰位痕分布最广 ,成因与冰晶生长有关 ;冰塌裂缝、冰成滑痕分布较局限 ,受冰层垮塌和滑动控制 ;冰成球粒与冰劈作用和冰携泥作用有关 ;冰蚀波痕为冰对波痕强烈改造的产物。综合黄河三角洲现代冰冻构造和胶莱盆地莱阳组马耳山段地层中冰冻构造的识别和环境解释认为 ,冰冻构造对季节冰冻 (冻土 )的存在 (± 0℃的气候条件 )和河床、河漫滩、三角洲及潮坪等沉积环境具有重要的指示意义     

黄河三角洲冰携泥现象及其产出的冰成沉积构造

通过野外实地考察、实验模拟，在黄河三角洲发现了一种非常特殊的、冰-（水-）泥共同作用而形成的冰携泥现象。冬末春初，冰雪融化，位于冰层底部的细粒碎屑沉积物质（粉砂或粘土）常被冰向上携起。研究认为，冰携泥的发育过程可以分为三个阶段：沉积物的破碎、冰层底部融化-泥沙被冰垂向搬运及泥沙下落-冰成球粒等的形成。在冰携泥的整个过程中可产出冰劈裂缝、冰成球粒和冰成泥沙片等特殊的沉积现象（构造），它们是冰携泥现象留下的重要的地质记录，对于恢复这一特殊现象及其形成的环境条件具有重要的指示意义。另外，初步探讨了冰携泥现象形成的两种可能机制：毛细作用和冰融水对流作用，并认为在冰融水能及时渗漏或排出的开放系统中，只有毛细作用机制发生作用；在冰融水不能被渗漏或排出的密闭系统中，两种机制共同发生作用。     

新疆乌伦古湖冰滑痕特征及其形成机理

新疆乌伦古湖滨湖地区发育一种特殊的冰滑痕。冰滑痕长度可达数十米,宽度可达1~5 m。冰滑痕的形态类似于推土机推过的痕迹,其基本形态由头部、侧翼和滑动面三部分构成。头部发育丘形沙堆,侧翼发育线状沙脊,滑动面总体平整,局部发育冰融沙锥、冰融水滴坑、工具痕、冰融痕、次级滑痕等伴生沉积构造。冰滑痕是湖冰破碎后向岸漂移并在岸上滑移形成的。冰滑痕的形态和规模受湖面风力、湖冰的厚度、湖冰的动能、冰块的大小、冰块底部的光滑程度、湖岸的地形和坡度、湖滩沉积物的粒度和成分构成等多种因素的综合影响。冰滑痕的形成经历了:①湖冰破裂阶段;②浮冰向浅水区运动开始接触湖底阶段;③水下冰滑痕形成阶段;④陆上冰滑痕形成阶段;⑤冰融阶段等5个阶段。冰滑痕主要出现在乌伦古湖的水下滨湖带、冰坝堆积带、湖冰活动带和湖冰影响带等四个微相带。冰滑痕形成后接受湖泊波浪和陆地风的改造并逐渐被埋藏保存到地层记录中。乌伦古湖的冰滑痕是在特殊的气候背景和天气条件下形成的,因而既具有重要的古气候指示意义,又具有重要的古湖泊沉积环境指示意义。     

黄河济南以下河段某些异常地质作用及几种典型沉积构造研究

黄河自 1972年发生首次断流以来,以后 2 6年间,发生断流年数就有 19年,近年则愈演愈裂。由此引发了一系列特殊的地质作用,我们称之为异常地质作用,如汛期高含沙河水骤涨骤落,致使下游河床淤积严重,且不断抬高、展宽,并向二级悬河发育;床底不稳、河道迁移频繁,心滩、边滩上水道发育;而断流期则风的作用明显,风蚀地貌发育。水风地质作用混合,相克相伴,构成了黄河三角洲极为复杂的地质景观。又因黄河以沉积细粒物质为主,在多种因素的综合控制下,其沉积物层面或层内发育的沉积构造具有独特性,如变形层理、泥沙钟乳、液化 (泄水 )构造、气胀构造、植物划痕构造、特殊波痕及特殊流痕等,是典型的沉积构造。正确识别和分析黄河断流后的异常地质作用及由其形成的沉积构造对古河流相分析有重要参考意义.     

复合流沉积特征的谱系研究现状及其理论框架

复合流由单向流和振荡流叠加而成,属于不同流体相互作用范畴,其研究起源于水槽实验中对复合流波痕的观察,一开始便和沉积学结合在一起.复合流沉积对于复杂水动力条件下的沉积学研究具有非常重要的意义,是目前确定沉积岩沉积时流体相互作用的主要依据.以现有复合流文献为基础,从复合流底床形态与垂向序列谱系、沉积效应与层理构造谱系和泥质底床上的层面构造谱系等3个方面进行了总结.复合流沉积特征受单向流速度和振荡流速度的双重控制,各底床形态及相关的纹层构造均表现出从对称到不对称的连续变化,其不对称程度随单向流速度的增大而增加.垂向序列介于单向衰弱流悬浮沉积和双向振荡流悬浮沉积之间,鲍玛序列和风暴序列是其两个端元类型.复合流沉积虽然以粉砂和细砂颗粒为主,但是在较粗的颗粒中(如扁平砾屑)也可以形成特殊的颗粒组构.在层面构造中,由于单向流和振荡流速度的变化(包括大小和叠加方向)在泥质底床上也会形成不同的底痕谱系.因此,对复合流沉积的研究,将是注重振荡流与单向流相互作用的沉积过程研究,从而有别于传统沉积学在不同沉积环境下的模式研究.     

黄河三角洲上的冰成隆丘的研究

黄河三角洲上发育了大量的冰成构造,非常引人注目,冰成隆丘便是其中的一种。冰成隆丘外观上呈丘状,以圆丘状者多见,少数呈长丘状、不规则台状、塔柱状、土堆状及火山状;规模不等,小者高数厘米,大者数十厘米,最大长度可达 1m以上;表面平滑或具有裂缝或有火山口状坑穴,或有大量豆状瘤状或根状构造。有的内部具有穹隆状层理,有的具有复杂的变形层理。冰成隆丘一般产在边、心滩上或河床上,共成因有三种:一是冰融水滴积;二是冰融陷拱隆;三是冰洞滴积。黄河特殊的水文、水动力及气侯条件使得冰层中有时含有 (大量 )泥砂或冰层之上被泥砂覆盖,当这些冰层融化时,其中或其上的泥砂便会随冰融水一道滴向地表,在地表的相应部位形成冰成隆丘;当冰层中有孔洞时,且其上又沉积了一层泥砂,那么当冰层溶化后,在孔洞的部位便会因拱隆而开成隆丘;如果边、心滩上的侵蚀坑穴中的冰层中心或其它部位有融化形成的孔洞或裂缝,那么冰层之中或之上的泥砂便会随冰融水一道沿孔洞或裂缝滴落到坑穴中,形成冰洞漏积隆丘冰成隆丘是一种暴露和低温 (± 0℃ )条件下的产物。其成因与黄河复杂的冰-水-泥砂作用有关。     

波—流相互作用机制与复合流的沉积构造鉴别标志*

波—流相互作用是复杂水动力条件下流体相互作用的主要方式之一,由波—流相互作用形成的复合流沉积是目前沉积学在流体相互作用这一领域研究较多的一种沉积类型。以已有的文献为基础,对波—流相互作用下细砂级颗粒的运动机制进行了综述,预测了波—流相互作用的沉积特征,总结了复合流的沉积构造鉴别标志。取得的主要认识有: (1)波—流相互作用总体上属于衰弱流(waning flow)悬浮沉积,其微观的沉积机制可分为5种: 越过崩落点的喷射沉积(S1)、残余涡动沉积(S2)、未到崩落点的喷射沉积(S3)、背流面的崩落沉积(S4)、垂直降落沉积(S5);(2)波—流相互作用的沉积过程总体上受悬砂量和沉积时间的控制,5种微观沉积机制在不同的悬砂量和沉积时间条件下可形成不同的沉积机制组合,从而导致不同的底床形态;(3)复合流沉积构造鉴别标志主要有: 复合流波痕、复合流层理、爬升型复合流层理、不对称丘状交错层理、准平行层理和频繁交替的不能充分发育的浪成波纹层理与流水层理等6类。上述认识对于复杂水动力条件下的沉积学研究及对深水、浅水沉积环境的识别均具有重要的意义。     

微生物形成的原生沉积构造研究进展综述

早在上世纪60年代,沉积学家Pettijohn和Potter曾经将形成原生沉积构造的地质作用划分为剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和变形作用。在沉积期间和沉积之后到沉积物还未固结之前由上述作用所产生的沉积构造被定义为“原生沉积构造”,包括各种类型的层理、层面上的各种作用痕迹以及各种变形现象。在该分类之中,叠层石被定义为突出沉积面的正生长构造,这种构造由微生物与同沉积胶结作用共同构建而成。上世纪90年代中期至今,随着研究程度的深入,沉积学家们越来越认识到除了叠层石以外,微生物还会形成一种并不突出于底层面的原生沉积构造,并被认为是微生物席或微生物膜与各种物理作用营力共同作用的产物。这些作用营力包括剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和变形作用。该类沉积构造被定义为微生物形成的原生沉积构造并被归为第五类原生沉积构造。正如叠层石主要产在前寒武纪以及显生宙未受到后生动物强烈改造的浅水环境中一样,微生物形成的原生沉积构造也主要发育在前寒武纪,以及显生宙的一些未受到后生动物强烈改造的潮坪和潟湖等环境之中。因此,该类沉积构造（第五类原生沉积构造）的研究,对于前寒武纪沉积环境重塑具有重要意义。燕山地区元古界串岭沟组和大红峪组碎屑岩中的变余波痕、皱饰构造和纺锤状裂缝,是碎屑岩中微生物形成的原生沉积构造的代表; 高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩（以灰岩为主）层面上发育大型皱饰构造和变余波痕,是碳酸盐岩中微生物形成的原生沉积构造的代表。这些沉积构造的发现和初步研究,为今后进一步深入研究奠定了良好的基础。     

鄂尔多斯盆地南部地区延长组深水沉积构造特征及地质意义

鄂尔多斯盆地南部地区上三叠统延长组长7段发育有典型的重力流沉积。对野外露头剖面进行大量调查研究,发现研究区重力流沉积发育丰富的沉积构造,底层面构造、软沉积变形构造是主要的两种类型。这种深水沉积构造组合能够很好地揭示研究区广泛发育的一定坡度背景下深水重力流沉积体系。滑移-滑塌沉积、砂质碎屑流沉积、浊流沉积是研究区发育最为广泛的深水重力流沉积类型,滑移-滑塌及软沉积变形构造为触发机制沉积响应,底层面构造为砂质碎屑流沉积及浊流沉积响应。综合分析研究区地层发育的大量凝灰岩夹层、深水泥岩中发育的植物碎屑、深水砂岩中发育的大量浅黄色泥砾等沉积特征,认为地震、火山喷发及季节性洪水为研究区深水重力流沉积最有利的触发因素。     

重力流主导的深水沉积特征及其模式——以共和盆地下三叠统为例

深水沉积具有良好的油气勘探前景,近年来已成为沉积学研究的前缘和油气工业界关注的焦点。以共和盆地下三叠统为例,通过野外剖面的详细观察描述,结合室内镜下薄片鉴定与粒度分析,对深水沉积类型、沉积特征、垂向组合、成因机制以及沉积模式进行系统研究。共和盆地早三叠世深水沉积类型主要有滑塌型深水重力流沉积、底流沉积以及深水悬浮沉积,其中滑塌型深水重力流沉积又可识别出滑塌沉积、砂质碎屑流沉积与浊流沉积三种类型。滑塌沉积常见以同沉积褶皱为代表的多种软沉积物变形构造;砂质碎屑流沉积以块状砂岩为主,内部可见砂质团块、泥砾或泥质撕裂屑,块状砂岩顶底与相邻岩层均为突变接触;浊流沉积普遍发育正粒序,可见不完整的鲍马序列,底面常见多种类型的底模构造;底流沉积发育多种牵引流沉积构造。研究区软沉积物变形构造类型丰富,其中滑塌层内的软沉积物变形构造主要在斜坡滑塌过程中形成;未发生滑塌层内的软沉积物变形构造主要因地震使沉积物发生液化作用及流体化作用而形成。在综合分析盆地构造背景、深水沉积分布规律、重力流触发机制的基础上,建立了共和盆地早三叠世滑塌型重力流主导的深水沉积模式。滑塌型重力流主要由地震以及火山事件触发,水道化的地...     

济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组遗迹化石Macaronichnus(通心粉管迹)及其沉积环境

济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组发现的Macaronichnus segregatis(分离通心粉管迹)是一种直到微弯曲形状的层内进食潜穴,个体较小,不分枝,长一般7～8 mm,直径1～3 mm,与前人发现的化石在个体大小上存在着差异。它主要出现于四类环境：①三角洲平原河道间低地,②三角洲、扇三角洲前缘远端砂坝和浊积扇的中扇到外扇,③潮湿气候条件下的浅湖,④周期性干旱气候条件下的滨浅湖。不同沉积环境中产出的Msegregatis都分布于粉砂质泥岩中。通过分析各沉积环境的水动力条件和水体化学性质以及Msegregatis的形成过程,可得出以下结论：①Msegregatis出现的水动力条件中等,水体能量过高或过低,都不适宜其生成;②Msegregatis出现的水体化学性质介于贫氧与富氧之间;③Msegregatis是在沉积物沉积后还未固结时由食沉积物生物活动造成的,衬壁的出现反映了软基底性质。     

黄河下游冰成滑塌与塌陷构造的研究

黄河是一条有着特殊水文、水动力、沉积环境及沉积物的河流。因此，它盛产特殊的沉积现象---冰成滑塌与塌陷构造便是其中之一。冰成滑塌与塌陷构造在黄河下游非常发育，它们主要发育在边、心滩上，有时天然堤上也有发育。它们的发育深刻地影响和改造了边、心滩的沉积景观。冰成滑塌构造是一种在沉积物从冰冻状态转向冰成状态发育的一种特殊构造，其运动学特点是以滑，即以水平运动为主，冰成滑塌构造多呈鳞片状或皱褶状。鳞片状者直径多在数十厘米；“鳞片”厚度多在十厘米左右，多由数个到十余个鳞片组成。其底界是冰冻界面；皱褶状者规模甚小，每一皱褶的宽度一般宽在一厘米以内，长十到二、三十厘 米，厚二、三厘米。多由数十个微型滑塌组合成一褶皱片。在天然堤内缘有一种特殊的冰成滑塌，它们使天然堤边缘呈阶步状或沟渠状，非常引人注目。冰成塌陷构造也是一种由冰层融化所形成的特殊构造，其运动学特点是“塌”，即以垂直运动为主。冰成塌陷构造多呈多角形坑洞状。直径多在数十厘米到一、二米，大者可达十余米，深度多在十余厘米。一般成群发育。     

柯克亚凝析气田中新统西河甫组季节性河流沉积特征研究

柯克亚凝析气田中新统西河甫组在沉积特征上与正常的曲流河相比较为相似，如具有较典型的二元结构、中等砂岩成熟度、两段式的概率累积曲线、以单向水流为主的牵引流占主导地位的沉积构造等，同时也具有一些特殊性：①未发现有植物根迹，也没有含煤地层出现，在河漫滩亚相中缺少沼泽微相。②存在异常水流活动以及指示洪水重力流作用存在的沉积构造；③存在能反映氧化、河流季节性活动以及干旱气候环境的丰富而独特的遗迹化石组合，如Scoyenia组合和Skolithos组合等，上述特征反映其为干旱气候下的季节性河流沉积。     

高邮凹陷古近系戴南组扇三角洲沉积体系及其沉积相模式

扇三角洲是苏北盆地高邮凹陷戴南组较为发育的一种沉积类型,集中分布在凹陷南部陡坡带一侧,是该区一个重要的勘探领域。根据岩芯、测井、地震、粒度等资料,对高邮凹陷古近系戴南组扇三角洲的沉积特征进行了研究,建立了高邮凹陷戴南组的沉积相模式。根据单井沉积相、连井沉积相分析以及地震剖面反射特征和砂地比图综合分析,确定了戴南组各亚段沉积相的平面展布,编制了戴南组各亚段沉积相分布图。结果表明：高邮凹陷南部陡坡带地形陡,存在扇三角洲发育的条件,也存在反映浅水环境的岩性特点,成分成熟度和结构成熟度低反映了近物源的条件,还发现反映牵引流和重力流共存的沉积构造特点;从地震反射特征上看,反射结构不稳定,并发现向盆地边缘加厚的楔形地震相。在此基础上,重点对戴南组扇三角洲相各微相进行了分析,共划分出扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相,并进一步划分出水上分流河道、漫滩沼泽、水下分流河道、分流河道间和席状砂等微相,最后详细阐述了各微相的沉积特征。     

淮北煤田芦岭井田二叠纪含煤岩系原生沉积构造序列与沉积环境

通过对保留在沉积物中与水动力条件有密切联系的原生沉积构造的观察和研究,分析了淮北煤田芦岭井田二叠纪含煤岩系属于以河流作用为主的建设性三角洲沉积环境,阐明了根据原生沉积构造序列解释沉积环境的基本方法.     

小型箕状断陷盆地构造—沉积模式与油气成藏——以苏北管镇次凹为例

管镇次凹位于苏北盆地洪泽凹陷中部,是一个典型的箕状断陷,由南向北可划分为4个构造带:陡岸带、深凹带、断裂构造带和缓坡带.识别出5种沉积体系,即曲流河三角洲沉积体系、滨浅湖沉积体系、半深湖-深湖沉积体系、冲积扇(扇三角洲)沉积体系、水下扇沉积体系;在缓坡带发育三角洲沉积体系,深凹带发育湖相沉积体系,陡坡带发育冲积扇(扇三角洲)-水下扇沉积体系.研究区主要目的层存在2种沉积体系组合:水下扇-半深湖(深湖)-曲流河三角洲沉积体系组合和冲积扇(扇三角洲)-滨浅湖-小型三角洲沉积体系组合;阜宁组沉积时期,第1种沉积体系组合模式下更有利于烃源岩的发育;戴南组沉积时期,第2种沉积体系组合模式下容易形成一定规模的低水位扇(扇三角洲).因此在这2种沉积体系组合的有机配置下,极有利于岩性油气藏的形成.     

神木—双山地区太原组桥头砂岩沉积特征及演化

在对砂岩的岩石学、粒度分析、地球化学、沉积构造、垂向层序、测井曲线及沉积体系展布等资料分析的基础上,研究了鄂尔多斯盆地神木-双山地区太原组桥头砂岩沉积特征,探讨了砂体沉积演化过程,建立了桥头砂岩沉积模式。桥头砂岩形成于相对海平面下降时期的辫状河-浅水三角洲沉积体系,陆源碎屑物质被河流不断向南搬运充填入盆地中,形成辫状河、浅水三角洲、障壁砂坝-潟湖-潮坪、陆表浅海在空间上共存的岩相古地理格局。     

冻土水文研究进展

冻土改变了区域水热条件、产汇流过程、产流量多寡及年内/际变化,冻土水文成为寒区生态-水文过程的核心环节.系统总结了国内外冻土水文研究进展,包括冻土水热传输特征,特殊的产汇流过程,流域尺度水平衡,以及各种水热传输物理模型和流域尺度水文模型.未来冻土水文的发展应在数据和方法积累的基础上,进一步探索产汇流过程机理,并建立完善...     

冻土机械切削破碎机理的研究进展

冻土开挖困难、破碎效率低是高寒地区工程建设、地基施工等面临的技术难题。冻土机械切削破碎是冻土开挖的主要方法,其机理研究是提高冻土破碎效率的前提和基础。首先总结了温度、含水率、围压等对冻土复杂力学特性的影响,进而调研分析了冻土机械切削破碎的典型切削力学模型,发现冻土切削机械破碎模式不仅与冻土力学特性密切相关,也与切削参数和刀具结构直接相关,冻土切削过程中存在着最优的切削前角（30°~60°）,且深切削和浅切削时冻土内部受力方式存在差异也会导致破坏形式的不同;温度、含水率、围压所造成的冻土力学性能变化会直接导致冻土破坏过程和切削破碎机理的改变,冻土强度随着温度降低表现出先升高然后保持稳定的特性,随着含水率升高呈现出先升高后降低的趋势,冻土破碎存在脆性、塑脆过渡及塑性等不同破坏形式。通过系统总结冻土切削破碎机理研究进展,进一步明确了冻土力学性质主要影响因素、变化特点及其切削破坏损伤特征,为冻土机械切削破碎的切削参数和切削具结构优化提供了设计依据。