福建海坛岛北部海岸带冲积扇沉积构造及其发育模式

海岸带冲积扇作为海陆过渡带中的重要沉积地貌单元,蕴藏有丰富的"陆-海-气"耦合作用及其古地理环境变化信息。本文选取福建海坛岛北部的海岸带冲积扇(大砂山)为研究对象,在大砂山表层布设6条累计长度约700m的探地雷达(GPR)测线,结合剖面观察解译以获取大砂山内部沉积构造和沉积序列信息。结果显示:GPR探测图像很好地显示约20m深度范围内的沉积构造信息,可以识别出9种沉积构造雷达相,这些雷达相总体上反映了海岸带冲积扇以泥石流和沟谷洪流为主、并交替有海岸风沙作用的沉积构造特征。综合三维沉积构造信息可知,大砂山为两个冲积扇侧向连接而成的复合体。结合野外地质地貌考察和砂样粒度分析,认为该冲积扇发育过程可分为四个阶段:(1)晚更新世末次间冰期,海岸带老红砂堆积形成"红色沙漠";(2)晚冰期时频发的暴雨洪水,携带南部山区的风化碎屑物质堆积在海岸带形成了冲积扇主体,并覆盖在老红砂剥蚀面上;(3)全新世早中期气候湿润,河流下切侵蚀冲积扇,形成大砂山基本形态;(4)全新世晚期,全球气候转冷,海岸风沙作用兴起,塑造成为现代大砂山的地貌特征。     

逆断层正牵引构造对冲积扇沉积过程与沉积构型的控制作用:水槽沉积模拟实验研究

逆断层正牵引构造广泛发育于挤压盆地边缘,伴随逆断层的幕式活动而生成,并影响山前冲积扇沉积过程与沉积构型。为进一步认识这种特殊的凸起构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,利用水槽实验对正牵引构造发育背景下的冲积扇沉积过程进行模拟与观测。研究表明,携带大量沉积物的碎屑流冲出供水槽后很快受到正牵引构造的阻挡,大量的粗粒沉积物快速卸载在正牵引构造的迎水面,形成一个砂砾坝,同时水流被分成两股分支水流。由于较粗粒的沉积物快速在迎水面卸载,砂砾坝迎着水流逐步向物源方向生长,形成逆向(生长)砂砾坝。分支水流绕过正牵引构造后形成两个新的次级物源,在次级物源持续供给下,形成两个由多期碎屑流朵体复合而成的次级扇。受控于正牵引构造的阻挡,冲积扇表面不同位置的沉积物卸载过程差异较大,相较于正常冲积扇沉积体,砂砾坝沉积物偏粗、分选更差,而次级扇沉积物粒度偏细、分选更好;正牵引构造凸起幅度高低也会影响冲积扇沉积构型,凸起幅度越高,正牵引构造对水流的阻挡作用越强、越持久,逆向砂砾坝和次级扇的规模越大、空间结构也越复杂。正牵引构造完全被沉积物覆盖后,扇面沉积特征与一般冲积扇无异。受控于正牵引构造的冲积扇与一般冲积扇的内部构型存在较大差异,在顺物源剖面上前者依次发育碎屑流朵体、逆向砂砾坝及次级扇,而后者则整体以碎屑流朵体为主;在由近端至远端的切物源剖面上,前者依次以碎屑流朵体主控、逆向砂砾坝主控及次级扇主控,而后者则均以碎屑流朵体主控为主。     

细粒冲积扇沉积特征研究——以酒西盆地老君庙构造带古近系白杨河组为例

利用研究区丰富的岩心、测井及地震资料,分析了玉门油田老君庙构造带古近系白杨河组M及L-M层的沉积特征,确定了沉积相类型,明确了其沉积相分布样式,并在此基础上探讨细粒冲积扇的主控因素。研究表明:研究区目的层发育以砂岩沉积为主的细粒冲积扇沉积,M层自下而上发育扇根和扇中亚相,L-M层发育扇缘亚相,粒径向上变细,整体为一退积型冲积扇。冲积扇在平面上呈伸长扇形,宽度为5~10 km,长为10~15 km,厚度为15~25 m,冲积扇的根部发育下切河道,宽度为2~4 km,受地势的影响,顺物源砂体呈厚度薄、分布范围广的分布特征。细粒冲积扇的形成及沉积特征是气候、物源和古地形等因素共同控制的结果,山间河道出山口后开阔的地势为冲积扇提供了有利的地形,白垩系泥岩和砂岩作为母岩以及山间河道出山口前平缓的地势影响了细粒冲积扇的粒度,同时干热环境加剧了母岩的风化程度,三种因素综合导致研究区形成了细粒冲积扇。     

应用探地雷达研究中国小兴安岭地区黑河北安公路沿线岛状多年冻土的分布及其变化

结合探地雷达对我国东北黑大公路黑北段岛状多年冻土的勘察结果进行了应用分析研究. 结果表明, 探地雷达可以较为有效确定多年冻土分布区域、 厚层地下冰存在位置, 是研究多年冻土的一种有效手段. 探地雷达勘测结果表明, 东北小兴安岭岛状多年冻土现在主要位于山间沟谷洼地、 或山间盆地中, 地表有积水、 塔头草生长茂盛、 草炭和泥炭发育的沼泽化湿地是其存在的重要标志;结合20世纪70年代对该区的冻土调查结果, 以及线路沿线现存冻土比例推断, 在过去30 a间小兴安岭岛状多年冻土发生了较为显著的退化;现存黑河北安公路沿线稀疏岛状多年冻土区的比例约为2%, 冻土厚度约2～9 m, 冻土上限约1～3 m. 在影响多年冻土分布的因素中, 地表水分条件是最为关键的因素, 该地表水分通过蒸发吸热、 单向导热等作用调节地中热流, 并维持一定的净放热, 在年平均气温接近0 ℃的条件下仍可以维持冻土的发育和存在;其它影响因素, 如地形、 地貌、 坡向、 植被、 地质条件等因素发挥次要作用.     

福建坂头组沉积特征及构造背景研究

福建下白垩统坂头组主要为一套温暖潮湿的湖泊相、河流相碎屑沉积,化石丰富,黑色页岩相对发育。以政和—大埔断裂为界,坂头组在其西、东部差异明显,目前有关坂头组的诸多问题亟待深入研究。本文通过野外地质调查、室内研究等,认为早白垩世福建一带为火山较活跃的岛弧型沉积,断陷盆地发育;坂头组沉积时代为早白垩世阿普第期;早白垩世福建等地断陷湖盆未曾发生持续性、大规模的快速下降,碎屑沉积厚度不大;坂头组不甚明晰的阶段性沉积特征,揭示出受控于古太平洋板块与欧亚大陆相互作用,也具有一定的期次性;坂头期及其后的火山作用强烈,对有机质以及烃的富集影响明显。如果台湾海峡一带也发育坂头组或与其相当的岩层,或发育有时代较晚的黑色页岩、砂岩,且具有一定的沉积厚度、规模,将具有重要的石油地质意义。应继续加强坂头组地质研究以及其与上下层系的石油地质条件配置研究,加强对于台湾海峡白垩系、古近系和新近系的石油地质研究,也应加强后期岩浆活动的改造作用研究。     

黄河三角洲的冰融沉积构造及其研究意义

冰成沉积构造是在冰直接控制下而形成的沉积构造,冰融沉积构造是其中的一类。通过对黄河三角洲的野外地质考察,发现并描述了7种冰融沉积构造：冰融水流痕、冰成裂流痕、冰融丘(冰融痕)、冰成泥沙片、冰成泥沙笋、冰成豆粒和冰成根状构造。冰融沉积构定的指示意义。最后,系统总结了冰成沉积构造的分类。     

基于Curvelet变换的隧道裂隙水GPR数据处理研究

应用地质雷达探测隧道内部裂隙水的分布状况时,受隧道钢筋网的影响以及噪声干扰,导致探测信号中弱有效信号难以识别。Curvelet变换可以对二维信号从频率、角度和空间位置实现有效反射波和干扰波的分离及降噪处理,应用Curvelet变换对含钢筋网干扰的裂隙水模型的探地雷达模拟数据进行波场分离和降噪处理,在压制直达波、去除钢筋层反射信号及多次反射的基础上,可以有效地提取出含裂隙水所引起的反射波信号。将该方法应用到汝郴高速某隧道实测探地雷达数据中,较好地去除了钢筋层反射信号的影响,准确地判断出了裂隙水的空间分布位置,证明了所提出方法的有效性。     

陆源碎屑岩中微生物诱发的沉积构造的成因类型及其分类体系

当蓝绿藻被修正为蓝细菌的时候,多年使用的藻席的概念就被修正为微生物席。科学家们长期观察和研究的结果表明：微生物席实际上是一种多种生物共生的、而且是同营养生物的同生微生物群落,这个复杂的微生物群落几乎包含了曾经出现在地球上的所有的新陈代谢途径。尽管还存在一些争议,多年来认为碳酸盐叠层石是“藻席”（微生物席）的建造物的理念,促使沉积学家们在碎屑岩中寻找微生物席的生命活动留下的痕迹。随着对早年描述的一些可疑的遗迹化石的重新解释,产生了席底和席底构造的新概念;也随着现代和化石记录中更多的与微生物席相关的沉积构造在碎屑岩中的发现,从而出现了将碎屑岩中的微生物诱发的沉积构造（Microbial induced sedimentary structure;简称为MISS构造）归到第五类原生沉积构造的新认识;在强调了包含一个较宽泛的物理、化学和生物过程的基础上,微生物诱发的沉积构造还被进一步归为微生物席生长、新陈代谢、破坏、腐烂和成岩过程几个大类。成因类型的挖掘和分类体系的建立,促进了在地球生物学框架下的碎屑岩微生物席沉积学的发展。     

南海北部深水盆地沉积-构造的差异性及其油气意义

南海北部深水区自西向东依次分布着琼东南盆地、珠江口盆地、台西南盆地等新生代被动陆缘盆地,这些盆地经历了大致相当的从裂陷到坳陷的构造演化史,但在张裂活动过程中存在着明显的沉积-构造的差异性。构造沉降特征分析显示:在同一构造带上自西向东有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势;在不同构造带上自北向南有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势。这种沉积-构造的差异性对烃源岩的发育类型、分布及生储盖组合等方面有明显的控制作用,表现为:裂谷期构造沉降幅度大的盆地,陆相烃源岩发育,以陆生陆储陆盖型成藏组合为主;裂后期构造沉降幅度大的盆地,海相烃源岩发育规模较大,海生海储海盖型成藏组合及混生海储海盖型生储盖组合所占分量逐渐增多。推测渐新统湖相-湖沼相及海陆过渡相源岩和中新统海相烃源岩应是南海北部深水区油气的主要来源,陆生海储海盖型、海生海储海盖型及混生海储海盖型生储盖组合应是深水区基本生储盖组合类型。     

胶东三山岛北部海域超大型金矿床的发现及其构造 岩浆背景

胶东是我国最重要的黄金基地,近年来深部和海域隐伏区找矿又取得重大突破。尤其是,在莱州三山岛北部发现了海域超大规模金矿床。这一矿床与位于其南侧的三山岛矿区的深部主矿体相互连接,实际上为同一矿体,矿体全长超过3km,最大斜深超过1.7km,金资源总量超过500t,是我国规模最大的单一金矿体。矿床赋存于三山岛断裂下盘,为破碎带蚀变岩型金矿。其规模最大的4号矿体,赋存标高-796~-1736m,矿体走向长1446m,倾向最大延深1072m,平均厚度30.91m,平均品位5.23g/t。矿床由浅部矿体群和深部矿体群组成,二者均分布于控矿断裂倾角平缓和由陡变换的转折部位,构成由浅部至深部的台阶式分布特征,称之为阶梯式成矿模式。浅部第一台阶矿体赋存于-600m标高深度以上,矿体倾角25°~50°;深部第二台阶矿体赋存于-1000m标高以下,矿体倾角35°~40°。第一台阶与第二台阶的矿化特征有差异,后者矿体资源量多、规模大、厚度厚、品位高。控矿断裂——三山岛断裂的产状变化大,沿走向S形拐弯特征明显,沿倾向总体上显示浅部倾角陡深部倾角缓的铲式特点,且呈现倾角陡、缓交替变化规律,形成阶梯式断层。断裂下盘变形强,构造带厚度大;沿倾斜方向由浅部至深部,断裂带宽度变大、韧性变形特征增强、成矿空间增大,矿体厚度增大。这些特征指示,三山岛断裂具有铲式正断层性质。三山岛断裂的形成可能与郯庐断裂活动有关,郯庐断裂于早白垩世发生左行走滑时,在其东侧产生SEE向的伸展作用,形成了包括三山岛断裂在内的胶东地区的伸展构造。胶东侏罗—白垩纪岩浆活动强烈,玲珑型花岗岩、郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩的地球化学特征研究表明,该区经历了由华北-扬子构造体系向欧亚-太平洋构造体系和由挤压机制向伸展机制的转换,由EM1型富集地幔向EM2型富集地幔演变。金矿的同位素年龄与壳幔混合源伟德山型花岗岩及相关中基性脉岩的形成时代一致,均形成于早白垩世。早白垩世岩浆活动在金成矿中起到了"热机"作用,使围岩中的金活化,并将地幔中的金携带上来,提供了部分成矿物质。白垩纪,中国东部软流圈上涌,构造岩浆活动强烈。在胶东地区,受早白垩世壳幔混合型大规模深部岩浆热隆影响,侏罗纪形成的壳源型玲珑岩基强烈隆升,其上覆的变质岩层发生大幅度拆离滑脱,形成拆离断层,三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂均是热隆-伸展体制下的铲形下滑断裂,属拆离断层的组成部分。这种热隆-伸展构造为金矿成矿提供了有利条件,岩浆活动为金矿形成提供了适宜的物源、热源和流体,伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间,构造、岩浆、流体的耦合造成了胶东型金矿大规模成矿作用。     

探地雷达技术在公路病害探测中的应用

探地雷达是一种基于介质电磁性质差异的非破坏性测试技术,具有快速、简捷、抗干扰能力强、分辨率高等优点。公路路面、基层、路基和地基等结构层之间存在电磁性质差异,且路基病害造成的结构破坏导致各种介质相互混合,也使得病害区段介质电磁性质与周围明显不同。因此,公路病害的雷达探测具备基本物理前提。以某高速公路裂缝等病害探测为实例,阐述了探地雷达原理和工作方法技术及其在裂缝发展程度、路基不密实区、是否存在空洞等病害特征及其成因探测中的有效性。     

利用探地雷达的极化特性检测建筑物结构

探地雷达偶极子天线激发的是线性极化波,其主要极化方向与天线的长轴平行。接收天线对与其长轴平行的入射电场分量最敏感。对于高导圆柱体,当半径与波长之比较小时,其散射场TE极化的后向散射宽度要小于TM极化的后向散射宽度。通过桥梁结构检测实例证明,利用这种特性,在建筑物结构检测时,采用发射天线和接收天线平行、且垂直于钢筋走向的天线布置,可以减少浅部钢筋的散射,增强雷达剖面中对深部目标的辨识。     

库车坳陷新近系库车组冲积扇沉积特征及相模式

通过野外露头考察和测井分析,并结合地震和三维电法资料,对库车坳陷新近系库车组冲积扇的沉积特征和分布规律进行研究,建立了冲积扇沉积模式。库车坳陷新近系库车组冲积扇岩性主要为黄色、黄红色砾岩、砂砾岩及含砾砂岩。砾石层中可见底冲刷-充填构造、交错层理和平行层理。测井曲线整体表现出GR低和电阻率高的特征,曲线呈箱形、漏斗形和钟形;地震相以杂乱反射和前积特征为主。为了提高了研究的精度,在钻井分布稀少和地震相特征不明显的地区,将三维电法资料用于冲积扇分布的研究。通过综合研究,认为冲积扇在西部的Bz1井地区和Db1井地区规模最大,在东部地区发育规模小。构造运动是冲积扇发育的主要控制因素,库车期构造运动活动强烈,南天山快速隆升,为冲积扇提供大量的物源,Bz1井地区持续隆升,遭受剥蚀,物源充足,冲积扇规模不断增大;Db1井地区由于受构造断裂的影响,局部隆升,为冲积扇提供了局部物源。通过分析,认为库车坳陷新近系库车组冲积扇主要有长期稳定的继承性单物源冲积扇模式和受局部构造控制的多物源冲积扇模式。     

基坑维护工程注浆效果的雷达检测

注浆法是基坑工程事故应急处理中常用的方法之一。注浆属于隐蔽工程,在对注浆后浆液的影响范围、固结程度的检测中目前的检测手段还十分有限。根据某基坑维护工程注浆效果的雷达检测工程实例来看,地质雷达探测法应该是比较快速的方法之一,而且也能达到一定的工程效果。     

冲积扇沉积向滨岸沉积的转变--以华北克拉通南缘中元古界兵马沟组为例

中国华北克拉通南缘的前寒武纪沉积地层发育齐全、出露较好,具有较高的研究价值。但前寒武纪的沉积地层年代久远,缺少佐证的生物依据,对沉积环境的判断更多依赖于构造背景、地理环境、岩石类型和沉积构造等,导致前人研究有较多的争议。以华北克拉通南缘汝阳群兵马沟组为例,通过精细分析岩石特征、古水流和沉积相,结合相关地层的区域对比及古地貌的重建,解释了兵马沟组的沉积成因和环境转换。汝阳群沉积地层不整合覆盖在华北克拉通南缘太古宙变质结晶基底或古元古代熊耳群火山-沉积岩系之上,兵马沟组作为汝阳群底部的地层单元,受地形和断裂的明显控制,接受丰富的物源供给,发育了一套极具特色的“双层叠加”沉积地层,代表了从冲积扇沉积到砂砾质滨岸沉积的环境转变,作为华北克拉通南缘以海相为主控的沉积开端,具有重要的科学价值。     

粘土中电磁波速度与含水量关系研究及应用

本文通过室内不同含水量情况下粘土中电磁波速度的测试,研究了探地雷达电磁波在粘土中的传速播度,提出了粘土中电磁波速度随着含水量增加呈一阶负指数规律下降的理论模型,实际工作中,粘土中电磁波的传播速度可取80~200mm/ns。这一模型应用于某水库大坝探测漏水通道的工程实际中。开挖验证的结果表明:用探地雷达测量资料解释的该大坝漏水通道在平面上的投影位置与开挖结果相符合,漏水通道深度与实际开挖结果基本一致。     

天山博格达峰地区四工河4号冰川雷达测厚与冰储量估算

2009年7月对天山博格达峰地区的四工河4号冰川进行了雷达测厚工作,获取了该冰川的厚度分布状况.基于该冰川的厚度数据,在GIS技术的支持下,采用Co-Kriging插值方法结合理想塑性体理论对冰川非测厚区域的厚度进行了重建,绘制出了冰川厚度等值线图并对冰川冰储量进行了计算.结果表明:冰体最大厚度出现于海拔3 775 m...     

天山乌鲁木齐河源一号冰川探地雷达测厚及其数据分析

探地雷达是一种利用电磁波的反射原理探测地下介质分布特征的地球物理勘探技术，在冰川研究中发挥了重要作用。在天山一号冰川上用探地雷达进行了探测，获得了能够清晰地分辨冰一岩界面的雷达剖面。根据这些雷达剖面读出冰厚值，再结合最新的冰川地形图，作出了天山一号冰川的冰厚等值线图和冰下地形图；并由天山一号冰川最新的表面积数据推算了冰储量。     

闽北近岸海域晚更新世以来沉积地层特征及其演化

根据2015年青岛海洋地质研究所地质调查船在闽北近岸海域采集的3 500 km高分辨率的浅层地震剖面资料,结合所处海域水深35~40 m、长度90.2 m、穿过测线Z3和测线L9地震剖面的交叉处的一口地质岩芯ECS1601的分析,对闽北近岸海域晚更新世以来的沉积地层进行了精细的划分。研究结果表明:闽北近岸海域浅层地震剖面,可以识别出5个地震层序,自上而下分别为SU1(QT0-QT1)、SU2(QT1-QT2)、SU3(QT2-QT3)、SU4(QT3-QT4)、SU5(QT4-QT5);根据沉积特征和测年数据,地质岩芯ECS1601可以划为4个沉积地层单元,从上往下依次命名为DU1、DU3、DU4、DU5(DU5a、DU5b、DU5c)。将两者进行对比发现,SU1对应于DU1,SU3对应于DU3,SU4对应于DU4,SU5对应于DU5。综合分析地震剖面和地质浅钻,建立了闽北近岸海域的年代地层框架和沉积地层演化模式,探讨了研究区的沉积演化过程。