地质素描——吉林春化花岗岩球状风化

球状风化是指岩石呈圆球状或椭圆球状,由表及里层风化剥离的现象。残留的球形岩块称为"石蛋"。吉林春化海西期斜长花岗岩的球状风化十分明显(见素描图)。其他还见有河南確山的石英斑岩地表球状风化的岩石和西藏拉萨河畔的球状风化花岗岩。     

黄河拉西瓦水电站坝区花岗岩风化研究

风化作用对于岩体工程地质性能的降低不言而喻。研究探讨重大水电工程岩石风化作用机理对于工程区岩体风化带划分、风化渐进性分析、表征岩体风化特征指标的选择及力学性质参数取值等具有重要意义。文章从风化作用本质、化学元素迁移、风化作用类型等角度,对拉西瓦水电站坝区花岗岩风化作用机理进行了探讨。结合本区气候演化、岩石性质、地形条件等综合分析认为:在浅表河谷范围内,风化形式以岩石胀缩作用和冰劈作用为主,而化学风化作用并不强烈。论文采用量化指标对岩体进行风化带划分,选取的定量指标有平硐纵波速度Vp、钻孔RQD、裂隙间距与单元面积节理数等。在此基础上,利用电站20余a来丰富详实的地质、物探、岩体测试等大量资料,采用定性分析与定量划分相结合的研究方法,对黄河拉西瓦坝基花岗岩体进行风化分带,得出坝基岩体风化带总体空间布局。     

香港风化花岗岩细观结构研究方法

应用光学显微镜和Qwin图像分析系统,对风化花岗岩的微观结构进行了定量分析,介绍了包括含量、粒度、方向孔隙度、形状系数、定向性等定量指标。根据分析的结果指出,香港地区九龙观塘花岗岩为中风化至强风化细粒花岗岩,石硖尾花岗岩为强风化粗中粒花岗岩。     

基于坡度特征的花岗岩风化程度划分方法研究

针对目前遥感技术手段难以快速划分岩石风化程度的问题,以花岗岩为研究对象,通过分析风化程度与坡度的耦合关系,提出了一种基于坡度特征的花岗岩风化程度划分方法.该方法首先利用卫星遥感数据解译区域地层岩性,通过立体像提取区域坡度信息;然后对坡度分级并统计花岗岩地质体内各级坡度的面积百分比;最后根据坡度分级特征曲线判断花岗岩风化程度.野外验证表明,该方法可以准确划分花岗岩风化程度,可为工程设计和施工作业提供参考.     

西宁黄土石英颗粒表面结构与黄土物质来源探讨

利用电子扫描电镜分析了西宁黄土地层中的石英颗粒表面形态和机械结构特征,发现近1.2Ma以来西宁黄土石英颗粒形态以尖棱角-棱角为主,颗粒表面具有典型的剪切断口或大贝壳状断口或平行擦痕,且比例较高;有些颗粒表面还具有V形坑、水下磨光面,这类颗粒以次圆状为主,这些信息指示出,西宁黄土物质不是主要来源于沙漠环境,而是来源于青藏高原第四纪冰川和冰缘作用区.     

参加芬兰地质考察总结(Ⅱ)——古元古代非造山的环斑花岗岩

环斑花岗岩在北半球有着广泛的分布 ,构成一条近东西向巨型花岗岩带 ,在我国华北地台的北缘密云附近也有出露。环斑花岗岩是由Sederholm (1891)命名的一类花岗质岩石 ,其特征是具有环斑结构。一百多年来 ,几经研究 ,环斑花岗岩的定义和内涵也在不断补充和完善 ,特别是经过IGCP315项目的系统总结 ,对环斑花岗岩的含义、时代、岩石共生组合、形成的构造环境和物理化学条件有了更深入的认识。IGCP4 2 6项目实际上是IGCP315项目的扩展和延伸 ,环斑花岗岩仍然是其主要研究内容。本文是笔者参加芬兰花岗岩考察的部分内容总结 ,主要介绍环斑花岗岩的定义、岩石学 -地球化学特征和形成的物理化学环境。     

辽吉地区古元古代花岗岩成因及对构造演化的制约

条痕状角闪二长花岗岩和斑状花岗岩类是辽吉地区古元古代花岗岩的主要类型。这两类花岗岩在成因、构造环境上一直存在争议,这使得研究者对该区古元古代的构造演化不明确。本文着重研究了这两类花岗岩的地球化学特征条痕状二长花岗岩以角闪石、磁铁矿等暗色矿物组成的条痕状构造为野外主要识别特征,具有弱负铕异常(Eu／Eu=0．47～0．65);tDM变化范围为2．40～2．82Ga;最新的测年资料表明它形成于2．175Ga左右。斑状花岗岩类以巨斑状和环斑状构造为主要识别特征,样品弱负铕异常(Eu／Eu=0．30～0．86);tDM变化范围为2．42～2．57Ga;最新的测年资料表明它形成于1．875Ga左右。统计的N(tDM)-t图解分析表明,胶辽地块古元古代深部地质过程经历了两幕岩浆底板垫托作用,底侵时代的峰值分别为2．5～2．4Ga和2．2Ga左右。利用εNd(t)-t图解,结合Pearce构造图解综合分析,本文认为晚期底侵加热作用导致了以早期底侵体和太古代老地壳为主的物源的熔融,并在裂谷背景下侵位形成角闪二长花岗岩(A型花岗岩),而斑状花岗岩类则是之后的造山运动进入后造山构造体制转换期时就位的。两幕底侵以及后期的造山运动构成了本地区在古元古代的主要构造演化过程。     

图门江下游沙丘粒度分布与石英表面结构研究

图门江下游沙丘粒度频率累积曲线形态全部为双峰,负偏态,粒度变化范围大,平均粒度数值小,标准偏差平均值为0.61;粒度分布特征方法判断沙丘沉积环境以河流成因为主。通过扫描电镜研究其石英颗粒表面结构,机械作用以贝壳状断口、V形坑和次棱角状形态组合为主,化学作用为中等-强烈溶蚀特征;石英颗粒表面结构特征表明沙丘为河口沉积;热释光测年结果表明沙丘受全新世海平面变化的影响,经历海水及风力改造。     

大连长兴岛砂质沉积物粒度分布与石英表面结构特征研究

文章对位于渤海东缘的长兴岛地区发现的、以互层形式存在的黄土与砂土沉积剖面各层样品进行粒度分析与石英颗粒扫描电子显微镜观察,阐明了研究区沉积物的沉积特征,并探讨了物质来源与沉积环境。研究结果表明,长兴岛砂质沉积剖面上层黄土沉积（CXD5、CXD7）以粉砂为主,粒度分布频率曲线呈双峰分布且石英颗粒表面形态兼具风成与水成特征,推断其物质来源以近源为主,远源为辅;下层砂质沉积（CXD1、CXD2）粒度以中细砂为主,且石英颗粒表面水成特征明显,推测为近源物质搬运沉积;中间层（CXD3、CXD4和CXD6）粉砂含量显著增加,中细砂含量减少,且石英颗粒的硅质再沉淀作用显著,呈现过渡特征。研究结果表明,长兴岛砂质沉积物剖面存在砂层与黄土层相间分布的特征,且沉积环境以近源为主、远源为辅,为典型的陆架沙漠化沉积环境特征。

     

风成沉积物中不同粒径石英颗粒表面机械结构的变化特征

按搬运方式将风成石英颗粒分级,逐级测量并统计表面机械结构的类型、数量和大小,并计算其面积。发现悬移为主的颗粒表面结构的类型、数量最少,仅见少量不规则坑、V形坑,在颗粒表面分布面积最小;跃移搬运为主的颗粒表面结构类型最丰富,不规则坑、蝶形坑、V形坑、新月形坑、贝壳状断口大而深,在颗粒表面的分布面积最大;滚动搬运为主的颗粒表面结构数量最多,以小而浅的不规则坑为主,伴有Ⅴ形坑、贝壳状断口等,在颗粒表面的分布面积大小适中。不同搬运方式在石英颗粒表面形成的结构不同,撞击频率、颗粒大小、搬运速度共同影响表面结构的发育,高撞击频率、大粒径可以形成并承载更多的表面结构,大动能撞击可形成多种类且大尺寸的表面结构。在借助石英颗粒表面结构进行成因判别时需根据粒径大小选择相应粒级的石英颗粒表面结构特征组合,以及结构的数量、大小特征等进行综合判别。     

关于黄河贯通三门峡的时代

黄河的发育是晚新生代东亚构造地貌演化和环境变迁的重大事件.从整体上看,黄河只有贯通晋豫间的三门峡,东流入海,才称得上黄河干流的最终形成.三门峡是研究和探讨黄河形成、演化的关键部位之一.根据古三门湖消亡与邙山晚更新世黄土沉积速率突然增大揭示的重大环境突变事件,黄河大约于150 kaB.P.前后贯通三门峡东流入海,现代黄河水系最终形成.     

青藏高原东北缘黄河黑山峡出口段阶地特征与断层活动

青藏高原东北缘黄河黑山峡出口地段夜明山 -长流水沟一带 ,黄河的河流阶地发育和保存的较好。阶地的形成不仅记录了青藏高原北部第四纪以来地壳的 7次隆升过程的特点 ,而且阶地的空间展布及其特征反映了断层F8(7) 和F2 0 1活动的特点。详细的观测研究表明F8(7) 以南发育并保存有 7级阶地 ,而F8(7) 和F2 0 1之间及F2 0 1以北仅保存有 5级阶地。所有的阶地都为基座阶地。其中Ⅰ和Ⅱ级阶地前缘在区内连续展布 ,横跨断层F8(7) 两侧的Ⅲ级阶地前缘仍保持连续 ,但阶地宽度陡然变宽 ,Ⅳ级阶地前缘即Ⅲ级阶地后缘左旋位移 15 0m左右。横跨断层F2 0 1两侧 ,Ⅱ级阶地宽度由 2 0 0m急剧变宽为 710m ,Ⅱ级以上阶地前缘左旋位移均在 4 0 0m左右。断层F8(7) 和F2 0 1两侧阶地宽度的变化和阶地前缘的左旋位移记录了断层F8(7) 和F2 0 1第四纪晚期活动的时空规律 ,为断层的活动性评价提供了良好的依据     

关于黄河形成时代的一些认识

以黄河中游河套盆地-晋陕峡谷-三门峡盆地-三门峡峡谷-郑州邙山段黄河形成时代为主要研究内容,辅以黄河上游兴海盆地-共和盆地段黄河出现的时代来探讨统一黄河形成的时代。黄河上游兴海盆地共发育9级黄河阶地,ESR和OSL年代结果表明,最高三级阶地分别形成于200ka,100ka和80ka; 中游河套盆地普遍发育一套湖相沉积,其中盆地东南端托克托台地郝家窑剖面湖相沉积的亮度和烧失量数据呈现一致的由下向上波动上升变化趋势,反映沉积物碳酸盐含量在不断增高,湖水盐度在增大,可能指示了湖泊处于封闭的环境,OSL结果显示湖相沉积结束的年代在100ka前后; 三门峡盆地东端发育的最高黄河阶地年代为150ka,而指示古三门湖湖水外泄的河湖相白砂层结束时间是200ka。文章总结对比前人的研究成果,认为共和运动才是形成统一黄河的主因,尽管如此,上游兴海-共和河段及中游三门峡河段黄河(分别形成于200ka和200~150ka)出现要早于河套地区(100ka),而晋陕峡谷最晚贯通。也就是说,现今统一的黄河形成于100ka前后。     

晋陕峡谷北段保德-府谷地区唐县面上冲积物的特征及其地貌意义

晋陕峡谷是研究黄河演化的关键河段之一,许多学者对晋陕峡谷以及黄河的演化进行了研究,但还没有形成统一认识,特别是晋陕峡谷区唐县面上是否存在古黄河沉积物以及唐县面是否属于黄河阶地,学术界尚存在不同见解。本文以晋陕峡谷北段保德-府谷地区唐县期基岩侵蚀面上18个沉积剖面的野外观察为基础,在各露头剖面砾石层及现代黄河中采集21个样品进行砾石特征统计分析,结果表明:保德-府谷地区存在与现代黄河峡谷延伸方向一致的唐县期基岩宽谷,其形成时代至少在8.0Ma之前。唐县期宽谷底部各剖面砾石成分复杂性指数大多高于1.5,平均磨圆度接近2或在2以上,以次圆和圆为主,但磨圆度方差在0.5以上,砾石中远源组分比例大,具有长距离搬运和来源丰富的特征,由此推断该地区在中新世中期已经存在一条规模较大的河流,是现代黄河贯穿之前的一部分,即古黄河。晋陕峡谷的下切使唐县期宽谷高出现代河面约170m,成为该地段黄河的最高一级阶地。该地区红土层中下部的砾石透镜体,砾石成分简单,复杂性指数在1左右,磨圆普遍较差,除个别剖面,平均磨圆度都在1.5以下,以次棱角状为主,且不同砾石磨圆程度相差不大,磨圆度方差在0.32以下,具有近源堆积的特点,应该是来自河谷两侧支流的洪积物。     

黄河下游悬河稳定性环境地学研究

本文从地壳、地基和堤坝三系统对黄不可下游悬河做了初步工程地质研究，对悬河的地质背景、河道稳定性的地控制因素和地质工程治理对策有了较系统的认识。明确以稳定现有河道为目标，用地质工程和水利工程相结合的大系统环境治理方法，是消除悬河威胁解决中国这一重要环境岩土工程问题的可行途径。     

晋陕峡谷北段晚新生代河流演化初步研究

晋陕峡谷黄河形成的时代是地学界十分关注的科学问题,长期存在比较大的意见分歧,至今没有得到比较好的解决。山西保德地区发育一套晚中新世-早上新世的河湖相沉积,年代为>8.3～3.7Ma, 地貌与地层分析表明,它们是唐县期夷平面的相关沉积。河湖相地层所含砾石层的组构和岩性统计揭示,当时汇入古湖的河流是发源于周围抬升区的短小河流,形成一个局地规模的湖泊水系。晋陕峡谷北段唐县期夷平面之上分布两期红粘土覆盖的河流砾石层,形成年代分别在4.9Ma前和3.7Ma前; 砾石组构和岩性统计揭示,它们所指示的河流流向向北,与黄河流向相反,是一个不同于现代黄河的古河流,它将保德古湖水系与河套盆地联系起来。3.7Ma前,强烈的地面上升导致河湖相沉积结束和唐县期夷平面抬升,风成红粘土堆积其上,地形起伏增大,河流溯源侵蚀加剧,水系进入重新组织阶段; 1.2Ma前,黄土高原南部的河流将原北流水系袭夺,黄河形成; 最近1.2Ma的强烈地面上升,导致黄河不断下切并发育多级阶地,逐渐形成现代壮观的深切峡谷地貌。     

黄河上游地区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害区域危险性评价

本文在对黄河上游地区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害进行野外调查和资料收集的基础上,对地质灾害进行了以县(市)为单元的危险性评价。评价区共包括116个单元,地质灾害危险程度共分为5级,高危险单元5个,较高危险单元7个,中等危险单元11个,较低危险单元47个,低危险单元46个。      

黄河龙羊峡电站区域构造稳定性的工程地质研究

在龙羊峡电站区域构造稳定性问题的研究工作中,我们从分析已有的区域调查和历史地震资料入手,在活断层和古地震现象现场调研的基础上,建立了该区现今应力-形变场的模式,然后通过物理和数学模拟研究,验证了该模式的正确性并取得了定量关系和数据。有效地解决了该电站区域构造稳定性的评价问题。     

苏北梁王城遗址黄泛层初步研究

基于黄河下游流域考古遗址中第一次发现的黄泛地层,对苏北梁王城遗址T3902探方南壁剖面上部自然淤积层采样,结合考古断代,并参照历史资料,通过分析重砂矿物和粒度两方面的实验结果,揭示出考古遗址中黄泛地层的沉积物特征。旨在为今后环境考古中对黄泛地层的判别和对比提供可靠的科学依据,特别是为在黄河下游洪泛区考古遗址中疑似黄泛层的确认提供依据。     

论华北平原的黄河古水系

为合理开发利用地下水及水资料调蓄,通过物探、钻探及室内分析数据,对华北平原埋深２０～３５ｍ的数条ＳＷ－ＮＥ向砂带进行了研究。该砂带具有许多河流相沉积标志,从分布格局、重矿物组合、砂带规模、古生物化石和＾１４Ｃ测年看,该带是末次盛冰期－早全新世形成的黄河古河道带。它切割了末次冰期间冰段棕红色粘土,形成了切割谷。谷内堆积了末次盛冰期－－早全新世砂砾石,后又被中全新世淤泥质粘土掩埋而成为埋藏古河道带。它