卵砾石沙波临界水流条件的水槽试验

以往对沙波的研究多针对河流中下游、河口海岸段的细沙(粒径D<1 mm),而长江上游等卵砾石输移河段(D>2 mm)是否会出现沙波以及卵砾石沙波的临界条件,尚需开展进一步研究。通过长江上游九堆子、筲箕背等卵石滩的现场踏勘,观察到明显的天然沙波形态。采用中值粒径D₅₀=1.8 mm和5.3 mm的天然沙和D₅₀=4.8 mm的轻质沙进行水槽试验,成功模拟出砾石沙波。根据恒定均匀流条件下,产生沙波的比降、水位、流量等水流条件及试验沙的粒径、比重,提出卵砾石沙波的临界条件公式。结果表明,卵砾石沙波的临界条件可以用量纲起动功率w_* 、R／D及比降S表达,并据此提出判别系数G_Dcr。当研究河段的卵砾石输移带上的水流条件满足判别系数G_Dcr,则可以判断能够产生沙波现象。     

卵砾石沙波临界水流条件的水槽试验

以往对沙波的研究多针对河流中下游、河口海岸段的细沙(粒径D＜1 mm),而长江上游等卵砾石输移河段(D ＞2 mm)是否会出现沙波以及卵砾石沙波的临界条件,尚需开展进一步研究.通过长江上游九堆子、筲箕背等卵石滩的现场踏勘,观察到明显的天然沙波形态.采用中值粒径D50=1.8mm和5.3 mm的天然沙和D50=4.8 mm的轻质沙进行水槽试验,成功模拟出砾石沙波.根据恒定均匀流条件下,产生沙波的比降、水位、流量等水流条件及试验沙的粒径、比重,提出卵砾石沙波的临界条件公式.结果表明,卵砾石沙波的临界条件可以用量纲起动功率w*、R/D及比降S表达,并据此提出判别系数GDcr.当研究河段的卵砾石输移带上的水流条件满足判别系数GDcr,则可以判断能够产生沙波现象.     

浊流及其相关的深水底形研究进展

从19世纪发现海底浊流现象开始,这一重要的深水沉积过程就引起了地学界的广泛关注。研究发现深水浊流成因的周期阶坎等超临界流底形广泛分布于海底,且与鲍马定义的浊积岩序列有着密切联系。由于浊流事件的不可预测、破坏力强,直接观测设备和技术也比较匮乏,造成对浊流事件进行直接海底观测的工作较少。总结了国内外浊流及其相关底形的研究成果,对浊流分类、底形的形成与演化进行了讨论,列举了国内外几个典型深水区浊流及其相关超临界流底形的研究案例,包括实验、数值模拟和深水底形研究,详细介绍了周期阶坎这一主要的超临界流底形,讨论了周期阶坎的形成与演化过程及其与鲍马序列的对应关系。最后,对浊流及其相关的超临界流底形研究进行了展望。     

窝崩区水流结构的概化水槽试验研究

窝崩是长江中下游常见的一种崩岸类型,具有流场结构复杂、发展速度快、破坏力强等特点。为揭示不同类型窝崩三维水流结构的特点,以长江中游虾子沟和下游扬中窝崩为例,设计了一般型与口袋型的窝崩概化模型,开展了相应的水槽试验。采用PIV流场测量技术,获得了一般型和口袋型窝崩的三维流场,研究了这2类窝崩的水流结构。试验结果表明：(1)窝塘及附近区域可分为主流区、掺混区和回流区;(2)一般型与口袋型窝崩回流区流速的最大值分别为主流平均流速的0.19倍和0.27倍,掺混区存在着较大的流速梯度且紊动强度大,掺混宽度沿主流方向逐渐增大;(3)一般型窝崩回流区的垂向平均流速比口袋型大48%～76%,且回流中心相比于口袋型更靠近窝塘外侧,这导致一般型窝崩更易将窝塘内泥沙输运至主流区;(4)在较高主流流速条件下,一般型窝崩窝塘水体与主流的交换速率大于口袋型窝崩,较低主流流速下则相反。     

岩溶水流方式与成矿作用关系探讨

本文通过论述管道流与扩散流两种主要岩溶水流方式的水动力、水化学特征与成矿的关系,论证水流方式在岩溶成矿作用中的重要作用。此外,通过分析两种水流的运移特点与矿床特征的关系,指出具浸染状、脉状的矿石结构构造和呈似层状、透镜状、脉状产出的矿体多与扩散流有关,具含砾纹层状、角砾状的矿石结构构造、和呈不规则状、囊状产出的矿体多与管道流有关;具不同形态矿体和不同结构构造矿石共存的矿体,则可由不同岩溶水流方式共同作用造成。      

细粒沉积物底形的实验研究

引言 现实主义原则建立伊始即已明确:层理其实是埋藏的底形。但是直到本世纪初才开始对底形和层理的形成机制进行实验研究。1914年,吉尔勃特(Gilbert)在水槽内研究底形及其发育规律,积累了第一批实验资料。 1956年,西蒙斯(Simons)等人受美国地质调查所的委托,在科罗拉多州立大学开     

旋回阶梯底形的动力地貌及其相关沉积物发育特征

旋回阶梯(Cyclic Step)是一种与斜坡相关的、向上迁移的、具有周期性水跃特征的底形,广义上还包括了冲槽与冲坑。基于迎流面沉积作用和背流面侵蚀作用的主导程度可将其划分为主沉积型和主侵蚀型两类。旋回阶梯具有长波长的特征,其波高比通常大于10。海(湖)底旋回阶梯的形成与坡度有很大的关系,其坡度范围通常为0.25°~2°,很少超过10°。与该种底形相关的沉积具有不对称透镜状或匙状纵切面形态,主要以块状或递变沉积及后积层发育为主要特征,其中以超临界浊流沉积和大规模向上迁移的沉积物波最为典型。旋回阶梯底形广泛分布于世界上绝大多数沉积环境中,其地貌动力学和相关沉积学研究对于"源—汇"系统、过程—产物具有重要意义。     

沉降速率作为独立变量的水流构造三维稳定域图

介绍了D.R.Lowe(1988)建立的以悬移质沉降速率作为独立控制变量的水流构造三维稳定域图。该图不仅适用于浊流沉积,而且还可以适用于降落主流水中的火山碎屑沉积、风暴沉积等。     

底辟构造与天然气水合物的成矿关系

世界上天然气水合物发现地区的地质构造特征研究表明,底辟构造和水合物的形成与聚集有较为密切的关系。底辟构造可能是地层内部圈闭气体由于压力释放上冲的结果,也可能是气体向上运移的通道。初步总结了被动大陆边缘中典型底辟构造与天然气水合物的成矿关系,认为被动陆缘内巨厚沉积层、塑性物质与高压流体、陆缘外侧的火山活动及张裂作用,为底辟构造发育提供了条件,形成了水合物成矿的有利空间。文中对南海底辟构造发育的地质背景进行了分析,并对南海天然气水合物的发育和赋存进行了预测。笔者在进行综合分析的基础上,对底辟构造中天然气水合物的成矿模式进行了进一步的分析和探讨。     

渤海海峡潮流底应力与沉积物分布的关系

用数值模型方法计算了渤海海峡区潮流引起的最大和平均底应力,以及相应的活动层厚度的空间分布,并根据沉积物参数计算了沉积物临界起动切应力。计算结果的分析表明 :(1)最大潮流底应力和沉积物临界起动切应力的关系与底质分布之间存在着明显的对应,最大潮流底应力大于临界起动切应力的地方,分布着粗颗粒沉积物,若前者小于后者,对应的是细颗粒沉积物,若两者近于相等,则对应着较细颗粒的沉积物;(2 )在山东半岛北部近岸和渤海海峡的东北角,最大潮流底应力小于或接近于临界起动切应力的量值,而对应的沉积物是粉砂和砂,这一例外可能是由于残留沉积的出露,这一假说需要根据全新世海面上升历史、古水动力环境模拟、渤海海峡沉积环境演化等方面的研究来验证;(3)活动层厚度的分布规律与海底沉积物的分布存在着相关性 :即活动层厚度越大,对应的海底沉积物越粗;活动层厚度越小,对应的沉积物越细。     

盆地地下水流模式及其转化与控制因素

Tóth(1963)在复杂盆地给定上边界水头条件下, 推演出多级次地下水流系统.运用此方法探讨水流模式, 改变盆地介质或盆地深度等条件, 盆地水均衡会同步发生变化; 同时, 给定上边界水头也固化了盆地的势源与势汇的位置与数目, 这与实际条件不相符合, 也限制了地下水流模式的转化研究.在总结实验条件下多级水流系统特征的基础上, 提出了通量上边界的地下水流系统模拟方法(简称CUG-GWFS方法), 并进行了水流系统数值模拟.结果表明: (1)在多个可能势汇的盆地中, 可以发育5种地下水流模式, 即: 简单区域水流系统(RS)、局部+区域两级嵌套水流系统(LS+RS)、局部+中间+区域三级嵌套水流系统(LS+MS+RS)、局部+中间两级嵌套水流系统(LS+MS)和简单局部水流系统(LS).(2)盆地地下水流模式受盆地入渗强度、介质条件、盆地长度与深度比值, 以及盆地可能势汇的多少与位置的影响.(3)保持其他条件不变, 单独加大盆地入渗强度比R_ic, 或加大盆地长深比R_ld, 盆地水流模式按照上述5种模式呈现有序转化.      

新疆赛里克底地区接触变质岩特征及其与多金属矿产的关系

新疆赛里克底地区的变质岩分布广泛,变质作用类型有区域低温动力变质、接触变质、动力(脆裂)变质,与多金属矿产关系紧密的是接触变质岩,它是该地区找矿的重要标志。     

法向冻胀力与基础底面积关系的分析

关于法向冻胀力与基础底面积关系的研究,目前国外文献中刊载尚少。而在国内,近几年来,一些单位通过室内和现场试验,对此进行了一定的研究。由于各地的土质、温度、水分条件不同或同一条件下基础型式、埋置深度各异,所以法向冻胀力与基础直径(或边长)关系线的斜率、单位法向冻胀力与基础底面积关系曲线的曲率也有     

胶东山城金矿地质与地球化学变量的关系

为研究胶东地区山城金矿的控制因素和预测隐伏矿体,利用R型因子分析和聚类分析揭示了各种地质和地球化学变量的关系。同时,针对聚类分析中难以有效显示变量间负相关问题提出了反序变换的方法。结果表明,该矿的黄铜矿化、脉状黄铁矿化、Au-Ag-Cu组合与As-Sb-Hg组合相关,并受主构造面走向波动控制;而较厚石英脉、菱铁矿化、星散状黄铁矿化、Pb-Ba组合与Co-Ni组合相关,并受主构造面倾向波动控制。这些结果与地质结论一致,但研究方法更简便快捷。     

地质变量的多级分解及其应用

地质变量是一种总体变化、多级局部变化和随机变化机相叠加的综合性变量.研究表明,多级变化的这种叠加在半变异函数模型上有明显的反映(漂移效应和套合结构),即多级变化的分解与各级变化所对应之变异特征的分离应具有同步性.据此笔者指出,趋势-剩余分析或滑动平均与结构分析相结合的方法能有效地筛分地质变量中的多级变化.一个筛分断层构造的应用案例为此提供了例证.     

湖南省某金矿聚形黄铁矿与明金的关系

湖南省某金矿产于中元古界冷家溪群地层中。1986年,我们对该区337米中段矿石,初步进行了物质成分及金的赋存状态研究。样品是按照不同矿段和不同矿石类型分别采集的,即石英脉型矿石两个,石英细脉带型和破碎蚀变岩型矿石各一个,其编号依次为Z_1、Z_2、Z_3和Z_4。     

准噶尔盆地侏罗纪沉积体系序列演化与油气的关系

准噶尔盆地侏罗纪沉积体系序列演化与油气的关系谢渊，罗安屏，傅恒（地矿部成都地质矿产研究所）前言准噶尔盆地是我国重要的含油气盆地之一。几十年的油气勘探开发已经展示出盆地蕴藏着丰富的油气资源。尤其是最近几年的油气勘探，在盆地诛罗系已获得重大突破，越来越证...     

1995年云南孟连西7.3级地震前震序列特征及其与主震的关系

在分析１９９５年云南孟连西７３级地震的前震序列时,发现跟踪最大前震６２级的余震序列中,有一组较大震级的地震呈现出随时间的增长不断线性递增的特点,这种特点在云南其他震例中也曾多次出现过。利用修正的大森公式ｎ（ｔ）＝ｋ／（ｔ＋ｃ）ｐ拟合该序列,在获得的参数重新构造的频度－线性化时间坐标中,这一组地震显示出与海城前震序列随时间变化震级出现非线性增强的共同特征。采用表征物质加速应变而失稳的方程ｄ（∑Ｍ０１／２）／ｄｔ＝ｃ／（ｔｍ－ｔ）ｎ,对孟连西前震序列多方面进行跟踪定量分析,预测主震的发生时间平均比实发时间仅推迟２６ｍｉｎ,震级相差０１７级。     

南海北部边缘盆地泥底辟及泥火山特征及其与油气运聚关系

泥底辟与泥火山成因机制相同,发育演化特征相似,但最终地质形态及存在形式有所差异.通过深入分析南海西北部莺歌海盆地泥底辟与东北部台西南盆地泥火山发育展布特点及伴生天然气地球化学特征,指出莺歌海盆地泥底辟主要分布于盆地中部的莺歌海深大凹陷,且沿盆地NW方向呈五行雁行式排列,泥底辟发育演化具有明显的低密、低速和异常高温超压的特点;而台西南盆地泥火山主要展布于南部凹陷陆坡深水区和台湾陆上台南-高雄地区,陆上泥火山多沿深大断裂带分布,地面形态特征类似火山形态,多具有喷口,海域泥火山的海底形态亦与其相似,但研究程度较低.泥底辟及泥火山伴生烃类天然气成因类型较多,但以成熟-高熟煤型烃类气为主;伴生的非烃气CO₂和N₂丰富,但以无机壳源型CO₂为主.泥底辟及泥火山的泥源层均为中新世及上新世海相坳陷沉积的巨厚泥页岩,本身即具生烃潜力,其成熟生烃及其与泥底辟/泥火山运聚通道和底辟伴生构造的良好配置,则构成了其独特的泥底辟/泥火山油气运聚成藏系统,进而控制了这种“泥底辟/泥火山型油气藏”的分布.