山东临朐山旺组火山集块岩和辫状河道沉积物发现的意义——对李泰来等论点的质疑,兼述山旺化石的早期研究历史

山东临朐解家河盆地山旺组底部发现火山集块岩,下部有一层岩屑质长石砂岩,具清楚的板状交错层理.证明解家河盆地附近虽有火山活动,而解家河盆地本身并非天池式封闭型古火山口.为澄清山旺组建立的年代,简述了山旺组的早期研究历史.     

吉林省辉南县大龙湾火山基浪(base-surge)堆积物的发现

大龙湾火山为一中心式玄武质喷发的火山口,其基浪堆积物分布于火口湖环的北、西、东三面,由玄武质火山豆、火山砾和凝灰质组成,形成大型似沙丘状构造、低角度交错层理、波状层理和平面平行层理。大龙湾火山初次爆发后,地表水和地下水迅速汇集于火口,在其后的喷发中,上升的岩浆柱遇水爆炸,导致横向放射状扩散的火山基浪,出现基浪堆积物。     

广西桂林地区中、上泥盆统风暴岩沉积特征及其地质意义

桂林地区中、上泥盆统以海相碳酸盐岩为主,地层中夹有多套风暴沉积.风暴沉积特征包括底面侵蚀构造、放射状组构、丘状交错层理、递变层理、平行层理、块状层理等.风暴沉积主要包括A、B、C、D、E 5种沉积单元:A.块状层理段,由具块状层理的竹叶状砾屑灰岩构成,代表风暴涡流沉积;B.递变层理段,由砾屑灰岩和砂屑灰岩构成,代表风暴浊流沉积;C.丘状交错层理段,由具丘状交错层理的砂屑灰岩构成,代表风暴浪作用沉积;D.平行层理段,由具平行层理的砂屑灰岩组成,代表风暴浊流沉积(相当于鲍马序列的B段);E.均质层理段,由具均质层理的泥晶灰岩构成,为风暴后期的快速悬浮沉积.由上述沉积单元组合成不同的风暴沉积序列.桂林地区风暴沉积的发现表明,广西在泥盆纪时位于低纬度区域,该沉积对于认识该区中、晚泥盆世的古地理、古气候和古海洋具有重要意义.     

鄂东南地区早三叠世风暴沉积序列及其环境意义

鄂东南地区下三叠统以海相碳酸盐岩为主,发育典型的风暴成因的竹叶状砾屑灰岩.风暴沉积构遣包括风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造、风暴浪构造、风暴涡流构造及风暴期后快速沉积构造和放射状构造等.风暴沉积主要包括7种岩相类型:A为具块状层理的竹叶状砾屑灰岩;B为具递变层理的砾屑灰岩;C为具丘状、洼状交错层理和平行层理的砂屑灰岩;D为具平行层理的砂屑灰岩;E为具波痕交错层理的砂屑灰岩;F为具水平层理的粉屑灰岩;G为具块状或水平层理的泥状灰岩.它们组成4种典型的风暴沉积序列:风暴潮序列(序列1)、潮下带风暴流序列(序列2)、内陆棚风暴流序列(序列3)和外陆棚风暴浊流序列(序列4).鄂东南地区广泛发育的风暴沉积,说明三叠纪时期该地区处于低纬度带的潮坪-陆棚浅水沉积环境.     

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。     

卷曲层理及其地质意义

卷曲层理较常见的是准同时变形的层理.在欧美地质文献中,常称为卷曲纹层、层内挠曲和柔皱构造;在苏联地质文献中,常称为同生变形小褶曲.由于卷曲层理是一种较常见的地质现象,并具有一定的地质意义,所以,我认为应该把它列入层理分类中的一种层理类型.卷曲层理的特点是:在一组岩层的个别层位中,层理产生了明显的弯曲,状似"背斜"和"向斜";有时伴生有原生小断裂,     

西昌盆地新基姑地区大箐组风暴岩特征及其地质意义

西昌盆地新基姑地区奥陶系大箐组发育典型的风暴岩.风暴沉积构造主要有底冲刷构造、砾屑层理、粒序层理和丘状交错层理等.通过剖面实测,识别出3种风暴沉积序列:序列Ⅰ主要为薄层泥晶白云岩夹黄灰色极薄层状泥岩,为风暴浪基面以下的远源风暴浊流沉积,为风暴岩序列的E1段沉积,主要发育于外缓坡下部;序列Ⅱ发育底冲刷面(A)、平行层理段...     

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。     

层状页岩力学特性及其破坏模式研究

采用MTS815型岩石力学试验机进行了页岩层理面不同角度取芯的力学试验,获得了其力学参数及破坏模式特征。试验表明：层理面不同角度试样力学性质存在较大差异性,平行层理面试样其抗压强度最高,与层理面夹角为30°时抗压强度最低,弹性模量随取芯角度的增加逐渐降低。单轴压缩,夹角为0°时破坏模式主要为沿多个平行层理面竖向劈裂,夹角为30°时沿层理弱面剪切破坏,夹角为60°时为大角度剪切破坏并贯穿60°弱层理面,夹角为90°时主要为层状拉张破坏。三轴压缩,夹角为0°时试样有多条破裂面,呈劈裂与剪切破坏共同作用;夹角为30°时,沿层理面剪切破坏;夹角为60°时,呈现剪切破坏,剪切破裂面与水平面夹角在45°~50°之间;夹角为90°时,以剪切破坏为主,有多条平行开裂层面。页岩层理面表现出明显的弱面特征,研究结果为水力压裂施工设计提供了技术参数。     

渤海湾盆地孤南洼陷沙三中亚段风暴沉积基本特征及其地质意义

首次提出在孤南洼陷沙河街组沙三中亚段发育风暴岩沉积。根据岩心观察及分析,发现两处风暴岩沉积分别发育于浅湖和三角洲前缘沉积环境中。本区风暴岩沉积中发育以下相互伴生而具有指相作用的沉积构造,层面构造包括:渠模、截切、风暴形成的冲刷面;层理构造包括:块状层理、丘状交错层理、洼状交错层理、波状层理和浪成砂纹交错层理5种层理构造;以及生物逃逸迹及同生变形构造。本区风暴岩理想的垂向沉积序列可概括为"似鲍马序列",自下而上为:SA,递变层理段;SB,平行层理段;SC,风暴浪振荡作用段;SD,波状层理段;SE,泥岩段。本次风暴沉积的发现,将有助于对孤南洼陷沙三中亚段地层沉积时期滨浅湖范围的界定,增加了新的沉积相类型,为岩石地层的划分提供了新依据;此外,也为寻找良好的油气储集层和生油层提供了新空间。     

页岩各向异性特征的试验研究

为研究彭水页岩气区块储层的各向异性特征,开展了石柱县龙马溪组页岩的单轴和三轴压缩试验,分析了其力学特性、强度特征和破裂模式的各向异性,并揭示了其破坏机制的各向异性。结果表明：(1) 龙马溪组页岩具有明显的各向异性特征,弹性模量在平行层理方向最大,垂直层理方向最小,且围压的增加使其增加速率不断减小;0°、30°和60°、90°页岩的泊松比随围压的增加呈现出了相反的变化规律,这可能与页岩层理间孔隙和微裂缝的良好发育有关。(2) 相同围压下,0°试样强度最高,90°次之,30°最低,总体上呈现出两边高、中间低的U型变化规律,而不同角度的Hoek-Brown强度准则能较好地反映其强度的各向异性特征。(3) 页岩破裂模式的各向异性是由破坏机制的各向异性引起的,而强度的各向异性是由破坏机制的各向异性控制的。单轴压缩时,0°页岩为沿层理的张拉劈裂破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°为贯穿层理和沿层理的复合剪切破坏,90°为贯穿层理的张拉破坏。三轴压缩时,0°为贯穿层理的共轭剪切破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°和90°为贯穿层理的剪切破坏;页岩地层的层状沉积结构和层理间的弱胶结作用是破坏机制各向异性的根源。研究结果为水平井井壁的稳定性分析和水力压裂施工设计等提供了技术参考。     

油页岩热膨胀影响因素及防膨胀措施研究

结合扶余油页岩原位转化试验工程,对温度、围压、层理结构三种热膨胀影响因素进行数值模拟.研究结果表明:在原位状态下,当温度在100～300℃范围变化时,温度与油页岩热膨胀变化量为正相关;平行层理方向热膨胀变化量总是小于垂直层理方向热膨胀变化量;对油页岩施加围压时,油页岩的膨胀量会产生抑制效果,甚至由膨胀变为压缩.针对现有...     

江西东乡赛阳关破火山口的特征及演化

赛阳关破火山口火山活动具多期次性,以多相火山一次火山侵入相为特点。火山喷发物成份的规律变化,表明岩浆源呈层状垂直分带。破火山口的塌陷具不均一性,明显偏向东南一侧,其演化过程为:中心式熔岩溢流,揭开火山活动的序幕;沿环状裂隙强烈的火山灰流喷发,进入破火山口发育阶段;以及由此而产生的沉陷。     

缓倾斜层状岩体单轴压缩力学行为的颗粒流数值模拟

针对不同层理面强度的缓倾斜层状岩体在单轴压缩试验中产生不同破坏形式的问题,以室内原岩单轴压缩试验结果为依据,采用颗粒流程序建立了缓倾斜层状岩体单轴压缩数值模型,研究了不同层理面强度条件下的缓倾斜层状岩体强度及破坏形式变化特征,并分析了不同工况时缓倾斜层状岩体微裂纹发育及演化规律和细观颗粒的位移演化规律,研究表明:当层理面强度远小于层理面间完整岩体强度时,层理面在一定程度上降低了层状岩体的整体强度,宏观破断面为沿层理面和贯穿层理面的折线型破断面;当层理面强度与层理面间完整岩体强度相近时,宏观破断面主要为光滑单斜面;当层理面强度远大于层理面间完整岩体强度时,层状岩体的强度由层理面间完整岩体的强度决定,宏观破断面主要为X型共轭破坏面。     

峡东地区埃迪卡拉系灯影组风暴岩的发现 及其环境意义

本文首次报道了峡东地区埃迪卡拉系灯影组石板滩段地层中的风暴岩。通过详细的剖面观察、测制和室内研究,识别出石板滩段典型的风暴沉积标志,包括各种丘状交错层理、粒序层理、冲刷 充填构造、平行层理及变形层理等。结合各类风暴沉积标志在剖面上的组合关系将研究区风暴岩划分出4个风暴沉积序列类型：其中类型Ⅰ为风暴流成因的滞留沉积与底面的冲刷面、丘状层理、波状层理、水平层理的组合,属形成于正常浪基面附近的近原地风暴岩; 类型Ⅱ为具颗粒流性质的块状内碎屑灰岩与丘状交错层理的组合,常见变形层理,形成于斜坡上部;类型Ⅲ为以渠模、丘状交错层理与水平层理的频繁叠加为特征,出现在风暴浪基面与正常浪基面之间;类型Ⅳ为具粒序层理的砂 砾屑浊积灰岩,形成于风暴浪基面以下,划归为风暴成因的远源浊流沉积。研究区风暴岩的特征表明：风暴层蕴含了强烈的气候信息,风暴频发是灯影期气候转型的重要响应;该时期构造相对活跃、海底地形复杂化是风暴沉积形成的原因之一;研究风暴岩的特征对等时地层对比研究也具有重要意义。     

考虑页岩层理剪切滑移的水力裂缝几何参数计算方法

针对现有页岩气体积压裂层理裂缝扩展模型及其计算方法研究的不足,基于三点弯曲试验,结合数字图像法获取了页岩层理关键力学参数;利用弹性力学理论和线弹簧模型建立了页岩气体积压裂层理裂缝扩展拟三维数学模型,并得到了试验验证;开发了裂缝几何参数计算程序,计算分析了层理参数与压裂施工参数对水力裂缝扩展的影响规律。结果表明：当层理刚度小于10 GPa/m及大于30 GPa/m时,剪切滑移量达到极大值及极小值,且基本保持不变,当层理刚度在10～30 GPa/m之间时,层理刚度与剪切滑移量呈线性负相关关系;当层理密度为5～7条时,主裂缝会沟通更多的层理;当层理强度为5～8 MPa时,水力裂缝易穿层扩展,且能使层理产生剪切滑移,从而生成复杂裂缝;当压裂液排量和压裂液黏度分别在9～12 m3/min和2.5～5m Pa·s范围内时,水力裂缝易穿层扩展,最终形成十字型裂缝,有助于复杂裂缝的形成。该研究对认识页岩层理力学性能及其对层理裂缝扩展规律的影响有一定的指导意义。     

湘西北江坪地区志留系风暴沉积特征及意义

湘西北江坪地区志留系小河坝组发育了大量与风暴作用有关的沉积构造,如渠模、风暴丘状体、波状侵蚀面、介壳层、递变层理和振荡波痕等。在垂向厚度不足5,m的地层中连续发育了3期垂向结构特征不尽相同的风暴岩序列:Ⅰ.具波状侵蚀面的风暴丘状体序列;Ⅱ.具渠模构造的递变层理段+块状层理段:Ⅲ.具波状侵蚀面的递变层理段+水平层理段。上述风暴沉积都具有原地或近原地特点。该套风暴沉积的发现进一步证实了早志留世小河坝期湘西北地区的古地理环境为古海水深度相对较小、接近于正常浪基面的临滨环境。     

丘状和似丘状交错层理成因机制研究进展

丘状交错层理多和风暴沉积相关,似丘状交错层理多和浊流沉积相关,随着研究的深入,早已打破了丘状(似丘状)交错层理分别只存在于浅水(深水)沉积环境中的界线,故近年来丘状(似丘状)交错层理在作为沉积环境判别标志方面出现了很大的争议和混淆,究其原因则在于对丘状交错层理和似丘状交错层理的成因机制缺乏明确的认识。在详细总结丘状(似丘状)交错层理的结构、形态特征和垂向序列的基础上发现: (1)丘状交错层理底界常为剥蚀面,内部削切关系发育且与洼状交错层理关系密切;垂向序列常出现层段缺失和丘状交错层理叠置。(2)似丘状交错层理纹层厚度变化多样;丘状层可镶嵌于平行层理或小型交错层理之中,且为连续沉积;垂向序列往往出现高流态沉积构造与低流态沉积构造交替叠置。依据这些特征并结合水槽实验的相关研究成果,从流体力学角度可将丘状(似丘状)交错层理的形成机制分为水动力机制和沉积机制两部分。两者的水动力机制完全相同,即为立轴漩涡形成,在自然界中一般为斜压波动引起。两者的沉积机制完全不同: 丘状交错层理为剥蚀悬砂沉积机制,而似丘状交错层理则为悬砂降落沉积机制。由于2种沉积机制所形成的沉积物悬浮浓度及其对沉积流体能量的要求不同,故形成丘状和似丘状交错层理各自不同的沉积特征。这对于从流体演化方面判断沉积环境具有非常重要的意义。     

1220破火山口铀矿田的构造特征及其成矿构造条件分析

在前人丰富资料的基础上,经过1979—1980年的进一步研究,确定了1220地质体是一个典型的大型破火山口。本文系这次工作成果的一部分,着重于论述该破火山口的区域地质背景;破火山口的结构构造特征及其与铀矿化的关系;分析该破火山口有利于铀成矿的构造条件,供今后火山岩地区找矿勘探工作参考。     

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。