Influence of sedimentary environments on mechanical properties of clastic rocks

The sedimentary environments are the intrinsic factor controlling the mechanical properties of clastic rocks. Examining the relationship between rock sedimentary environments and rock mechanical properties gives a better understanding of rock deformation and failure mechanisms. In this study, more than 55 samples in coal measures were taken from seven different lithologic formations in eastern China. Using the optical microscope the sedimentary characteristics, such as components of clastic rocks and sizes of clastic grains were quantitatively tested and analyzed. The corresponding mechanical parameters were tested using the servo-controlled testing system. Different lithologic attributes in the sedimentary rocks sampled different stress–strain behaviors and failure characteristics under different confining pressures, mainly due to different compositions and textures. Results demonstrate that clastic rocks have the linear best-fit for Mohr-Coulomb failure criterion. The elastic moduli in clastic rocks are highly dependent upon confining pressures, unlike hard rocks. The envelope lines of the mechanical properties versus the contents of quartz, detritus of the grain diameter of more than 0.03 mm, and grain size in clastic rocks are given. The compressive strength or elastic modulus and the grain diameter have a non-monotonic relation and demonstrate the “grain-diameter softening” effect.     

利用地震属性预测煤层厚度及古河流冲刷带的方法

根据山西宁武煤田某煤矿2#煤层采掘及钻孔揭露情况,发现该井田中部和南部存在古河流冲刷带。通过对比基于优选的4个地震属性的四元一次、四元二次多项式回归模型与BP神经网络预测模型,决定将BP人工神经网络模型预测煤层厚度数据应用于整个测区古河流冲刷带的预判工作。首先利用GeoFrame系统和Landmark公司Poststack模块,提取2#煤层反射波的各类沿层切片,分析并圈定出2#煤层古河流冲刷带的大致范围,在此基础上,利用垂直时间剖面中2#煤层反射波的各种波形特征,进一步判别2#煤层古河流冲刷带解释的可靠性,然后结合BP神经网络预测模型获得的2#煤层厚度变化趋势图,最终解释出2#煤层古河流冲刷带范围:勘探区内2#煤层厚度变化范围0～5.3m,根据其煤层厚度变化趋势,将全区划分出一大二小3个古河流冲刷带。     

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘,主要岩性为灰绿色-紫红色(气孔)(杏仁)玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(296.6±8.1) Ma,MSWD=7.7(93%置信度),时代属早二叠世。地球化学研究表明:该火山岩属亚碱性系列,全碱含量较高(w(Na₂O+K₂O)=3.95%~6.39%)且相对富钠。轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)_N=3.49~14.66)且分馏较好((La/Sm)_N值均大于1.00(1.68~3.51)),重稀土分馏较差((Gd/Yb)_N=1.38~2.56)。仅部分样品有微弱的负铕异常(δEu=0.88~1.15)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征,结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景,认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主,兼有部分弧火山岩的特征,形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下,火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。     

不同土壤类型多氯联苯土壤残留特征变化分析

为了解多氯联苯（PCBs）在不同土壤类型中的环境分布行为,在“中国网格化农药排放残留模型”的基础上,开发了“中国网格化工业污染物排放残留模型”,并用以对PCBs的研究。进行了PCBs的单源排放和包括城市土壤、旱田、水田、草地、林地及荒地等6种不同类型的土壤残留特征的数值模拟,并对土壤残留特征的变化进行了分析。研究结果表明：PCBs在土壤中的残留浓度与土壤的含气和含水率及其理化性质有关,对排放期末6种类型土壤质量分数与土壤含水体积作相关分析,其相关系数为R=-0.999 5,显著性水平P<0.000 1;PCB同系物在不同土壤层的残留浓度的变化与其理化性质有关。低氯取代的PCB同系物由于其水溶解度高,更容易向深层土壤迁移,其在土壤纵向分布随时间变化较快;随着土壤深度的增加,高氯取代的PCB同系物向深层土壤的扩散能力较弱,其在土壤纵向分布较为稳定。     

古红河沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

莺歌海盆地内的大量沉积物是验证与青藏高原隆升有关的河流流域变化争论的理想材料.因此,对南海西北部莺歌海盆地6口井沉积物样品进行了稀土元素分析,结果发现,位于盆地中央轴部位的N4、N5及N6井沉积物自晚渐新世到更新世具Eu元素正异常的特征,显示其母岩应为红河流域内大量基性-超基性变质岩和火山岩;位于盆地东侧斜坡带的N1和N2井沉积物则受控于以Eu元素负异常为标志的海南岛;位于盆地东南侧的N3井沉积物晚渐新世明显受到基性物源的影响,使Eu元素呈现正异常的特征,到上新世该井沉积物主要受控于海南岛物源.越南中北部马江断裂带中古生界变质岩区以及红河流域的变质岩区为该地区提供了大量基性沉积物,造成该地区沉积物具Eu元素正异常的特征.可以认为,红河源区从晚渐新世一直到更新世时期流域内母岩类型基本保持稳定,没有大的流域母岩类型突变事件发生.因此,如果红河在其演化历史上发生过流域面积袭夺事件,其时间也只能在晚渐新世之前或更新世之后.     

浅析铜陵地区地质构造与岩溶塌陷分布的关系

正铜陵地区岩溶塌陷十分发育,为该市最突出的地质灾害,自有详细记录的1955年小街地区岩溶塌陷至2017年,先后有31处被列为岩溶塌陷地质灾害点,造成巨大的经济损失,为矿业开采、工程建设带来重大影响。区内地质构造发育,对岩溶塌陷控制作用明显。本文通过研究岩溶塌陷在地质构造上的分布特征,浅析地质构造对岩溶发育的强弱、方向、深度的影响。     

青海共和盆地下白垩统烃源岩地球化学特征及其生油意义

我国西北大部分地区在早白垩世处于挤压为主的构造环境,但共和地区处于伸展的构造环境,发育了巨厚的下白垩统湖相沉积。我们首次在共和盆地下白垩统发现了一套２５８．１５ｍ 厚的烃源岩。这一发现改变了以往西北白垩系烃源岩仅分布在祁连－秦岭以北的观点, 这对于研究我国西北地区白垩系烃源岩的分布和油气田的形成具有重大意义。共和盆地下白垩统从下到上分为万一段、万二段、万三段、万四段。万一段和万四段是炎热干旱气候条件下形成的红色沉积, 基本没有生烃能力。万二段烃源岩是一套炎热潮湿气候条件下形成的浅湖－半深湖相沉积, 烃源岩有机质丰度达到了中到好烃源岩的丰度标准, 干酪根类型以Ⅰ２ 型为主。该烃源岩在Ｋ２ 早期（９０．０１Ｍａ） 进入生油门限, 开始生油, 从Ｋ２ 晚期（７４．１１Ｍａ） 以来,一直处于大量生油的成熟阶段。下白垩统万三段沉积时期, 水体时深时浅, 暗色泥岩和红色泥岩交替出现。暗色泥岩属于中等烃源岩, 其有机质类型主要为Ⅱ型。它在晚白垩世 （７８．０２Ｍａ） 进入生油门限, 但一直到第四纪 （１．５Ｍａ） 才进入大量生油的成熟阶段。共和盆地下白垩统烃源岩发育, 具有形成中小型油气田的可能性。     

塔中古溶洞见证晚奥陶世抬升幅度

塔中隆起区上奥陶统良里塔格组灰岩与桑塔木组砂—粉砂岩之间为不整合接触,昭示着这两个组沉积期之间存在一次历时约百万年的区域性构造抬升事件。中古31井良里塔格组三段的4 125.6～4 133.9 m井段为垮塌型溶洞沉积,洞顶距良里塔格组二段顶部190.6 m,溶洞中角砾状充填物主要来自良里塔格组洞壁本身的礁相灰岩,且见数厘米厚的暗河流水沉积纹层,未发现源于其它时代的颗粒混杂其间。这一事实指证了溶洞的形成和充填时代均为良里塔格组沉积之后、桑塔木组覆盖之前的晚奥陶世凯迪中期。具溶蚀力的淡水潜流带的深度一般不低于周围的海平面,由此可推断出该井区这次抬升出海平面之上的高度,即使忽略良里塔格组顶部可能经地表剥蚀的良里塔格组一段,抬升出水面部分至少也应该有190 m,藉生态地层学恢复洞壁礁灰岩沉积时的海水深度约为30 m±,因此总抬升幅度至少能达到220 m。