兴蒙造山带晚古生代伸展过程:来自二连浩特东北部石炭-二叠系沉积地层的证据

本文选取内蒙古二连浩特东北部本巴图地区,通过对石炭-二叠纪沉积典型地层的剖面测制、锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析,查明其充填层序、沉积环境及物质来源,并进一步探讨了兴蒙造山带晚古生代伸展构造的演化过程。来自石炭-二叠纪地层的3个凝灰岩样品中最年轻峰值年龄分别为298Ma、302Ma、303Ma,表明其形成时代为303～298Ma,即晚石炭世-早二叠世,应归属格根敖包组。沉积环境研究揭示石炭-二叠纪沉积地层发育两个从前三角洲相到三角洲前缘相的旋回,其沉积速率估算结果与伸展构造背景下的裂谷盆地沉积速率相似。锆石Hf同位素特征分析表明,从约400Ma到约300Ma,其演化趋势具有新生地壳明显增多的特点,揭示从早中古生代年轻造山带形成到晚古生代伸展作用发生过程中的变化。结合区域地质研究,晚古生代北造山带的沉积演化和伸展作用过程可分为四个阶段:第一阶段为磨拉斯盆地形成,以盆地南缘泥鳅河组为代表;第二阶段为贺根山伸展带发育阶段,形成超基性-基性-酸性的岩浆组合;第三阶段为稳定的陆表海环境,以晚石炭世本巴图和阿木山组的碎屑岩-碳酸盐岩组合为代表;第四阶段是晚石炭世-早二叠世的第二次伸展,发育格根敖包组火山-沉积岩系组成的三角洲沉积,具有陆内裂谷盆地性质。     

Seismic Stability of a Tunnel Considering the Dynamic Geologic Parameters of Loess

In this study, Taiyuan loess is used in the analysis of the seismic stability of a loess tunnel. This analysis considers the dynamic parameters of the loess as determined via triaxial compression tests in the literature. In this analysis, the consolidation pressure is converted into the thickness of the overlying loess layer. The spring stiffness and damping coefficients of the viscoelastic boundary are obtained using the maximum dynamic elastic modulus in conjunction with different loess moisture contents and Poisson’s ratios. Additionally, the loess cohesion and internal friction angle are also obtained for different moisture contents. By (1) utilizing the dynamic finite element static shear strength reduction method and the non-convergence rule, (2) taking the safety factor as the assessment standard for loess tunnel stability, and (3) reducing the dynamic parameters of the loess mass until the model calculation is non-convergent, the effects of the moisture content, seismic intensity and loess thickness on the safety factor are obtained. A theoretical basis for the seismic response analysis of this type of loess tunnel is provided by considering the dynamic parameters of loess.     

长白山火山下方地幔转换带中滞留的俯冲太平洋板块存在空缺吗?

针对近年来长白山火山下方地幔转换带中是否存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺"而引起的不同科学认识的热烈辩论,本文主要回顾了我国东北地区地幔转换带的体波成像结果。使用相对走时残差的远震体波成像结果显示,长白山火山以西地幔转换带中存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺";而使用绝对走时残差的区域成像和全球成像结果,尽管展示出长白山火山以西比以东略低的波速异常,但长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域下方的地幔转换带均展示出明显的连续的高波速异常。在接收函数分析时,如果以全球平均值660km而非我国东北地区平均值670km作为基准,来分析660km间断面是抬升还是下沉;以全球平均值250km而非我国东北地区平均值260km作为基准,来分析地幔转换带是增厚还是减薄的话,则可以得到长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域660km间断面下沉与地幔转换带增厚的认识。这种与绝对走时残差成像结果展示的地幔转换带为连续的高波速异常结果相一致的结果,说明太平洋板块俯冲前缘已由日本海沟抵达我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处。结合高温高压实验、数值模拟与岩石地球化学研究结果,本文并不支持长白山火山以西的地幔转换带存在低波速异常指示的板块"空缺"和地幔转换带"减薄"的认识。长白山火山的深部起源与太平洋板块深俯冲至我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处形成的"大地幔楔"结构动力学相关。     

柳河盆地中生代充填特征与盆地演化

柳河盆地中生代地层发育有中侏罗统侯家屯组,下白垩统果松组、鹰嘴砬子组、林子头组、下桦皮甸子组和亨通山组。主要岩石类型为碎屑岩、火山碎屑沉积岩、火山碎屑岩和熔岩,沉积相为扇三角洲-湖泊相。根据岩性变化和岩相组合,将下白垩统划分为13个三级层序和8种充填类型。根据盆地构造和层序特征,划分为5个构造发育阶段,分别是中侏罗世初始凹陷阶段、晚侏罗世抬升剥蚀阶段和早白垩世的3个火山喷发-沉降阶段。柳河盆地是一个受走滑张扭-走滑压扭机制控制的走滑伸展盆地。     

高密度电法在草炭土分布特征调查中的应用

为了更好的研究草炭土湿地基本信息,获取草炭土分布特征,选择吉林省东部沼泽草炭土湿地为研究对象,运用高密度电阻率法,对比不同装置下探测结果的差异,再与已知的探槽资料做对比,得出温纳—施伦贝格装置为最可靠、最合理的探测装置。再将该装置运用到其他草炭土地区,得出对草炭土湿地的探测为浅层地质问题,草炭土的视电阻率为50~300Ω·m,深度为1.2~3.9 m,在反演图像中表现为低阻体部分,各地层间层状结构明显,电性界限分明。     

非均匀各向异性储层地震AVAZ响应模拟及分析

基于波动理论的各向异性反射率方法能够充分考虑地震波动力学特征。对单界面理论模型、实际非均匀各向异性模型分别进行正演模拟及分析,比较Ruger理论与反射率方法模拟结果的波动力学特征。结果表明,对于界面模型两种方法均能得到相同的计算结果,但对于实际非均匀各向异性介质,基于Ruger理论的算法受时间采样率的影响,而基于波动理论的反射率方法输入实际空间域模型,计算结果不受时间采样率的限制。     

基于遥感的辽西朝阳地区水文地质信息提取及其应用

为解决辽西地区干旱缺水问题,通过卫星遥感与地面物探相结合的工作方式,研究了水文地质信息提取方法及其应用技术,并在辽西地区开展了初步应用。结果表明,卫星遥感技术不仅可以从宏观上掌握研究区地下水赋存规律,还可探测到常规方法难以发现的水文地质信息,通过卫星遥感技术可以缩小地面物探工作区的范围,该方法有效提高了地下水探测的工作效率及其准确性。此外,通过对电测深电阻率值的定量分析表明,当探测到的九佛堂组岩组电阻率介于18～22Ω·m之间时,该处富水的可能性极大,该方法可有效降低在九佛堂组中物探找水工作的难度。     

内蒙古陶来托斑岩型钼矿综合找矿信息提取及找矿潜力

对内蒙古陶来托钼多金属勘查区进行地质、地球物理、地球化学综合找矿信息的提取来评价矿区找矿潜力。结果表明,陶来托钼多金属矿是一个以斑岩型钼矿为主的勘查区,发现了斑岩型钼矿床及多处热液脉型铅锌银矿(化)点。成矿岩体为早白垩世花岗斑岩,控矿构造为北东-北北东向断裂。斑岩型钼矿化区与环状激电异常和环状磁异常对应性较好,显示出中低视极化率异常为矿致异常的特征。1∶5万化探异常元素由钼矿化区至铅锌银矿化区表现出Mo、W—Ag、Pb、Zn的侧向分带特征。根据综合找矿信息提取及斑岩型矿床成矿系列建立,指出区内钼矿找矿潜力较大,并预测钼矿区北西侧为热液脉型铅锌银矿的成矿有利地段。     

珠江口盆地西部珠三坳陷珠江组沉积演化

为了加强珠三坳陷珠江组的油气勘探理论,笔者从层序格架、岩芯特征、有孔虫分布、岩石类型及岩性组合等方面,分析珠三坳陷及周缘珠江组三个层序的沉积特征及沉积演化规律:从S50--S60～S40--S41层序,岩芯特征呈现规律性变化,砂岩粒度减小、分选性增强,水动力条件从强-较强-弱转变;有孔虫丰度变化从零星中低值--连续中高值--连续中值,水深从浅-深-较深,神狐隆起从局部出露到完全沉没。古珠江三角洲及海南隆起—粤桂隆起物源三角洲是S50-S60及S41-S50层序的重点沉积体系。从S50-S60～S40-S41层序,古珠江三角洲规模从"大--中--小"依次演变,海南隆起—粤桂隆起物源三角洲呈"大-大-小/无"变化,浅海迅速扩张,仅半深海分布较稳定。     

辽南新元古代桥头组海相冰碛沉积事件

通过对辽南瓦房店市岳山地区详细的野外地质调查,在桥头组中首次发现两处冰筏坠石冰碛沉积现象。坠石大小不等,均呈椭球倒锥状,磨圆较好,岩性分别为灰褐色细粒石英砂岩和黄褐色铁质胶结细粒石英砂岩,寄主围岩岩性为黄绿色粉砂质页岩且环绕坠石沉积,两者岩性差别较大,界线清晰。另外在桥头组中采集的碎屑锆石最小~(206)Pb/~(238)U年龄为662±16 Ma(~(207)Pb/~(206)Pb年龄为884±28 Ma),可以推断桥头组形成晚于800 Ma,应为新元古代中晚期沉积产物。根据以上证据及层序学资料,笔者把辽宁地区出露的桥头组、长岭子组(康家组)厘定为辽宁地区第二次冰碛事件,形成时代确定为新元古代中北方世(南华世)。