天山两侧山前新生代构造变形特征及其成因刍议

摘要：天山两侧山前新生代构造变形强烈,是研究盆山耦合动力学机制的理想场所。文中在综合分析前人资料基础上,结合作者的野外观测和分析,综述了天山两侧盆山转换部位不同段的新生代构造变形特征,并进行对比分析。结果显示,新生代构造变形在天山南北山前相似性和差异性共存:变形由山体向盆地扩展,时间逐渐变新;但是南侧比北侧变形起始时间早,地壳缩短量和缩短率大。在东西方向上新生代构造变形也存在明显的分段相似性特征,整体上显示出斜方对称的变形图像:东天山博格达山前为基底式逆冲推覆,南侧为走滑变形;中天山南北两侧为多排子的褶皱 逆冲推覆构造,西天山南侧也为基底式的逆冲推覆,北侧为走滑变形。综合前人研究,认为印度和亚洲大陆的碰撞及其随后陆陆汇聚作用的远程效应,是形成天山两侧山前新生代构造变形在南北方向上相似性和差异性的主要原因;而天山山体内部先存的相对刚性地块和大型断裂,则导致了新生代构造变形的东西向分段差异性和斜方对称的特征。     

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷挤压构造的发现及其地质意义

海拉尔盆地是叠置于内蒙古-大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中-新生代盆地,总体上呈北东向展布,由三坳、两隆五个一级构造单元组成,自西向东依次为扎贲诺尔坳陷、嵯岗隆起、贝尔湖坳陷、巴彦山隆起和呼和湖坳陷, 其中乌尔逊凹陷、贝尔凹陷是位于贝尔湖坳陷凹陷南部的两个二级构造单元。研究表明,乌尔逊-贝尔凹陷在早白垩世大磨拐河期-伊敏期早期、伊敏期末期分别经历了北西 南东向、近东西向两次较长时间的挤压作用,使伸展断陷中的部分控陷正断层发生反转作用,在研究区形成了新的断层传播褶皱、断层转折褶皱以及叠瓦构造和双重构造、突发构造、构造三角带等。由于挤压构造的几何学、运动学特征的不同及隆升速率与同构造生长地层沉积速率的比值在空间上的差异,同挤压地层层序在不同构造部位也表现出不同的沉积特点,其构造特征与造山带十分相似。乌尔逊-贝尔凹陷中两次挤压构造的发现,说明中国东北地区的地壳厚度在早白垩世并非一直处于伸展减薄状态,而是在上述两次挤压时期地壳处于叠置增厚的特点,在空间上形成挤压坳陷型盆地和陆内(板内)造山带相间分布的构造格局。     

澜沧江某冰水堆积体演化过程及工程地质问题探讨

第四纪冰期大型山岳冰川运动遗留下的大型冰水堆积体是我国西南高山峡谷地区一类重要的第四系堆积物.本世纪以来,随着该地区大型基础工程的陆续上马,这种大型冰水堆积体的存在常常成为工程建设必须面临的工程地质问题,这些冰水堆积体因其形成演化过程的特殊性,使得其在结构、物质组成、力学特性、水理特性等诸多方面与一般松散堆积体存在显著差别,因而研究其结构特征、形成演化过程以及带来的工程地质问题具有重要意义.以澜沧江某电站坝前冰水堆积体为例,在调查分析其结构特征的基础上,对冰水堆积体的形成演化过程进行分析和研究,并对冰水堆积体的工程特性,以及带来的工程地质问题进行了探讨,认为该冰水堆积体的工程特性明显好于其他第四系松散堆积体,电站蓄水后整体失稳的可能性较小,但其前缘仍存在局部失稳的可能.     

冻土三轴剪切过程中细观损伤演化CT动态试验

对冻结粉质粘土在三轴剪切过程中的结构损伤进行了CT技术动态测试。通过对CT图像及CT数的分析发现：在受载之前冻土结构已经存在孔隙、管状孔隙和低密度区等初始缺陷;变形过程中冻土结构的弹性损伤只占总损伤的比例很小,而结构粘塑性损伤的比例则很大;在三轴剪切过程中和蠕变过程一样存在结构损伤的弱化和强化现象,孔洞几何特征的改变和孔洞的长大、联合,颗粒之间的相互错动及滑移是冻土结构粘塑性损伤发展的重要特征。冻土的结构损伤主要发生在冻土屈服之后,这部分损伤不能用CT数的变化来定量计算。     

微分几何学在地质构造定量研究中的应用

阐述了在构造地质学定量研究中引入微分几何学的必要性,并讨论了在地质构造定量研究中的具体应用及相关的数值计算方法.微分几何为定量描述地质构造形态、建立精确的数学解析模型提供了基础,是深入定量研究地质构造形态及其变化的重要数学工具.在前人工作基础上,为更方便地与其他先进的技术和方法相结合,总结了地质构造的数学建模与重构、计算机自动分析计算、三维可视化与运动仿真.具体可以应用于裂缝预测、构造面形变分析、褶皱形态分类、隐藏断层探测,以及矿床和油气藏的预测研究等方面.      

龙门山飞仙关断层传播褶皱磁组构特征及构造意义

沿龙门山南段冲断前锋带飞仙关断层传播褶铍剖面钻取了270个磁组构定向岩芯样品,对其进行了磁性矿物与磁组构分析。通过等温剩磁和三轴热退磁实验确定了样品中的主要载磁矿物为赤铁矿。磁组构测试结果显示27个采样点的磁组构为中间组构与构造组构两种类型。通过对各点磁组构特征及各项磁组构参数进行详细分析,再结合断层传播褶皱运动学模型,得出断层传播褶皱形成过程中岩石应变及磁组构演化：断层扩展前的平行层缩短作用把原始的沉积组构改造成为中问组构;在断层扩展过程中,两翼地层的旋转抬升产生的简单剪切作用对地层磁化率各向异性产生影响,使得校正的磁化率各向异性度Pj值局部升高,以及在剪切变形强烈的区域形成构造磁组构。     

横向分布载荷作用下简支舟桥甲板的弯曲特性

采用轻质高强铝合金材料设计舟桥的甲板时,其强度计算是初始设计者最为关心的问题之一.本次研究的舟桥甲板采用三层夹心板的结构形式,其横向分布载荷下的挠度和应力的求解问题与一般的单层板不同,虽然可以用有限元法对此进行结构计算,但在初始设计阶段使用该法的计算量大,不方便应用.本文旨在寻求在横向分布载荷作用下,简支条件时,夹心甲板的挠度和应力的解析解,并与有限元计算相比较,为舟桥甲板初始设计提供良好的基础理论.     

软岩井巷喷射混凝土抗渗机制及模拟试验研究

针对豫西滑动构造区软岩巷道在喷射混凝土支护条件下的抗渗性能问题,从立方定律基本理论着手,结合地下水层流渗透特点,按照不同的施工条件进行了黏结面渗透性能的模拟试验,并导出了相应的计算公式。通过试验结果的对比和分析,可以清晰了解到岩性、粗糙度、界面剂和大型刻槽等各种影响因素之间相互作用的过程和机理。即：（1）黏结面作为结构上的薄弱面,其渗透性要远远大于岩体和混凝土本体的渗透性,而粗颗粒软岩黏结面的渗透性也要远远大于相应的细颗粒软岩;（2）限制岩体结构面的粗糙度、使用各种界面剂以及布置适当的人工刻槽均能提高黏结面的抗渗性能;（3）岩体结构的荷载条件是黏结面渗透性能的一个重要影响因素。     

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷的地质特征及油气成藏规律

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷是叠置于内蒙-大兴安岭古生代碰撞造山带的中新生代盆地。依据层序地层学原理和孢粉组合,确定下白垩统自下而上的地层层序为兴安岭群、铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组。研究区主要发育4个方向的构造带,其中北东向、北东东向和南北向断层带形成较早且长期活动,控制了盆地的形成;北西向断层带形成较晚,对上述3个方向构造主要起改造作用。研究区的构造主要是在早白垩世经历了4个变形阶段形成的,不仅控制了油气运移、成藏和分布,而且晚期构造对早期形成的油气藏主要起破坏或改造作用。研究区的不整合面是重要的油气运移通道和良好的储集空间。乌尔逊－贝尔凹陷的4个方向构造带和不整合面是研究区有利的油气聚集带。     

湛江海域结构性软土的边界面损伤模型研究

鉴于天然软土普遍具有结构性的特点,为了考虑软土结构性的逐渐破损过程,提出反映结构损伤的损伤参量。在边界面理论的弹塑性模量中直接引入损伤函数,建立结构性软土的边界面损伤模型,避免了在边界面方程中引入损伤变量带来的复杂性,易于在土工数值分析时采用。将理论预测与某海洋软土三轴排水与不排水剪切试验结果比较,显示了该模型的合理性。