罗平生物群

罗平生物群是目前已知多样性最为丰富的中生代海生化石库之一,代表二叠纪末生物大绝灭后早三叠世海洋生态系统的全面复苏。罗平生物群是海生动物、陆生植物以及少量陆生动物的混合群落。其中,节肢动物占主宰地位,以甲壳纲为主,还有鲎类、千足虫类等。鱼类也丰富多样,至少有二十多个种,其中大部分是新属新种。     

基于混合聚类的岩体结构面优势分组方法

提出一种基于凝聚层次法和模糊C均值法的混合聚类法,用于对岩体结构面的优势组划分。该方法将结构面投放到在单位球面上,并使用欧式距离作为极点的相似性度量准则。先剔除结构面数据中的孤值产状,然后用凝聚层次法得到初步聚类结果,并将其作为FCM法的初始聚类中心,最后用FCM法划分优势组。通对人工生成产状样本的分组,验证了该法的正确性。将该方法应用于大藤峡坝址区实测的结构面数据的划分。在实测数据中寻找到两个孤值产状,成功将大藤峡D1y^1-3地层岩体结构面划分为两组,得到了符合实际的分组结果。     

云南曲靖刘家冲剖面关底组中的鱼类微体化石及其地层学意义

云南曲靖地区的关底组产出世界闻名的潇湘脊椎动物群(Xiaoxiang Vertebate Fauna),但其地层的划分对比和时代归属一直存有争议,特别是其下部地层的划分及时代归属争议最大。通过在曲靖城南以关底组下段地层为主的刘家冲剖面上开展详细的野外及室内地层古生物学研究工作,文章厘清了该剖面上的志留纪地层,并依据采自数个层位样品中丰富的鱼类微体化石材料探讨了关底组下部的地质时代。研究结果表明:刘家冲剖面上出露的志留纪地层根据岩性变化特征可划分为关底组Ⅰ段(岳家山段)、Ⅱ段(崇家湾段)和Ⅲ段(彩莲段);Ⅰ段的下部以浅黄色、浅黄绿色含砾粉砂质泥岩、钙质粉砂岩为主,未见化石,而上部以深灰色、灰黑色页岩为主,含少量腕足类Lingula sp.及双壳类;Ⅱ段则以灰绿色、暗紫红色页岩互层、并夹薄层状灰岩为主,从下往上灰岩夹层逐渐增多,含丰富的腕足类、海百合茎等无脊椎动物化石及鱼类微体化石;在关底组Ⅲ段地层中首次发现的鱼类微体化石多样性高,门类比较齐全,包括无颌类、盾皮鱼类、棘鱼类和硬骨鱼类四大早期脊椎动物类群,从鱼群组成面貌上看隶属于潇湘脊椎动物群扬子鱼类组合(Yangtze Fish Assemblage)。笔者主要依据对其中棘鱼类的全球对比分析研究,并在结合牙形类等无脊椎动物化石研究进展及新认识的基础上,深入探讨了关底组下部Ⅰ段及Ⅱ段的地质时代。关底组Ⅱ段的时代应为志留纪罗德洛世高斯特晚期(late Gorstian, Ludlow),关底组Ⅰ段含砾岩层之上、含盾皮鱼类“王氏鱼”(Wangolepis)的地层,则应归入罗德洛世高斯特早期(early Gorstian, Ludlow),而在该剖面上尚未发现鱼类化石的关底组Ⅰ段下部,目前还不能确定全部归入高斯特阶(Gorstian),有可能会下延到温洛克统(Wenlock)之中。文章中相关工作的开展,不仅为中国志留纪生物地层的精深研究提供了古鱼类学方面的可靠证据,而且为探讨早期脊椎动物演化提供了新的地质年代意见。     

四川盆地川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价

文章在资源评价和有利区优选的基础上,建立了川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价标准。确定孔隙度（Φ） 大于3%,含气饱和度（Sg） 高于30%,岩石骨架密度（DEN） 低于2.7 g/cm³,脆性指数（BI） 高于40%时,对应含气量（Vt） 高于1 m³/t,可识别出储层与非储层,是有效储层识别的标准。采用地质工程一体化评价思路,选取含气量表征页岩储层物质基础,与孔隙度和有机质丰度正相关;选取脆性指数评价工程可压性,与硅质和碳酸盐岩含量正相关,明确了含气量和脆性指数可综合表征页岩储层地质和工程两方面特征。进一步将有效储层划分为三类：I类储层含气量（Vt） 高于4 m³/t,脆性指数（BI）高于50%;II类储层含气量与脆性指数中任何一项低于4 m³/t或50%;三类储层含气量（Vt）介于1~4m3/t,脆性指数（BI） 为40%~50%。川南地区五峰组—龙一1亚段各小层品质较好,以I、II类储层为主,局部为III类储层。采用该分类评价标准,评价水平井实际钻遇储层品质,Ⅰ类储层比例与气井测试产量、EUR间呈正相关,且当Ⅰ类储层钻遇率高于50%,气井测试产量超过15×104 m³/d概率达到92%,对应气井EUR在8000×104 m³以上,达到效益开发的要求。     

四川理塘地区二叠—三叠纪硅质岩的地球化学特征及地质意义

甘孜—理塘蛇绿混杂岩带位于西南"三江"东缘,为义敦—理塘弧盆系的重要组成部分,其内部发育大量不同时代不同类型的硅质岩。本次研究在理塘县理觉公路硅质岩夹层泥岩、泥灰岩中发现含有大量的中二叠—晚二叠世牙形石,在查日查东村附近硅质岩中采获中三叠世放射虫。通过对研究区硅质岩岩石学、地球化学特征研究,探讨硅质岩的成因类型及其沉积环境。结果表明,理塘地区硅质岩SiO_2质量分数为66.13%～85.89%, Al_2O_3质量分数为4.69%～7.85%, Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.44～0.73之间, U/Th比值为0.10～0.19,δCe值为1.00～1.63,这些特征共同指示其为生物成因硅质岩。Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)质量比为0.52～0.79, MnO/TiO_2质量比为0.05～0.27,∑REE为(49.26～165.41)×10~(–6),平均为94.37×10~(–6),(La/Yb)N比值为0.78～2.32,(La/Ce)N比值为0.72～1.26,指示其应形成于大陆边缘环境。理塘地区理觉公路和查日查东村二叠—三叠纪大陆边缘型硅质岩的厘定,不仅丰富了甘孜—理塘蛇绿混杂岩带的物质组成,也为甘孜—理塘洋盆二叠—三叠纪地质演化提供了新的证据。     

南阳盆地西峡赵营村上白垩统高沟组恐龙蛋化石埋藏特征及古环境意义

豫南南阳盆地西峡赵营村上白垩统高沟组含有较多的恐龙蛋化石,其中最为著名的是“路易贝贝”胚胎化石。对含化石地层中恐龙蛋的保存特征和古气候重建,可进一步认识白垩纪恐龙灭绝的古环境背景和原因。本文实测赵营村剖面厚约267.8 m,主要由下伏泥盆系南湾组(厚7.9 m)、上白垩统高沟组(厚259.9 m,未到顶)组成。通过地层沉积物结构构造观测和样品采集,在室内进行了元素、碳酸盐碳氧同位素组成、有机质饱和烃生标化合物等测试。结果表明,高沟组沉积物主要源于熊耳山岩浆岩的风化和短距离迁移,恐龙蛋化石主要保存于海拔200~800 m的山麓至平原过渡带的河漫滩环境,以原地埋藏为主。降雨量的变化造成河漫滩与河道频繁变化,从而导致恐龙在山麓与河漫滩之间来回迁栖。生物标志化合物分析表明,含恐龙蛋化石地层有机质主要来源于水生植物、菌藻类和陆生植物,但植被总体不发育。利用地层沉积岩Si/Al、CIA、Rb/Sr比值,以及δ13C、δ18O等环境指标对高沟组古气候重建,该时期发生了较为快速的旋回变化,经历了暖干—暖湿—干旱—暖湿—干旱的古气候演变过程,总体上呈逐渐干旱化的趋势。通过赵营村晚白垩世早期恐龙蛋化石的埋藏、以及地层的古环境重建,说明古气候、古环境状况可能是影响恐龙生存的主要因素,大量恐龙蛋不能完全孵化以及气候的干旱化导致植被恶化可能是恐龙逐渐消亡的原因。     

西秦岭甘南地区上二叠统毛毛隆组古环境演变:基于遗迹网络分析

西秦岭地区是二叠系—三叠系之交深水相保存较为连续的地区,西秦岭甘南地区上二叠统毛毛隆组发育丰富的遗迹化石(12属17种)。遗迹网络分析作为新兴的研究方法,侧重于用相互连接的遗迹分类群来重建遗迹群落系统,这为研究遗迹群落的行为学和生态学提供了丰富的手段。笔者以西秦岭甘南地区上二叠统毛毛隆组发现的遗迹化石为数据源,运用遗迹网络分析方法,揭示出毛毛隆组遗迹群落具结构化特征,遗迹群落体现出环境驱动的遗迹组合面貌特征: Palaeophycus-Lockeia-Arenicolites-Dictyodora-Planolites-Protovirgularia-Chondrites组合(C1,近源浊流区),Palaeophycus-Lockeia-Arenicolites-Dictyodora-Protovirgularia-Phycodes-Chondrites-Helminthopsis组合(C2,浊流过渡区—浊流远源区),和Palaeophycus-Nereites-Scolicia-Protovirgularia-Helminthopsis组合(C3,远源浊流区)。该遗迹群落由C1演变至C3的过程,揭示了古环境从近源浊流区至远源浊流区的演变历程。     

基于类柔度差曲率和频率摄动的结构损伤识别

为提高梁式结构损伤诊断的效率,提出一种基于类柔度差曲率和频率摄动的结构损伤识别方法。首先根据结构振动理论,研究广义柔度矩阵计算公式;再利用模态柔度对结构损伤灵敏性高的优点,改进基于柔度差曲率的损伤定位指标,定义类柔度差曲率LCFC损伤指标,并初步识别损伤;最后基于矩阵摄动进行结构损伤识别结果确认。考虑多种损伤工况,对一简支梁结构进行损伤识别数值模拟验证。结果表明:仅使用一阶模态,建立的类柔度差曲率LCFC指标对梁式结构损伤定位具有良好的诊断效果,且计算工作量小;对于含边界损伤单元的多损伤工况,当损伤程度大于10%时,LCFC指标识别有效;当损伤程度不大于25%时,各工况二阶摄动识别结果精度较高,相对误差较一阶摄动结果明显降低,证明了该方法的实用性、有效性和精确性。     

基于希尔伯特-黄变换的九寨沟M7.0地震加速度记录时频分析

2017年8月8日四川九寨沟M7.0地震是继2008年汶川M8.0地震和2013年芦山M7.0地震之后,青藏高原东缘在不到10年的时间内发生的第3个震级M7.0以上的强震,震中位于青藏高原巴颜喀拉块体东缘东昆仑断裂带东端的塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂交汇部位,四川省地震局的数字强震台网共有37个台站获取了主震的三分量强震加速度记录。由于傅里叶（Fourier）变换仅能提供强震记录的频域信息,故本文在对九寨沟M7.0地震的加速度记录进行时频分析时采用了一种基于聚类经验模态分解（EEMD）的希尔伯特-黄变换（HHT）方法提取信号时频特性,通过对震中附近台站的加速度记录进行EEMD分解和希尔伯特（Hilbert）变换及谱分析,最终有效获得了信号能量的时频分布特征,量化提取了中心频率、Hilbert能量、最大振幅对应的时间等特性,并与Fourier变换进行了对比研究。研究结果表明:对于非线性的强震记录采用EEMD能够有效抑制经验模态分解（EMD）中存在的模态混叠问题,FFT谱与Hilbert边际谱相比,它在低频处会低估地震动的幅值,随着频率的增加,FFT谱又会放大其幅值。      

利用谱聚类方法研究新丰江库区的震源机制解

为检验震源机制解谱聚类方法的实用性,选择新丰江库区为研究区域,利用FOCMEC方法反演了该区域2012年1月1日—2018年12月31日M_L2.0以上地震的震源机制解,并对其进行了谱聚类分析,最终获得该区域7种震源机制解类型;通过分析每种类型的震源机制解特征及其时空分布特征,探讨了震源机制解类型分布与区域构造的关系。结果表明:(1)新丰江库区地震破裂类型以正断型为主,兼有部分倾滑分量,其次为走滑型;(2)不同类型的震源机制解具有区域性的空间分布特征,主要受不同的构造背景影响,反映了新丰江库区地震活动和构造特征之间的关系;(3)不同类型震源机制解所描述的断裂分布反映了峡谷及大坝区库水渗透的构造条件,解释了区域地震频发的可能原因;(4)每种类型的震源机制解在研究时间范围内数量变化较为稳定。