山西乡宁—吉县地区黄土高边坡可靠度研究

在山西乡宁—吉县地区实测了7个具有代表性的自然极限状态黄土高边坡断面,建立边坡地层结构模型;选取研究区合理的黄土物理力学参数,并分地层年代对10个典型工点的黄土强度参数内聚力和内摩擦角的变异性进行分析;选取6组典型的强度参数变异系数组合,基于Monte-Carlo法进行可靠度模拟,评价该区边坡稳定性;采用自然类比法进行边坡设计。结果表明：边坡失效概率随坡高的变化趋势一致,均是中等坡高（49.8m）的边坡失效概率较大,低坡和高坡的失效概率较低;当变异系数较小时,边坡失效概率对坡高和坡度的变化敏感,而当变异系数较大时,边坡失效概率对坡高和坡度的变化不敏感;当坡型一定、强度参数变异系数较小时,边坡的稳定系数基本不变,而当参数变异系数超过某一界限时,稳定系数随变异系数的增大而增大,二者存在非线性相关关系;研究区黄土边坡处于基本稳定状态,但其失效概率最大达69.3%,平均21.1%,介于20%～30%的比例为33.3%,大于30%的比例为14.3%,可靠度指标介于-0.5～8.5,其中小于2.7的比例为88.1%;对于坡高约为50m的黄土高边坡,若取30%作为可接受失效概率,边坡坡度需降至45°以下,如果期望可接受失效概率在10%以内,则坡度不宜超过34°。     

下扬子区印支期后构造演化与有利勘探区预测

通过恢复下扬子区白垩纪末期与古近纪末期的剥蚀厚度及分析印支不整合面Tg0的最大埋深,结合古地温条件得出下扬子区中生界、古生界均发生过晚期生烃和成藏。白垩纪末期,黄桥、句容和无为地区最大剥蚀厚度分别为1 000m、1 500 m和800 m。古近纪末期,黄桥地区最大剥蚀厚度约450 m,句容和无为地区无剥蚀。在3.3℃/100 m～4℃/100 m的古地温梯度下,白垩纪末期,无为地区约70%面积的二叠系—下三叠统烃源岩埋深达到2 000～4 000 m,进入生油阶段,但未进入生气阶段;句容地区二叠系—下三叠统烃源岩几乎全部进入生油阶段,次凹区进入了4 000 m以下的生气阶段;黄桥地区约70%面积的二叠系—下三叠统烃源岩进入生油阶段,主要位于北部深凹区和西部次凹区,凹陷深处烃源岩进入生气阶段。印支不整合面Tg0自白垩纪末期油气生成以来的多个古鼻凸轴线指示了油气运移路径、方向和聚集区,从喜山期至今的迁移变化指示了有利勘探区。     

川中中侏罗统凉高山组-下沙溪庙组储层特征

以川中地区钻井岩心及露头剖面样品的镜下岩石学特征为基础,对川中中侏罗统凉高山组-下沙溪庙组储层进行了研究,认为储层类型主要为孔隙-裂缝型,而次生溶蚀孔及裂缝提供了最主要的储集空间。储层的发育主要受到沉积微相、物源方向、成岩作用、溶蚀作用以及构造破裂作用等因素控制。其中沉积微相和物源方向是储层发育的物质基础;溶蚀作用及构造破裂作用是储层改善的关键因素;而压实、压溶、胶结、交代等成岩作用则对储层的发育是不利的。     

库车坳陷东部YN5井下侏罗统致密储层特征及主控因素

库车坳陷东部YN5井位于依奇克里克构造带中部,其下侏罗统阿合组发育一套浅色辫状河三角洲相砂岩、砾岩组合,阳霞组为湖泊相夹三角洲平原相的大段泥岩夹砂岩和煤层。通过岩石薄片观察,结合岩石物性测试发现,下侏罗统储层岩石类型主要为岩屑砂岩,岩屑以变质岩岩屑为主;阳霞组以铁泥质和钙质胶结为主,阿合组以硅质和钙质胶结为主。储层孔隙度均小于12％,多介于2％～8％之间,渗透率多介于0.1×10-3～5.0×10-3μm2,平均孔喉半径主要介于0.2～0.6μm之间,阿合组储层物性好于阳霞组。受到原始岩石组分及压实作用的综合控制,阳霞组和阿合组储层物性呈现出两段式自上而下逐渐变差的特征。储层岩石孔隙类型以粒内溶孔和微孔隙为主,是由长石、岩屑以及碳酸盐胶结物等可溶物质遭受溶蚀作用形成,阿合组粒度相对较粗,长石、岩屑等可溶组分含量相对较高,其溶蚀作用较阳霞组更发育。此外,构造作用产生的裂隙是改善储层物性的另一重要因素。     

下荆江二元结构河岸土体特性及崩岸机理

三峡水库蓄水后下荆江河段河床冲刷下切, 局部河段崩岸险情频繁发生。为研究下荆江二元结构河岸的土体特性及崩岸机理,结合近期该河段崩岸情况,现场查勘了6个崩岸点,并对河岸土体进行了室内土工试验。试验结果表明下荆江河岸土体的垂向组成具有典型的二元结构特征:下部非粘性土（沙土）层较厚,上部粘性土（低液限粘土）层较薄且松散。以河岸崩塌过程分析为基础,提出了二元结构河岸发生绕轴崩塌时上部土层稳定性的计算方法。结合近岸水动力条件计算及土工试验结果,定量分析了二元结构河岸的崩塌机理及其影响因素:① 下部沙土层的起动流速比近岸流速小得多,故该土层容易受水流冲刷;②上部粘性土层崩塌前抗冲强度很大,但多为低液限粘土且相对松散,崩塌后堆积在岸边容易分解并被水流带走;③ 河岸稳定安全系数在一个水文年内呈周期性变化,落水期安全系数最小,故容易引发崩岸,该计算结果与近期崩岸实际统计结果一致。     

Sedimentary architecture and growth pattern of turbidite systems in distal part of a median fan; example of the Upper Miocene sedimentary sequence of the Lower Congo basin

The understanding of deep-water turbidite systems implies a preliminary detailed analysis of the architectural elements which compose them. Using 3D seismic data, three architectural elements are recognized including a new one: the “meandering erosional nested channels”. The spatial organisation and the relative stratigraphic position of these “elementary bricks” allow to define four stages which form the sedimentary history of the distal part of a upper Miocene turbidite system of the Lower Congo basin: 1, depositional stage with frontal splay development; 2, erosional channel and prograding system; 3, depositional stage with vertical aggradation of the channel and 4, abandonment phase with channel avulsion.     

怀安麻粒岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素：华北北缘下地壳增生再造过程研究

怀安杂岩体位于华北克拉通中北部,出露太古代-元古代的角闪岩相-麻粒岩相高级变质岩,记录了华北克拉通复杂的地壳形成和演化史.本文对其中的镁铁质麻粒岩和长英质麻粒岩进行了岩石学及锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究,并在此基础上对其形成过程及所反映的华北北缘古老下地壳的增生再造过程进行讨论.镁铁质麻粒岩主要矿物组合为Cpx+ Pl+ Qz±Opx±Hb±Grt,粒状变晶结构,局部发育石榴子石的“白眼圈”现象,表明经历了高压麻粒岩相及后期近等温减压退变质作用过程.选择其中矿物组成为Cpx、Pl和少量Qz的单斜辉石麻粒岩进行锆石定年获得2461±20Ma的原岩形成年龄.这些岩浆锆石的εHf(t)为+2.1 ～ +9.7,最高值接近当时的亏损地幔值,其Hf亏损地幔模式年龄(tDM)集中在2.6～2.7Ga之间,最小为2412Ma和2461 Ma,接近原岩形成年龄.长英质麻粒岩主要组成矿物为Pl+ Kfs+ Cpx+ Qz+ Opx,粒状变晶结构.锆石测年获得2458±46Ma的原岩形成年龄.这些锆石εHf(t)范围为+2.9～ +5.3,锆石Hf两阶段模式年龄(t.ust)集中在2.8 ～2.7Ga之间.怀安麻粒岩的这些特征显示怀安地区在～2.5Ga发生亏损地幔的部分熔融,为单斜辉石麻粒岩提供了原岩物质,同时可能引起了先存(≥2.7Ga)地壳的重熔,即存在地壳再造,进一步为长英质麻粒岩提供了原岩物质.单斜辉石麻粒岩和长英质麻粒岩原岩都形成于～2.5Ga.     

上扬子黔北地区下寒武统海相黑色泥页岩特征及页岩气远景区评价

依据大量野外页岩实测地质剖面和2口页岩气钻井、样品岩石矿物组分分析、有机地球化学实验等大量分析测试资料,系统研究了上扬子黔北地区下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩的发育特征与分布,并结合北美海相页岩气形成地质条件及我国页岩气选区评价标准,预测了黔北地区页岩气勘探的有利区。结果表明:黔北地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色泥页岩厚度大、分布广泛,早期海侵体系域水体相对较深,沉积和沉降中心位于研究区的东南部,主要的物源来自西北部,沉积相类型主要为砂质陆棚、浅水陆棚和深水陆棚相沉积,深水陆棚相分布在东南部地区,呈北西-南东向带状展布。晚期高位体系域,水体深度逐渐降低,随着相对海平面的下降,研究区陆棚砂体范围进一步扩大,浅水陆棚和深水陆棚向东南迁移,范围缩小。黑色页岩的有机质类型为Ⅲ型干酪根,有机碳含量很高,平均值为4.880%,普遍大于2%;有机质成熟度平均值为2.7%,总体演化程度较高; 黑色页岩的矿物成分主要为碎屑矿物和粘土矿物,碎屑矿物含量平均值为61.3%,成分主要为石英和少量的长石;粘土矿物含量平均值为31.1%,主要为伊利石和伊蒙混层矿物。与美国产气页岩的各项指标相比较,黔北地区下寒武统海相黑色页岩具有厚度较大、有机质丰度平均值高、热演化成熟度高、脆性矿物含量低、粘土矿物含量中等,页岩孔隙度低的特征。具备了页岩气形成的基本地质条件,是我国海相页岩气勘探的主要地区之一。综合评价预测了黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气的有利、较有利远景区。     

压缩过程中重塑黏土渗透系数的变化规律

重塑黏土渗透系数是岩土工程众多领域中的一个重要参数,分析其主要影响因素并提出简单实用的定量表达式有着重要的理论价值及工程应用前景。已有的渗透系数预测方法或者由于参数复杂,或者由于适用范围窄、精度低,不能很好地得到应用。收集了已有不同文献23组液限变化范围为40%～300%的重塑黏土的固结渗透试验数据,通过分析指出了土体压缩过程中当应变大于20%时渗透系数对数值与孔隙比成非线性指数关系而非线性关系,明确了已有渗透系数预测方法的主要缺陷。采用多元线性回归分析方法,揭示了影响黏土渗透系数的主要影响因素,提出了适用范围广、参数简单的渗透系数定量计算表达式。     

基于SMP准则柱孔扩张问题相似解

以柱孔扩张理论为基础,将柱孔扩张后塑性区半径b作为时间刻度,引入扩孔速度概念,将塑性区内任意一点的应力、应变描述成塑性区半径b和柱孔扩张后扩张体单元距孔心距离r的函数,采用平面应变条件下无黏性土的SMP准则和不相关联流动法则,考虑到无黏性土的剪胀性,推导出柱孔扩张后极限扩张力 的相似解。通过参数分析表明,土体强度和剪胀性对塑性区半径和极限扩张力产生很大的影响,即随着土体强度和剪胀性的增加,极限扩张力明显增加,相应塑性区半径却随之减小。通过与基于摩尔-库仑准则解答进行对比分析表明,考虑中间主应力影响的SMP准则所得到的极限扩张力明显高于基于摩尔-库仑准则的解答。该解答为无黏性土中进行静力触探（CPT）试验和静压桩等岩土工程问题提供必要的理论依据。