准噶尔盆地地温分布特征

据盆地大量的钻孔测温资料和实测岩石热导率、放射性生热率等岩石热物理性质参数,分析了准噶尔盆地的地温分布状况,表明盆地现今是一个相对较冷的盆地,平均地温梯度为22.6℃/km.由热传导理论计算了盆地深部和无钻井区的地温,并编制了盆地3 000～6 000 m深温度分布图和盆地东西、南北向的温度分布剖面图,分析了盆地深浅地温的关系.     

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层框架及对重大地质事件的记录

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪发生了大规模的海侵事件,形成一个喇叭状向西开口的海湾,该海湾属于东特提斯洋的一个分支。该地区白垩纪—古近纪海相地层记录了东特提斯洋演化和一系列重大地质事件,具有重要的研究价值,但对其地层的研究仍相对薄弱,对重大地质事件的研究还不够深入。本文拟通过详细的岩石地层、生物地层和其他地层方法,完善地层划分与对比框架,并在此基础上讨论Cenomanian/ Turonian界线大洋缺氧事件(OAE2)、白垩纪/古近纪界线(K/Pg)、古新世—始新世极热事件(PETM)、特提斯海进与海退等一系列重大地质事件。塔里木盆地白垩纪—古近纪海相或海陆过渡相地层自下而上为克孜勒苏群、库克拜组、乌依塔克组、依格孜牙组、吐依洛克组、阿尔塔什组、齐姆根组、盖吉塔格组、卡拉塔尔组、乌拉根组和巴什布拉克组,上述地层中含有丰富的有孔虫、介形虫、钙质超微、沟鞭藻、孢粉、双壳类、腹足类等化石,以及少量菊石、腕足类、海胆和鲨鱼牙齿等化石。综合的生物地层和年代地层研究表明,克孜勒苏群的时代为早白垩世Barremian-Albian期,库克拜组—依格孜牙组的时代为晚白垩世Cenomanian-Maastrichtian期(Cenomanian/Turonian界线可能位于库克拜组三段),吐依洛克组的时代为白垩纪—古近纪过渡期;阿尔塔什组的时代为古新世早中期,齐姆根组为古新世晚期—始新世最早期,盖吉塔格组—乌拉根组的时代为中始新世中晚期,巴什布拉克组的时代为晚始新世,但不排除最上部进入渐新世早期。塔里木盆地的海侵开始于克孜勒苏群中上部沉积期(Albian晚期—Aptian早期),但规模很有限,大规模的海侵始于晚白垩世Cenomanian早期;从晚白垩世—古新世,共经历了5次大规模的海侵—海退事件;大约41 Ma前后,海水退出盆地南部的昆仑山山前,34 Ma前后,海水退出盆地北部的天山山前。上述海侵—海退事件可能受构造和全球海平面变化的双重影响,但构造事件对海侵的启动和结束可能更具决定性的影响。阐述了塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层所记录的OAE2、K/Pg界线、PETM和特提斯海侵—海退等事件,其中笔者及团队第一次在塔里木盆地西部齐姆根组中所发现和报道的PETM事件,将有助于揭示全球近岸地区PETM的特征和生物-环境响应。在未来的研究中,需要进一步厘清塔里木盆地西部地层序列,建立更加精细的生物地层和年代地层框架,加强对PETM和特提斯海侵—海退等重大地质事件的研究。     

A Study of Piles during Earthquakes: Issues of Design and Analysis

The seismic response of pile foundations is a very complex process involving inertial interaction between structure and pile foundation, kinematic interaction between piles and soils, seismically induced pore-water pressures (PWP) and the non-linear response of soils to strong earthquake motions. In contrast, very simple pseudo-static methods are used in engineering practice to determine response parameters for design. These methods neglect several of the factors cited above that can strongly affect pile response. Also soil–pile interaction is modelled using either linear or non-linear springs in a Winkler computational model for pile response. The reliability of this constitutive model has been questioned. In the case of pile groups, the Winkler model for analysis of a single pile is adjusted in various ways by empirical factors to yield a computational model for group response. Can the results of such a simplified analysis be adequate for design in all situations?The lecture will present a critical evaluation of general engineering practice for estimating the response of pile foundations in liquefiable and non-liquefiable soils during earthquakes. The evaluation is part of a major research study on the seismic design of pile foundations sponsored by a Japanese construction company with interests in performance based design and the seismic response of piles in reclaimed land. The evaluation of practice is based on results from field tests, centrifuge tests on model piles and comprehensive non-linear dynamic analyses of pile foundations consisting of both single piles and pile groups. Studies of particular aspects of pile–soil interaction were made. Piles in layered liquefiable soils were analysed in detail as case histories show that these conditions increase the seismic demand on pile foundations. These studies demonstrate the importance of kinematic interaction, usually neglected in simple pseudo-static methods. Recent developments in designing piles to resist lateral spreading of the ground after liquefaction are presented. A comprehensive study of the evaluation of pile cap stiffness coefficients was undertaken and a reliable method of selecting the single value stiffnesses demanded by mainstream commercial structural software was developed. Some other important findings from the study are: the relative effects of inertial and kinematic interactions between foundation and soil on acceleration and displacement spectra of the super-structure; a method for estimating whether inertial interaction is likely to be important or not in a given situation and so when a structure may be treated as a fixed based structure for estimating inertial loads; the occurrence of large kinematic moments when a liquefied layer or naturally occurring soft layer is sandwiched between two hard layers; and the role of rotational stiffness in controlling pile head displacements, especially in liquefiable soils. The lecture concludes with some recommendations for practice that recognize that design, especially preliminary design, will always be based on simplified procedures.     

含菱铁矿砂岩磁性的初步研究

作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J3砂岩,其平均磁化率为60×10-5（SI）;平均剩磁为5×10-3A/m.经热退磁后,在磁化率、剩余磁化、等温剩磁曲线、粘滞剩磁及磁组构等方面都发生了明显的变化,出现一系列奇异磁特征.岩石透射光与反射光鉴定、物相热红外分析、差热分析、X射线衍射分析表明,该砂岩的胶结物为弱磁性的菱铁矿,它在逐步热退磁过程中逐渐变为磁铁矿,部分变为赤铁矿.并大致确定,该砂岩胶结物含量近50％.此外,对这种砂岩样品仔细地进行了常规方法的退磁试验,得到其特征剩磁方向,确定其J3古地磁极位置为198.8°E,84.6°N(α95=4.8,k=94.5).     

湘中坳陷上古生界碳酸盐岩烃源岩特征及生烃模式

据野外露头观察和采样分析,湘中坳陷上古生界碳酸盐岩烃源岩以泥质灰岩、泥灰岩和石灰岩为主,生油母质以偏泥型为主,烃源岩的沉积厚度大、分布范围广,并具有有机碳丰度高、样品达标率高、热演化程度高的"三高"特点。在对碳酸盐岩烃源岩热演化研究的基础上总结出生烃模式,认为本区的生烃分为原始沥青解聚成烃、干酪根降解成烃、包裹有机质释放成烃和热裂解气共四个成烃阶段。     

热应力对恐龙化石风化损坏的影响研究

由热应力引起的热破裂作用是造成恐龙化石破坏的一个重要因素。在太阳照射条件下,由于受热不均匀及日照的长久往复循环作用,使得化石表面发生热破裂作用,导致化石表面产生裂缝,加速了恐龙化石风化。采用模拟实验的方式,主要针对恐龙化石试件的物理力学受力变形特性进行研究。通过有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,揭示日光辐射造成的恐龙化石温度差异分布对化石风化的影响。试验结果表明:恐龙化石不同部位的温度差异,是造成化石内部热应力分布不均匀的重要原因,热应力的不均匀性导致化石发生热破裂,加速了化石风化受损,因此化石保存要尽量放在恒温环境下,避免化石温度往复变化。     

热红外图像钾盐异常信息解释

应用不同类型和不同时相的热红外遥感图像,对罗布泊盐湖区内几种主要地物和钾盐异常区的热信息特征进行了分析、提取,探讨了盐湖区内热场变化及其意义,解释了热红外影像表征钾盐异常信息的机理,进而提出了钾盐异常信息的成因模式,认为热红外遥感技术是寻找现代盐湖钾盐异常的一种新方法     

Landsat8卫星数据在安徽黄山汤口-寨西地热资源调查中的应用

遥感大数据分析与应用正成为地球信息科学领域重要的研究内容。利用热红外遥感技术进行地热异常信息的提取可以为地热资源勘查评价提供重要的依据。Landsat系列卫星数据拥有长时间的数据积累和较高的空间分辨率,是地表热环境时空序列大数据分析的重要数据。最新一代的Landsat8 卫星热红外数据在延续了较高分辨率的同时,敏感性更强,更加适合于对地表热环境空间分布进行精确分析。本文以安徽黄山汤口-寨西工作区为研究区,分别选用2016年12月9日Landsat8 的热红外遥感数据和2009年12月6日Landsat5 TM 数据,采用大气校正方法进行地表温度的反演和对比分析,通过密度分割分析提取地热异常信息,并综合遥感地质解译信息、气象、地形等数据,对工作区地热资源有利区进行了预测。结果表明：两个时相地表温度反演结果的空间分布基本一致,利用Landsat8 热红外数据的地表温度反演结果可以有效地获取地热异常信息,所圈定的地热异常较为合理,与工作区内主要的断裂构造分布一致,且和物探勘查和钻孔实验结果相对应,可以为地热资源勘查大数据分析提供重要的数据源。     

含菱铁矿砂岩磁性的初步研究

作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J₃砂岩,其平均磁化率为60×10^-5（SI）;平均剩磁为5×10^-3A/m.经热退磁后,在磁化率、剩余磁化、等温剩磁曲线、粘滞剩磁及磁组构等方面都发生了明显的变化,出现一系列奇异磁特征.岩石透射光与反射光鉴定、物相热红外分析、差热分析、X射线衍射分析表明,该砂岩的胶结物为弱磁性的菱铁矿,它在逐步热退磁过程中逐渐变为磁铁矿,部分变为赤铁矿.并大致确定,该砂岩胶结物含量近50％.此外,对这种砂岩样品仔细地进行了常规方法的退磁试验,得到其特征剩磁方向,确定其J₃古地磁极位置为198.8°E,84.6°N(α₉₅=4.8,k=94.5).     

黔中隆起金沙地区中新生代隆升剥蚀的裂变径迹分析

对贵州金沙地区取样进行了裂变径迹热史模拟,结合地质分析再现了黔中隆起的沉降和隆升剥蚀作用过程。该地区经历了180～70Ma时期的沉降埋藏增温和70Ma之后的剥蚀冷却降温两大阶段。沉降阶段的增温速率为0.909℃/Ma,对应的T3—K的沉积厚度约为4550m。冷却降温曲线分为三段:70～15Ma,样品温度从120℃降低到60℃,冷却速率为1.09℃/Ma;15～5Ma为一个平台期,样品温度维持在60℃左右;5Ma至今,样品温度从60℃快速冷却至20℃,冷却速率达8℃/Ma,这与喜马拉雅期云贵高原的整体隆升和晚期快速崛起相对应。计算表明,晚白垩世以来的隆升剥蚀量达2800m左右。