滇西北小中甸盆地湖相粘土沉积特征与工程特性研究

滇西北小中甸盆地是上新世末期以来在青藏高原强烈隆起过程中形成的NNW向第四纪断陷湖盆地,从深切的小中甸河谷剖面可见盆地上部发育中晚更新世湖相粘土.规划建设中的滇藏铁路将从小中甸盆地穿过.野外调查发现小中甸湖相粘土厚数十米以上,粘土细腻、层理发育.室内试验表明:小中甸湖相粘土是一种高分散性、高含水量、高塑性和高孔隙性的结构性粘土,其力学性质指标表现为高粘聚性、以中低膨胀性为主.工程开挖卸荷、浅表层土体暴露在干湿交替环境中,土体收缩强度衰减,由此产生土体差异变形和粘土边坡滑塌破坏.     

滇西北金沙江小中甸盆地晚更新世的介形类及其古环境

本文研究了滇西北地区金沙江小中甸盆地两条剖面(A和B)的介形类组合特征。据地层沉积特征和介形虫分布规律,结合光释光测年数据和野外调查研究,初步认为滇西北金沙江小中甸盆地存在倒数第二次冰期末期和末次冰期早冰阶的沉积,气候以冷湿为主,间以短暂的温干、冷干变化。     

滇西北红粘土的工程地质特性及其灾害效应

在野外地质调查的基础上,结合室内土工试验,系统分析了滇西北红粘土的物质组成、物性特征和工程地质特性,并以此为基础探讨了其地质灾害效应。研究结果表明：滇西北红粘土粒度组成主要以粘粒为主,粘土矿物成分比较复杂,在丽江以南其矿物成分主要以高岭石（K）为主,在丽江以北则以伊利石/蒙脱石（I/S）混层矿物为主。此外,滇西北红粘土具有含水量高、重度低、塑性高、膨胀性弱等物性特征,在天然状态下比较稳定,但是随着含水量的增加其土体强度大大降低,易引发滑坡、水土流失等地质灾害。     

巴西桑托斯盆地白垩系Barra Velha组湖相碳酸盐岩沉积特征及成因环境研究

利用岩石薄片、稳定同位素等资料分析了巴西桑托斯盆地白垩系Barra Velha组碳酸盐岩的矿物组成及地球化学特征,探讨了此类湖相碳酸盐岩的沉积成因环境。研究表明,Barra Velha组碳酸盐岩具有灰泥、球状、灌木状特殊结构组分和内碎屑颗粒,形成了泥晶灰岩、球粒灰岩、灌木颗粒灰岩和颗粒灰岩4种岩石类型。结合前人对球粒灰岩和灌木颗粒灰岩提出的微生物、碱湖和钙华等不同观点的证据材料,提出了综合古地形、流体特征的成因环境观点,认为球粒灰岩和灌木颗粒灰岩赋存的流体环境具有高温、高盐度特征,颗粒灰岩形成在浪基面以上的高能环境,泥晶灰岩形成于浪基面以下的低能环境。     

河套盆地托克托台地湖相层研究

野外观察表明托克托台地的湖相层与上覆的黄土之间存在风化剥蚀面。文章选择了一个剖面点系统地采集了孢粉样品,同时在湖相层底部、顶部和黄土层底部采集了3个光释光样品;另外在一个观察点的不整合于上新统之上的河流相中采取了一个OSL样品。通过对这些数据结果的分析,并综合已有的地层年代、孢粉数据和水文工程地质钻孔资料,试图取得对托克托台地湖相层形成年代、环境及台地演变过程的合理认识。结果表明:1)湖相层相当于邻区的萨拉乌苏组,形成于12～10万年以前的晚更新世早期;黄土相当于邻区的城川组,形成于8万年之后的晚更新世晚期;形成于3万年左右的湖相层是晚更新世晚期同期沉积黄土相变的结果。2)古气候变化明显,晚更新世早期(12～10万年)气候温和湿润,水量充沛,推测最高湖水位介于海拔1050～1080m之间,在河套盆地形成了一个大湖泊———“河套古湖”,与“萨拉乌苏湖”是分开的;晚更新世晚期(10万年以后)气候干冷,湖水后退,同时意味着黄河开始外流,3万年时期的湖水位为海拔1020m左右。3)上新统地层遭受风化剥蚀使地表处于准平原化,在这一时期和林格尔断裂和鄂尔多斯北缘断裂发生明显位错;约12万年以后,和林格尔断裂停止位错,沉积了晚更新世早期的湖相层,约10万之后湖水向盆地中心退却,并在8万年开始沉积黄土,湖水再也未扩展到台地之上,在这期间鄂尔多斯北缘断裂继续位错直至晚更新晚期大约3万年左右停止,台地最终形成。     

百色盆地东部古近系那读组湖相灰岩储层特征

湖相碳酸盐岩储层是一个新的油气勘探领域,其研究程度还比较低。本文以百色盆地那坤地区那读组三段下部的湖相灰岩为研究对象,在实测剖面和详细观察岩心的基础上,从岩石学特征、沉积相特征及储集空间类型、孔隙结构类型、储集物性特征等方面详细研究了湖相灰岩的储层特征。指出储集岩主要为各种类型的颗粒灰岩,沉积相以颗粒滩相为主,储集空间类型主要为粒间溶孔和铸模孔,以单一介质的中、细喉(即中小孔结构组合)为主,储层孔隙度主要介于5%～25%之间,渗透率基本上小于1×10-3μm2,滩核微相储集岩的孔隙度和渗透率最高。并从储层孔隙度和渗透率的分布特征及二者间的相关性研究了储层物性的下限值和储层类型划分的界线值,将研究区储集岩划分为4种基本类型。     

湖相软粘土力学特性的试验研究

为研究结构性对软粘土力学特性的影响,对江苏宝应湖相沉积软粘土原状样与不同重塑样进行一系列的压缩、剪切试验研究。根据单向压缩试验得到的压缩曲线,得到不同土体的压缩指数Cc、回弹指数Cs,并确认了结构性对土体变形特性的影响。根据三轴剪切试验结果,比较原状样和不同重塑样的应力-应变-孔压曲线,确认了结构性和孔隙比对土体的强度特性具体有重要影响,并从孔隙比角度合理的解释了为什么高围压下原状样强度反而小于重塑样的强度。最后,提出简单量化土体组构的参数参考孔隙比e*10,将试验结果用参考孔隙比e*10归一化整理后,发现原状样和不同重塑样的Cc-e*10、ef/e*10-log pf,ef/e*10-log qf曲线基本一致。据推断出原状样在结构屈服应力后,结构中的胶结已基本破坏,原状样和重塑样的变形、强度差异主要是由于组构的差异引起的,且土的组构参数可用参考孔隙比e*10表示。     

巴西桑托斯盆地白垩系湖相藻叠层石礁特征及主控因素分析

湖相碳酸盐岩研究正处于不断探索和认识阶段,近年来国内外大量湖相碳酸盐岩储层的发现,使主要借鉴海相碳酸盐岩理论的湖相碳酸盐岩研究得到关注和重视,并取得一定的成果和认识。巴西桑托斯盆地白垩系藻叠层石礁是湖相碳酸盐岩一种特殊的储层类型,对于丰富湖相碳酸盐岩理论具有重要意义。通过对地震剖面的振幅反射结构,钻井岩性剖面,岩芯沉积结构、构造观察,岩芯薄片孔渗及成岩分析,测井曲线反映的沉积物粒序变化及旋回组合特征等现象的综合分析,总结出了白垩系藻叠层石礁的主要特征及主控因素。藻叠层石礁以叠层石为格架,藻类的黏结作用使其成为大面积连片发育的黏结礁,其孔渗发育,是良好的储层。发育和分布主要受物源供给、古隆起、水体变化和藻类改造四种因素的控制。咸水环境下,在远离碎屑物源影响的水下古隆起上,水侵体系域时期,适应环境较强的叠层石繁盛,藻类的黏结作用使其成为具有格架结构的黏结礁,沿巴西桑托斯盆地东部隆起带大面积发育。     

可可西里盆地中新统五道梁群湖相碳酸盐岩岩石学特征与沉积环境分析

湖相碳酸盐岩在可可西里盆地的古、新近纪地层中分布广泛,更是中新统五道梁群沉积的主要组成部分。五道梁群湖相碳酸盐岩分为生物粘结灰岩(叠层石)、泥晶灰岩、颗粒灰岩与泥晶白云岩四大类,反映出沉积环境为一个具有浅水—半深水、高盐度、半封闭—封闭特点的综合湖泊系统。     

济源盆地谭庄组(T2-3)上段湖相沉积及遗迹化石特征

济源市西南郊出露有中-上三叠统谭庄组,代表了济源中生代盆地充填的一部分。在湖相剖面中识别出六种岩相组成的两类相序,相序 1呈叠置的向上变粗的序列,由下到上由富有机质页岩 (相E,类型Ⅰ ),纹层粉砂岩 (相A)和水流波痕层理砂岩(相B)组成,记录了在温暖潮湿条件下常年性开放湖泊中小型河口坝三角洲的进积作用;相序 2缺少明显的垂直序列,由互层状细粒碳酸盐岩和粉砂岩(相C),变形层理和波浪改造砂岩 (相D),富有机质页岩(相E,类型Ⅱ)和粘土岩组成,虽然也代表了常年性开放浅水湖泊体系,但反映出很强的季节性气候控制特征。湖相剖面的相C中发育丰富的Skolithos linearis组合,也反映出底层受季节性气候控制。文章深入探讨了该组上段浅湖沉积的环境演替及气候对沉积作用的控制作用,在湖泊演化过程中,很可能出现过几次水体分层。根据晚三叠世时期的古地理重建,推测谭庄组上段湖相沉积反映出的强烈季节性可以用潘加亚巨型季风影响的设想模式解释。     

湛江地区结构性软土的赋存规律及其工程特性

立足于土体演化的地质背景,以湛江地区第四系下更新统湛江组强结构性软土地层为依托,开展了宏观与微观土工试验研究,探求该区软土赋存规律与其强结构性的内在联系。研究表明,湛江软土是以陆相沉积为主的河控三角洲相(即海陆交互相)沉积层,由于受该区构造运动的强烈影响,该土集多种地质营力的复杂耦合作用而呈现出特殊的沉积特征;胶结作用是该土具有较高的结构强度的根本原因,其强结构性形成机理与当地广泛发育的红土极为相似。     

红粘土的成因及其对工程性质的影响

根据国内外的文献资料,通过对广西贵县和柳州龙船山地区红粘土的研究,本文分析了红粘土的成因及演化过程,认为红土化过程实质是一个物理化学改变的过程,并探讨了红粘土中特殊的矿物成分,结构连接方式以及其演化过程对其工程地质性质的影响。     

陕西关中盆地粉质黏土热物理性质研究

关中盆地浅层地热能资源十分丰富,但目前开采程度仍有待提高。土壤的热物理性质在很大程度上决定了其工程特性,对浅层地热能在开发利用过程中所涉及的基本理论和开发方法等具有较大影响。通过室内试验对西安市、咸阳市、渭南市和宝鸡市范围内的粉质黏土的热物理性质开展研究,对试验数据进行了分析,进而揭示了粉质黏土比热容、导温系数和热导率的宏观变化规律。结果表明: 粉质黏土的热导率为0.82~2.65 W/(m·K),导温系数为0.001 28~0.004 86 m²/h,比热容为0.77~1.53 kJ/(kg·K); 随着含水率的增大,热导率整体呈减小趋势,且数值分布范围缩小; 比热容总体随导温系数的增大而减小; 导温系数随热导率的增大呈线性增大,且相关系数均较高。研究可为工程实践过程中开发利用浅层地热提供一定的理论基础。     

河南西峡盆地上白垩统河流及湖泊沉积中的遗迹组构

河南西峡盆地上白垩统马家村组沉积厚度巨大,达1 960 m,由辫状河沉积、曲流河沉积和湖泊沉积组成。在河流与湖泊沉积中,发育丰富的遗迹化石,共6种类型,分别为Skolithos linearis、Cylindricumichnosp、Palaeophycus tubularis“J”形潜穴、垂直分枝潜穴和垂直螺旋潜穴。从形态分析,大多数为居住迹,按照遗迹化石产出岩层的岩性、扰动特征和残留遗迹等总体特征,将所发现的遗迹化石层划分为两类遗迹组构,即软底组构和僵底组构。前者主要发育在纹层状极细砂岩和粉砂岩中,潜穴密度大,属种单一,包括Skolithos组构和Palaeophycus组构;后者主要发育在厚层泥岩中,潜穴密度较大,类型稍多,包括由Cylindricum ichnosp、垂直分枝潜穴J形潜穴和垂直螺旋潜穴所组成的遗迹组构。与报道过的其他地区陆相遗迹化石的对比表明,随着时间的推移,河流沉积中的组构特征在白垩纪有明显变化,而浅湖沉积中的遗迹组构表明造迹生物的扰动能力显著加强。     

击实黏土单轴拉伸特性试验研究

为研究土的拉伸特性,对击实黏土进行直接拉伸试验。试验表明,不同抗拉强度的击实黏土具有不同的拉伸应力-应变曲线型式,即应变软化型、应变硬化型和应变强化型;在试验涉及的干密度和含水率范围内,击实黏土的抗拉强度随干密度的增加而增加,随含水率的增加而减小,且具有较好的线性关系;拉伸速率对击实黏土的抗拉强度和应力-应变曲线的型式也有明显影响,对同一干密度和含水率的土样,低拉伸速率测得的抗拉强度往往较小,且应力-应变曲线为软化型,而较高的拉伸速率测得的抗拉强度较大,且应力-应变曲线为强化型。     

滇西大理至瑞丽铁路沿线岩石力学参数的测定及其意义

选取怒江段、高黎贡山隧道和潞西—平达段的灰岩、砂岩、花岗岩、玄武岩4种岩性,分别进行了岩石抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等力学性能参数的实验室和室外现场测定。结果表明,岩石力学参数的定量测试与野外岩组的定性划分、理论依据能很好地吻合。通过野外实地观察,结合岩石样品力学性质参数的室内测试和室外现场测定,对大理—瑞丽铁路沿线的工程地质岩组进行了划分,共划分出22个工程地质岩组。在全线工程地质岩组中,坚硬岩组占16.23%,坚硬—较坚硬岩组占31.67%,较坚硬岩组占26%,较坚硬—较软弱岩组占14.17%,软弱岩组占11.93%。全线以坚硬和较坚硬岩组为主体。     

世界工程地质学的新潮流

本文论述近几年国际国内工程地质大会研究的重点主题及其变化以及最近(今年8月在日本东京)召开的29届国际地质大会讨论的环境问题,从而反映了世界工程地质学研究的趋势。