高校地质学报

卢毅，宋泽卓，于军，龚绪龙，季峻峰，陆婧，周钢军

2019, 25(4): 481.

摘要 ( 376 )

PDF (904KB) ( 453 )

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地面沉降作为一种常见地质灾害对城市发展造成巨大威胁，有效监测土层的垂向变形过程是地面沉降防治的一项重
要工作。文章采用布里渊光频域分析（BOFDA）技术，利用室内地面沉降模型，对砂—黏土互层土体在排灌水循环中的垂
向变形进行分布式监测，并结合固结压缩试验对土体的垂向变形进行分析。结果表明：黏土层为地面沉降的主要变形层；
在排灌水循环中，土体也会经历压缩—回弹的循环。此外，BOFDA分布式监测技术可以有效地捕捉砂—黏土互层土体在排
灌水状态下的垂向变形情况，实现对地面沉降发育过程中土体垂向变形的实时监测。研究结果可为实现地面沉降的有效防
治措施提供一定的参考依据。

光纤和砂土界面耦合性能的分布式感测试验研究

程刚，施斌，朱鸿鹄，陈冬冬

2019, 25(4): 487.

摘要 ( 316 )

PDF (2048KB) ( 510 )

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地质与岩土工程领域中，变形监测一直是评价岩土体稳定性的一个重要指标，其时空演化规律可为工程设计与施工
技术参数优化、地质灾害预警阈值设定提供科学的依据。随着光电感测技术的不断发展，其在地质与岩土工程变形监测中
的作用越来越重要，然而分布式感测光纤与岩土体之间的耦合性对监测结果有显著影响，阐明两者间的作用机理成为该技
术应用的关键环节。文章在综合分析当前地质与岩土工程变形监测技术的基础上，开展了基于BOTDA感测技术的光纤—砂
土界面耦合性能拉拔试验，从试验结果和感测光纤特性两方面分析了感测光纤与砂土的耦合性及二者间的应变传递规律。
试验结果表明：除第一级拉拔外，数据拟合R2均在0.99以上，显示了光纤实测应变分布具有良好的规律性；由试验数据反
算得出的光纤弹性模量约为0.35 GPa，与给定值基本一致；通过感测光纤的F-S端和F-S尾关系，得出光纤—土界面作用过程
可分为全耦合、半耦合和相对滑动三个阶段。上述研究结果为分布式感测技术在各类地质与岩土工程变形监测中的应用提
供指导，同时为开展各类室内模型试验提供参考依据。

土层回弹变形特性及回弹潜力试验研究

吴静红，程刚，施斌，顾凯，蒋娜

2019, 25(4): 495.

摘要 ( 356 )

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相关文章 | 计量指标

对土层的回弹变形效应进行研究有助于科学实施地下水回灌、管理地下水资源及预测地面沉降。文章通过大量室内
压缩回弹试验，研究了土层回弹影响因素及回弹变形特性。试验结果表明：土层的最终回弹量受土样性质、最大固结压
力、固结时间以及卸荷比等因素影响；相同固结回弹条件下，土层黏粒含量越高，回弹量越大；对于同一种土，固结时间
越短，卸荷压力越大，回弹量越大；当卸荷比小于0.5时，固结压力对土层回弹量影响不明显，随着卸荷比的增大，同一种
土样所受固结压力越大，土样回弹率也越大，而当卸荷比大于0.9时，回弹率迅速增大。当土层类型及固结压力确定时，土
层最大回弹率和固结压力大致呈线性关系，可用于土层最大回弹率的预测。

稀疏非正交填充裂隙岩体水流—传热—应力模型与离散元模拟

高俊义，项彦勇，雷海波

2019, 25(4): 502.

摘要 ( 166 )

PDF (1270KB) ( 396 )

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为研究填充裂隙水流速度对岩体温度和应力的影响，选取甘肃北山地区的花岗岩，制作了稀疏非正交裂隙岩体模
型，采用河砂填充裂隙后进行模型试验；并对模型试验进行离散元数值模拟，分析了模型试验所测岩体温度和热应力与数
值模拟结果的差异和原因。结果显示：填砂裂隙强化了裂隙介质的热导能力，无填充时岩体温度和热应力比填砂时低；模
型试验和离散元模拟均表明，岩体温度和岩体应力随裂隙水流速度增大而减小，但是系统达到稳态所需要的时间变短；模
型试验中斜裂隙水流对温度场起主要作用；由于现有3DEC软件不能考虑水的热物性参数随温度的变化，进而产生自然对
流换热，斜裂隙水流和靠近热源侧的竖裂隙水流对温度场起主要作用。

岩质边坡生态防护客土持水性与渗透性耦合作用试验研究

高晓颖，刘强，杨俊杰，孙冲

2019, 25(4): 512.

摘要 ( 205 )

PDF (2282KB) ( 343 )

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对于岩质边坡而言，生态边坡防护技术的关键在于植被的形成。为保证植物的生长，客土应同时具备良好的持水性
与渗透性。文章通过室内渗透实验以及蒸发实验研究了不同黄土、硅藻土、秸秆配比条件下渗透性及持水性的耦合关系。
结果表明硅藻土与秸秆的添加能有效降低混合土密度，有利于减小混合物的自重应力、提高边坡稳定性。硅藻土和秸秆单
独掺入时混合土的渗透系数呈指数形式增加，在同等材料用量时，硅藻土对于渗透系数的提高更有效，但当硅藻土和秸秆
以相近的比例掺入时，彼此之间没有形成相互增益，而是此消彼长。硅藻土及秸秆的添加均能增加混合土的持水性，但总
体上使用硅藻土的效果优于秸秆。添加硅藻土、秸秆能够延长土壤的定常蒸发阶段，极大提高了黄土的抗旱能力。

含偏置裂纹的三点弯曲梁破坏过程颗粒流模拟

丁永政，邓清海，刘兆冰，李宏

2019, 25(4): 519.

摘要 ( 224 )

PDF (4894KB) ( 389 )

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为研究三点弯曲梁在荷载作用下的破坏模式，采用颗粒流程序PFC2D对含不同位置和高度的预置裂隙的三点弯曲
梁破坏过程进行了模拟。结果表明：预制裂隙的长度与位置共同影响梁的破坏；当预置裂隙的位置离加载点较远时，主
要是预置裂隙的高度对梁的破坏产生影响，当裂隙高度超过70 mm时，试件的破坏模式发生变化；当预置裂隙高度一定
时，预置裂隙的位置是试件发生破坏的主要影响因素，当距离支撑点的距离超过100 mm时，试件的破坏模式发生了改
变；试件的破坏过程伴随着能量的积累和释放。相比较于有限元法和有限差分法，离散元法能更好的模拟出材料裂隙产
生和发展的过程。

渤海海域辽东南洼斜坡带旅大29油田原油地球化学特征与油源对比

田德瑞，牛成民，王德英，潘文静，张如才

2019, 25(4): 527.

摘要 ( 345 )

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辽东凹陷南洼斜坡带旅大29油田在沙河街组二段获得了高产轻质原油和天然气，展现了良好的勘探潜力。为了进一
步明确其原油母质来源、沉积环境和烃源岩层位，对原油、油砂样品和围区烃源岩样品进行了系统的地球化学分析和油源
对比。研究结果表明，原油为低硫（0.0733%）、高蜡（20.77%）的轻质成熟原油。原油样品饱和烃色谱完整，主峰碳为
C19，显示未遭受明显生物降解作用。油砂样品埋藏较浅，部分遭受生物降解等的影响，饱和烃色谱基线呈现明显的
“UCM”鼓包现象。原油和油砂样品具有低C19 三环萜烷/C23 三环萜烷（0.10~0.18）、低C24 四环萜烷/C26 三环萜烷（0.49~
0.53）、低C27重排甾烷/C27甾烷（0.30~0.43）、中等伽马蜡烷指数（0.14~0.17）和中等-高4-甲基甾烷参数（0.30~0.36），且
具有相对较重的全油碳同位素值（-27.1‰）。原油母质形成于淡水—微咸水的湖泊沉积环境，母源有机质以藻类等低等水
生生物为主，陆源有机质输入较少。旅大29油田原油主要来源于辽中凹陷和辽东凹陷沙三段烃源岩，同时有少量辽中凹陷
沙四段烃源岩的贡献。研究区高蜡轻质原油的形成主要受控于烃源岩母质来源，藻类等低等水生生物是高蜡轻质原油形成
的重要母质。

南海北部琼东南盆地岩石热物性特征

蔡黎，李香兰，刘绍文，朱继田，熊小峰，李旭东，尹宏伟

2019, 25(4): 538.

摘要 ( 362 )

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岩石热物性是盆地模拟和预测深部温度时不可或缺的参数。琼东南盆地是当前我国海洋油气资源勘探开发的重点区
块，揭示该盆地的热状态和烃源岩热演化历史均离不开真实可靠的岩石热物性参数。前人虽然对南海北部地区的岩石热物
性开展过相关研究，仍存在实测数据偏少、代表性不足和相互矛盾等问题，亟需新增一批新的实测数据来弥补该区基础地
热参数的不足。文章对采自琼东南盆地19口钻孔的32块岩心样品开展了热导率、生热率以及密度和孔隙度等物性参数测
试，揭示了它们的空间展布特征、相互关系及其主控因素，建立了琼东南盆地新生界地层平均热导率和生热率，据此估算
出盆地沉积物的放射性生热贡献约占地表热流的33%。这些实测的岩石热物性参数为南海北部海域沉积盆地的盆地模拟和
地热相关研究提供了坚实的基础数据。

柴达木盆地侏罗纪古气候演变过程：来自化学风化特征的证据

胡俊杰，马寅生，吴祎，李宗星，彭博，魏小洁，刘大鹏

2019, 25(4): 548.

摘要 ( 594 )

PDF (1862KB) ( 538 )

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柴达木盆地侏罗系陆相地层记录了该时期一系列重大的构造—气候—环境耦合演化事件，然而针对该套地层的古气
候、古风化作用等方面研究还很薄弱。为了恢复柴达木盆地侏罗纪时期的古气候和古环境特征，文章研究对柴北缘大煤沟侏
罗系标准剖面的沉积岩样品开展了全岩主、微量元素测试，综合采用多种化学风化指数判定柴达木盆地侏罗纪古气候条件及
演变过程。元素比值(Rb/Sr、K/Na、Na/Al 和Na/Ti)和化学风化指数(CIA、CIW、PIA 和ICV)均显示，柴达木盆地侏罗纪化学风
化过程和古气候演化过程可划分为4 个阶段：早侏罗世早—中期和中侏罗世中期，化学风化作用强烈，古气候处于温带—亚热
带温暖、潮湿气候条件；早侏罗世晚期和中侏罗世晚期—晚侏罗世，受到区域降水减少影响，盆地化学风化作用显著减弱，整体
处于干旱、半干旱环境。以上结果与前人基于沉积物和植物群面貌研究得出的古气候变化过程相吻合，为盆地及区域陆相侏
罗纪古气候研究提供了相对完整而连续的地球化学证据和参考。

珠江口盆地HA地区古近系文昌组沉积特征

周清波，舒誉，朱筱敏，陈兆明，董小云，林秋金

2019, 25(4): 558.

摘要 ( 456 )

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综合岩心、钻井、测井及地震资料，对珠江口盆地HA古近系文昌组的沉积特征及沉积演化进行了研究。结果表
明：HA古近系文昌组可以识别出5个层序界面，划分为4个三级层序，自下而上分别为SQ1、SQ2、SQ3和SQ4。其中SQ1
主要分布在南部，SQ2和SQ3全区分布，SQ4由于南部构造抬升遭受剥蚀，主要分布在北部H4地区。HA文昌组主要发育辫
状河三角洲相、扇三角洲相、近岸水下扇相及滩坝相。文四段时期，惠州凹陷开始裂陷，物源供给较少，靠近XJ30断裂和
HZ26断裂主要发育扇三角洲沉积，HA转换带主要发育辫状河三角洲；文三段发育时期，盆地快速断陷，水体加深。HA转
换带以大规模的辫状河三角洲沉积为特征，靠近XJ30断裂和HZ26断裂发育扇三角洲沉积，规模相对较小，受波浪不断淘
洗，惠州H4地区发育滩坝沉积；文二段发育时期，南部断裂活动进一步加强，处于强烈活动状态，湖平面继续上升，HA
转换带辫状河三角洲规模变小，陡坡近岸水下扇、扇三角洲连片发育，规模变大；文昌组文一段时期断裂活动减弱，湖水
变浅，物源供应充足，靠近HZ26断裂发育大套扇三角洲，靠近XJ30断裂发育大型浅水三角洲，但后期构造抬升遭受剥
蚀，残留的地层厚度较薄。

柴达木盆地滩坝沉积特征、成因及沉积模式：以扎哈泉地区上干柴沟组为例

魏恒飞，关平，王鹏，吴颜雄，李秋媛

2019, 25(4): 568.

摘要 ( 434 )

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文章在对600多米岩芯颜色、沉积构造、粒度分析、薄片等进行研究的基础上，分析了柴达木盆地扎哈泉地区滩坝
沉积特征，研究了滩坝在层序地层格架中的分布及成因，建立了滩坝砂体沉积模式。结果表明，上干柴沟组滩坝单砂体厚
度较薄，滩坝中发育较多典型的波浪作用形成的沉积构造，粒度概率累积曲线多以跳跃和悬浮两个总体为主。坝砂体主要
发育于中长期基准面旋回的可容纳空间较大处，且多分布于短期基准面旋回上升半旋回可容纳空间较大处；滩主要发育于
各级别基准面旋回中可容纳空间较小处。滩坝的形成与可容纳空间的大小及沉积水动力条件有关，在高可容纳空间条件
下，水体较深，湖泊面积大，易形成大的湖浪和湖流，从而发育坝砂体。最后，根据瓦尔特定律，结合一个中短期基准面
旋回过程中沉积类型垂向变化，建立了上干柴沟组滩坝沉积模式。

冀中坳陷北部河西务断层结构及新近纪以来的活动特征分析

毛黎光，田建章，张宏伟，张传宝，王鑫，肖安成

2019, 25(4): 578.

摘要 ( 292 )

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河西务断层是渤海湾盆地冀中坳陷北部地区一条重要的控盆断裂，新近纪—第四纪时期渤海湾盆地整体进入热沉降
阶段后，该断层仍然存在构造活动，2018年在河北永清县发生的地震就是由该断层的活动所引发。文章利用地震数据对河
西务断层的结构特征和新近纪以来的活动特征进行分析，结果表明，河西务断层新近纪以来具有右旋走滑的张扭特征，主
断层在剖面上具有负花状结构，平面上具有分段性，北段和南段兼具右旋走滑和拉张的特征，中段则主要表现为右旋走滑
特征。运动学模型表明，这种分段差异性主要由各段主断层走向和块体走滑运动方向的夹角所决定。

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分：以东营凹陷古近系为例

刘菲，杜佳宗，蔡进功，谢忠怀，刘宁，张守鹏

2019, 25(4): 583.

摘要 ( 447 )

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：成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化，因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系，对深刻
理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩，通过岩石薄片、
扫描电镜和X射线衍射等检测，有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差
异，据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源，其中C为黏土矿物含
量，Q为石英含量，更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出
两段性，3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢，形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合，推断其经历了酸性成岩
环境和开放成岩体系；3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快，形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组
合，推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系，充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷
泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合，表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质
生烃形成的压力体系具有较好的响应关系，这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的
意义。

基于米氏旋回的黔西盘县上二叠统煤系高频层序研究

宗毅，沈玉林，秦勇，金军，刘近帮，仝根成，郑俊，张一杰

2019, 25(4): 598.

摘要 ( 222 )

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上二叠统记录了地质历史时期最大规模的生物灭绝事件和最深刻的环境变化。对上二叠统的层序地层格架进行精细
描绘，建立高分辨率的地层序列，是深入了解此次事件及其演化的基础和关键。基于钻测井、岩心观测及地球化学分析测
试结果等资料综合分析，并运用小波分析技术，对黔西盘县上二叠统煤系进行了米氏旋回的识别和划分，结果表明，研究
区上二叠统煤系记录了稳定的米兰科维奇旋回，天文轨道周期对其沉积过程具有明显影响，由长、短偏心率、地轴斜率和
岁差周期引起的地层旋回厚度分别为16.06~17.24 m、5.39~5.70 m、2.11~2.15 m、1.12~1.21 m，长偏心率周期对地层中沉积
旋回的控制和影响最强。对长、短偏心率周期进行滤波分析后，建立了上二叠统煤系“浮动”天文年代标尺，为约束同沉
积火山事件层（Tonstein）的形成及其持续时限提供了年代学依据。以区域等时对比效果明显的长偏心率旋回为标尺，并结
合旋回沉积序列、旋回界面特征等，将上二叠统煤系划分为4个三级层序，并进一步划分为16个四级层序（对应于中期旋
回），建立了研究区高频层序地层格架。

鄂尔多斯盆地延安地区马五段上组合细粒白云岩储层特征及有利储层控制因素

伊硕，黄文辉，陈晶，任兴国

2019, 25(4): 610.

摘要 ( 291 )

PDF (6481KB) ( 426 )

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针对鄂尔多斯盆地延安地区马五段上组合（马五4至马五1亚段）细粒致密白云岩储层天然气勘探取得新突破，展开对
低孔低渗白云岩储层特征及孔隙的成因研究。通过岩心观察、薄片分析及阴极发光等测试，结合岩石物性分析，明确了细
粒白云岩储层的储渗特征、有利储层的演化过程及控制因素。结合地球化学及地球物理数据分析认为，研究区马五段上组
合储层岩性主要包括含膏模白云岩、细晶白云岩和岩溶角砾岩等，储集空间以膏模溶孔、晶间（溶）孔、非选择性角砾间
溶蚀孔洞为主，局部裂缝发育，属低孔低渗孔隙型储集层；位于高古地势、经多期岩溶（准同生期、表生期和埋藏期岩
溶）叠加改造的膏晶模云坪是研究区细粒白云岩有利储层的主要分布区。

1960年以来青海湖沉积物粒度的时空分布及其控制因素

张志杰，周玉文，陈嵘，周川闽，孙伟伟

2019, 25(4): 623.

摘要 ( 294 )

PDF (2640KB) ( 1030 )

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对大型湖泊盆地沉积物粒度组成进行研究，有助于解读全球致密油气和页岩油气勘探开发与其记录的古气候信息。
文章对青海湖沉积物粒度时空分布进行了详细的研究，通过采集覆盖大部分湖区的27根近现代沉积岩芯，并对湖心的三根
典型沉积岩芯进行了137Cs测定获取沉积岩芯的年龄；基于磁化率地层年龄模式，建立了整个湖区沉积岩芯的年代框架。粒
度分析结果显示，青海湖岩芯沉积物的粒度分布呈多峰，以细颗粒沉积为主，其中粉砂含量60%~70%，粘粒组分为10%~
35%，砂粒组分低于20%。青海湖沉积物的粒度变化在空间上相对较复杂，中值粒径呈现明显的砂岛附近、西部和西南湖
区高，其他湖区低的特征。在时间上，大体上自1960年到2017年呈现变粗的趋势，砂粒组分增多，粘粒组分减少。这些粒
度的时空变化可能是受风砂活动、流域土壤侵蚀、河流径流变化、湖平面变化和人类活动共同作用而成。

华北板块寒武系开腔骨类（Chancelloriids）化石新材料

韩乔羽，李国祥，王平丽，高健，韩颖，张天禄，孙智新

2019, 25(4): 633.

摘要 ( 429 )

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文章对采自华北板块山东潍坊、河北唐山和辽宁大连的寒武系开腔骨类化石的新材料进行了研究，这些化石鉴定为
Chancelloria 属。辽宁大连地区的Chancelloria 产自寒武系第二统第四阶馒头组下部的黄绿色页岩；山东潍坊地区的
Chancelloria 产自苗岭统乌溜阶馒头组上部的黄绿色页岩和鼓山阶张夏组的深灰色中厚层灰岩；河北唐山地区的Chancelloria
产于芙蓉统江山阶长山组的薄层灰岩，该层位是目前Chancelloria 属在中国产出的最高层位，也是全球的最高层位之一。这
些来自华北寒武系第二统—芙蓉统的Chancelloria 骨片与早期的骨片相比，展现出骨片形态趋于规则、基面从浑圆趋于平
整、骨片整合度提升的特点，进一步印证了之前关于此类问题的研究结论。

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