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    1. 激光拉曼光谱碳质地温计方法及其地学应用研究
    陈一逸, 王 博, 刘珈硕, 路升华, COCHELIN Bryan
    高校地质学报    2023, 29 (6): 908-923.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021116
    摘要322)      PDF (1310KB)(917)    收藏
    沉积物通常含有不同程度的有机质,在其埋藏—成岩和后期变质作用过程中,随着温度的升高,沉积母岩中的有机质由无序状态向碳质逐渐转变,最终转化为有序结晶的石墨。碳质物的结构有序度(结晶程度)与变质作用的温度条件直接相关。激光拉曼光谱能够表征碳质物分子内部的振动模式,反映碳质物结晶程度,进而揭示其变质程度和温度条件。激光拉曼光谱碳质地温计(RSCM)是基于已知变质温度的样品,通过获取分析其中碳质物的激光拉曼光谱特征,总结出其谱峰位置、峰高、峰面积、半峰全宽等参数与变质温度之间存在的良好相关性,从而定量地估算未知样品在区域变质和接触变质作用过程中所经历的峰期变质温度。RSCM方法通过与其它传统的地质温度计进行比对研究,证实可行有效,并具有准确高效、原位无损、量程范围大、对结构敏感、应用范围广、不受退变质干扰等优点,对恢复区域构造热演化、地壳热状态等具有重要的意义。文章回顾了碳质物激光拉曼光谱地温计的研究历史,介绍了谱带分布理论及其随温度的变化规律,梳理了近年来该方法的研究进展,概括了其在地学不同研究领域中的应用,并对其研究前景进行了展望。
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    2. 基于辐射损伤的磷灰石裂变径迹退火行为研究
    冯 磊, 孙 敏, 冯 鹏
    高校地质学报    2023, 29 (6): 924-933.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022058
    摘要266)      PDF (2582KB)(392)    收藏
    目前裂变径迹低温热年代学的理论基础是建立在温度是导致径迹退火的唯一诱因之上的。然而,辐射损伤是否能够促进裂变径迹退火尚处于争论中。文章采用云南临沧四块花岗岩样品的磷灰石裂变径迹测试分析方法,对辐射损伤与裂变径迹退火行为之间的关系进行了研究。云南临沧磷灰石单颗粒年龄71~15 Ma,封闭径迹长度9~16 μm, U含量24~290 μg/g。统计分析结果表明,磷灰石封闭径迹长度以及单颗粒年龄分别随相应U含量增加而减小。综合分析认为,这种变化趋势初步表明了辐射损伤能够促进裂变径迹退火,是导致裂变径迹退火的另一诱因,为辐射损伤诱发裂变径迹退火行为研究提供了新证据。
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    3. 非饱和带排水及吸水过程中水分分布特征研究
    张圣山, 卫云波, 顾 熙
    高校地质学报    2023, 29 (6): 934-944.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022048
    摘要1844)      PDF (2949KB)(339)    收藏
    非饱和带对发生在地表—地下水之间的水量交换以及溶质运移起到关键的控制作用,发生在非饱和带中的渗流过程,本质上是水相和气相相互驱替的过程。深入理解非饱和带中的水/气运动过程,对于地下水水量和水质的管理以及可持续利用具有重要意义。文章通过室内二维砂箱实验,研究了排水吸水过程中,非饱和带含水量分布的变化特征。采用光透射法监测排水吸水循环过程中含水量的分布状况,发现由于孔隙尺度不稳定排水现象的存在,湿润锋附近排水过程中的含水量横向波动(0.145~0.175)要大于吸水过程(0.150~0.165)。含水量分布在排水过程和吸水过程之间的差异说明了孔隙尺度的一些常见过程能够对达西尺度下的水分运动过程造成影响,而不是在提升尺度的过程中被简单抵消掉。
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    4. 川东南泸州地区多滑脱层构造特征及变形机制
    赵圣贤, 徐雯峤, 杨学锋, 尹宏伟, 李 博, 汪 伟, 张成林, 贾 东, 刘永旸, 谢 伟, 张洞君, 李长圣
    高校地质学报    2023, 29 (5): 726-734.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022029
    摘要1279)      PDF (7113KB)(1105)    收藏
    近年来川东南地区页岩气勘探开发逐步向深层领域拓展,尤其是泸州地区显示出3500 m 以深页岩气勘探开发的巨大潜力。为了进一步明确泸州地区构造特征及变形机制,依据地震资料对该地区进行了构造解析,采用离散元数值模拟探究了其构造变形的主控因素,恢复了泸州地区中新生代构造演化过程。研究表明:多滑脱层和区域构造挤压是泸州地区构造变形的主要控制因素。受膏盐岩影响,泸州地区发育低陡的盖层滑脱构造,垂向分层明显,形成断展褶皱、滑脱褶皱和滑脱层间隐伏褶皱、双重构造等复合的构造。该区域构造变形主要受下寒武统膏盐岩滑脱作用控制,膏盐岩和页岩滑脱层协调变形向低陡背斜核部聚集。 燕山晚期以来,泸州地区多滑脱层沉积伴随区域挤压,发育盖层滑脱的隔档式褶皱;喜山期褶皱带再次隆生,原有的断层和剪切带位移量增大,滑脱层间形成一系列次生断层和隐伏褶皱。背斜处油气藏容易受到破坏,向斜处是页岩气勘探的有利地区,其中对冲型向斜结构相对简单,内部应力相对稳定。
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    5. 俯冲板块粘度对双板片相向俯冲动力学过程的影响:数值模拟
    李中源, 吴本君
    高校地质学报    2023, 29 (5): 735-742.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022010
    摘要948)      PDF (2795KB)(463)    收藏
    板块俯冲是板块构造理论的重要组成部分。虽然单板块俯冲的数值模拟研究已经很多,但是多板块之间的相互作用的机制仍然不明确,需要进一步的研究。文章建立了二维的地球动力学数值模型,研究双板片相向俯冲的动力学过程,探讨俯冲板块粘度对多板块耦合作用的影响。模拟结果显示,当两个俯冲板块其他动力学性质相同时,左右俯冲板块的粘度差异会导致板片俯冲速度的不同。粘度小的俯冲板块下沉速度快,先进入下地幔,发生弯曲折叠,并在下地幔堆叠。粘度大的俯冲板块后进入下地幔,受到地幔环流的阻碍,发生翻转,并在下地幔中滑移。左右板片俯冲速度和形态的差异也造成了上覆板块向着粘度小的俯冲板块一侧移动,使得这一侧海沟后退,另一侧海沟前进。该研究结果为东南亚区域的复杂构造的演化过程提供了动力学解释, 东南亚区域的印度—澳大利亚板块和太平洋板块相向俯冲,两个板片互相作用,构成了复杂的汇聚俯冲系统,引起的地幔上升流,很可能是南海地区新生代岩浆岩的起源。
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    6. 碎石堆小行星自旋演化过程的离散元数值模拟
    张宸玮, 刘 春, 耿 焕, 刘 辉
    高校地质学报    2023, 29 (5): 743-755.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022022
    摘要275)      PDF (6890KB)(540)    收藏
    近年的探测研究表明,由引力和范德华粘附力聚合成碎石堆结构可能是小行星的一种重要形成方式。为探究这类小行星的演化机制,文章基于离散元软件MatDEM进行二次开发,实现了单元的万有引力计算。建立直径为1.2 km“碎石堆”小行星数值模型,通过数值模拟分析了不同粘附强度和体积密度下,球形聚集体的旋转重塑和破坏过程。结果表明:球形聚集体受到其角速度初始增量的影响,以启动聚集体的重塑过程,导致其发生变形或者破坏;粘附强度越小,模型越容易被破坏,破坏前小行星会通过向扁圆状椭球体变形来保持自身构型的稳定性;对于粘附强度一定的小行星模型,体积密度的增大会有效增加其结构的稳定性,可以延后小行星破坏行为发生的时间,且颗粒脱落的数量随着密度的增大而减少;采用离散元分析可以较好地模拟小行星自旋演化过程。进一步与真实小行星数据相结合,有利于深入、全面地探索小行星自旋演化破坏机理。
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    7. 碳酸盐岩热储抽灌井光纤测温及地温变化研究
    史启朋, 谭现锋, 孟 甲, 郑慧铭, 张 茜, 刘 肖, 宋帅良, 杜 颖
    高校地质学报    2023, 29 (5): 756-765.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022013
    摘要1010)      PDF (1505KB)(477)    收藏
    碳酸盐岩热储层具有地热资源丰富、开采条件好、单井涌水量大等特点,是中深层地热资源开发利用的主要热储层之一。在地热长期开采、尾水回灌过程中,既要保持抽灌井之间的水力联系,又要避免热突破的发生,对抽灌井热储层温度长期监测和热源分析计算,是地热资源可持续开发利用的重要课题。文章介绍了抽灌井分布式光纤测温技术,监测了碳酸盐岩热储抽水回灌对地温的影响,根据监测数据分析、计算了热储温度恢复的热源及热量。研究结果表明:受抽灌井间距较小和碳酸盐岩热储优势通道的影响,供暖后第6天,抽水井热储温度明显下降,平均降幅1.6 ℃,抽灌井产生了热突破;因长期大量低温尾水回灌,第二个供暖季之前回灌井热储温度未能恢复到初始温度,抽水井温度基本恢复;经分析计算,储层热量恢复的主要来源为地热水对流聚热,其次为高温储层、地热水传导聚热。基于该研究结果,在大规模回灌条件下,回灌井温度降低,抽灌井发生热突破是必然的发展趋势,深入开展抽灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破,对促进地热资源可持续开发利用是非常必要的。
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    8. 辽河拗陷滩海东部地区古近系东营组东三段物源和沉积相
    夏长发, 林春明, 张 霞, 黄舒雅, 李绪龙, 赵雪培, 李 鑫, 宋福来, 邹丙方, 李铁军
    高校地质学报    2023, 29 (5): 766-775.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022030
    摘要233)      PDF (1392KB)(449)    收藏
    辽河拗陷滩海东部地区古近系东营组东三段是该区域油气勘探的重点目的层系。综合岩心、测井等资料,利用碎屑组分、重矿物、沉积要素以及岩相与测井结合分析,对研究区东营组东三段物源和沉积相进行了分析。分析结果认为,研究区东三段存在三个物源方向,分别为北部自北向南方向、东部自东向西方向,以及西北部月东潜山方向;沉积相类型主要为辫状河三角洲前缘亚相和滨浅湖亚相,受构造背景与物源的控制,东三段三个亚段沉积相分布比较相似,北部为辫状河三角洲前缘沉积,东部为辫状河三角洲前缘与滨浅湖滩坝沉积,西北部为滨浅湖滩坝沉积。研究结果为滩海东部东三段后期勘探和有利储层预测提供了沉积地质基础。
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    9. 准噶尔盆地红山嘴北部三叠系克拉玛依组沉积特征
    王 进, 于兴河, 卢凤豪, 牛小军, 野兆瑞, 杨新涛
    高校地质学报    2023, 29 (5): 776-787.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022024
    摘要372)      PDF (6278KB)(757)    收藏
    红山嘴北部的克上组与克下组地层存在明显的沉积差异。为明确克拉玛依组沉积特征及成因,利用地震、钻测井、岩心及分析化验等资料,对克拉玛依组的岩矿特征、岩相类型、沉积相类型与展布进行研究。结果表明:克下组为以牵引流为主的辫状河沉积,发育辫状河道(Gi→St→Sp→(Sh)→Md)、心滩(St→Sp↔Sm)及冲积平原(Mr↔Md→Fr),河道砂体呈条带展布,多呈孤立状分布于厚层泥岩中;克上组为碎屑流、洪流与牵引流共同作用下扇三角洲沉积,平原发育辫状河道(Gmm→Gcm→Gi→Sh)、辫状分支河道(Gcm→Gi↔Gt)与辫流坝微相(Gp↔Gi→Gcm),前缘发育水下分流河道(Gi→Gt→Gp→St)、河口坝(Md→Sp↔Sw)及水下分流间湾微相(Md↔Sc),所沉积的厚层砂砾岩体相互切割叠置,连片分布,连通性好。受控于物源体系前移与供给强度的增加、古气候由干旱—半干旱向半湿润—湿润转变及湖平面上升,研究区克拉玛依组经历了由辫状河向扇三角洲转变的沉积演化。
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    10. 近5 年全球古脊椎动物新分类单元研究概况
    王浩瀚, 朱 敏, 施晓东, 潘照晖
    高校地质学报    2023, 29 (5): 788-794.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022026
    摘要1405)      PDF (2181KB)(687)    收藏
    古脊椎动物多样性数据资源是研究地球历史以及深时生命演化的重要信息来源,古脊椎动物物种名录是研究古脊椎动物多样性的重要基础,及时了解古脊椎动物分类单元数据的更新,可以实时掌握古脊椎动物多样性的研究热点,把握学科发展脉络。基于“深骨”数据库,文章利用文献计量学方法对近5年古脊椎动物不同类群新分类单元的年变化特征、分布地、发表期刊以及主要贡献的机构进行了梳理。分析结果显示,近5年全球新增古脊椎动物分类单元2662个,涉及文献1946篇,在2019年底新冠疫情爆发后,古脊椎动物新分类单元和文章数量均呈下降趋势。近5年全球古脊椎动物新分类单元模式标本主要分布在古脊椎动物化石资源丰富、经济和科研实力较强的国家,主要有美国、中国、新西兰、阿根廷和德国。 Journal of Vertebrate PaleontologyCretaceous ResearchHistorical BiologyPeer JJournal of Systematic Palaeontology等刊物是新分类单元发表的主要载刊,而贡献度最高的机构分别为中国科学院、俄罗斯科学院、阿根廷国家科学与技术研究理事会和美国自然历史博物馆等单位,且各机构的研究合作十分密切。中国古脊椎动物分类学的研究已处于世界领先水平,未来还应该继续加强古脊椎动物多样性基础数据积累,为探讨生物多样性的起源和演化提供支撑。
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    11. 龙门山断裂带与龙日坝断裂带相互关系的物理模拟实验
    葛家成, 贾 东, 尹宏伟, 闫 兵, 陈竹新, 范小根, 杨 双, 崔 键, 钟 城
    高校地质学报    2023, 29 (4): 617-629.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021119
    摘要823)      PDF (13611KB)(145)    收藏
    在青藏高原东缘北东向龙门山断裂带西北约150 km的松潘—甘孜块体东部,存在一条北东向,具有右旋逆冲活动特征的龙日坝断裂带,由于其特殊的地理位置,目前已引起广泛关注。为了研究这两条性质相似断层带间的相互关系,文章根据该区域实际地质情况和相似性原理设计三组物理模拟实验,重点考虑碧口块体和底部滑脱层的影响,并运用粒子速度场成像技术监测表面变形。实验模型显示,在东西向挤压应力下发育了北东走向以逆冲为主兼右行走滑分量的龙门山断裂带和龙日坝断裂带以及南北走向的岷山隆起带。根据实验结果得出认识:只有在碧口块体的作用下,才会沿滑脱层边界发育断层,而不是在滑脱层内部形成弧形断层;龙门山断裂带与龙日坝断裂带在深部滑脱层相连,可能是一组同期发育的倾向相反的断层。该研究结果显示,在碧口块体影响下断裂带的发育过程,为理解龙门山断裂带和龙日坝断裂带相互关系提供了一种可能的构造模式。
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    12. 西湖凹陷深层有效储层形成机理及深度下限研究
    肖晓光
    高校地质学报    2023, 29 (4): 630-643.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022004
    摘要236)      PDF (4237KB)(573)    收藏
    为了明确西湖凹陷有效储层形成机理,实施海上经济有效勘探开发战略,文章综合运用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、X衍射和DST测试等技术方法,从源—汇—岩三方面分析了西湖凹陷有效储层的成因、发育规律,并探讨了其发育的深度下限。结果表明,有效储层的形成受控于物源、沉积和成岩的共同作用,西湖凹陷周边以岩浆岩(特别是花岗岩)、变质岩为主的母岩来源,大型辫状河、三角洲—潮坪的强水动力沉积背景,为西湖凹陷深层低渗背景下有效储层的发育提供了有利的先天条件,后期成岩作用对储层孔喉结构的改造决定了有效储层纵向分布。有利沉积微相、溶蚀强度大和早期绿泥石发育是控制西湖凹陷有效储层发育的主控因素,低地温、超压发育背景下的洁净的中、粗和含砾中粗砂岩储层决定了有效储层发育的下限。
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    13. 煤层气井储层地质工程特征对产能的控制研究
    李全中, 申 建, 胡海洋, 吉小峰
    高校地质学报    2023, 29 (4): 644-656.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021118
    摘要272)      PDF (711KB)(1038)    收藏
    为了提高煤层气井的单井产气效果,从煤层气开发的地质静态参数和工程动态参数出发,研究煤层气井产气效果的影响因素。文章基于山西沁水盆地某区块12口典型煤层气井的储层参数、地质特征和开发数据,从地质控制因素和工程控制因素出发,详细剖析了煤层气资源特征、煤储层渗流、构造、能量特征、钻井、压裂、排采工程等七个方面的24种因素,研究各因素对煤层气井产气效果的控制程度。结果表明:同一区块煤层气井的产气效果存在差异,受地质因素和工程因素共同影响;煤层气资源及煤储层渗流、构造和能量特征对煤层气井的产气影响较显著,且当研究区煤储层渗透率大于0.7 mD时,有利于煤层气井获得较好的产气效果;断层影响煤储层的含气性和排采过程中的流体运移,煤层气开发应避开断层,保持400 m的安全距离;煤层气井的见套压力及放气压力越高,越有利于扩大煤储层的解吸半径,有利于煤层气井高产稳产;煤储层的压裂施工规模对产气量影响较大,研究区加液规模比加砂规模对煤层气井的产气影响更显著;煤层气井应合理控制各个阶段的压降速率和产气提升速率,在控压提产阶段的压降速率宜控制在10 kPa/d以内,扩大煤储层的压降漏斗半径。通过对研究区煤层气井的地质及工程因素进行分析,为煤层气地质选区、选点提供理论支撑,为煤层气工程开发提供技术指导。
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    14. 中亚造山带西南缘微地块前寒武纪基底构造属性与大陆亲缘性
    王 博, 孙朝晨, 宋 芳, 倪兴华, 曹婷婷, 刘珈硕
    高校地质学报    2023, 29 (3): 439-454.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021073
    摘要1223)      PDF (2285KB)(1142)    收藏
    中亚造山带西南缘分布有众多条带状展布的大陆微地块,它们是哈萨克斯坦微大陆的重要组成部分,其构造属性、大陆亲缘性和地壳演化历史对于揭示中亚造山带古生代增生造山历史及其动力学过程具有重要意义。长期以来,对这些微地块的基底物质组成、形成背景和构造亲缘性的认识,一直存在争议。文章通过总结近年来陆续发表的地质和同位素年代学数据,梳理了各大陆微地块前寒武纪基底的岩石组合、形成时代和构造背景,进一步分析了各地块的构造属性及其与周缘主要大陆板块之间的亲缘性。已有结果显示,中亚造山带西南缘主要微地块中,除了境内外中天山、伊塞克、哲尔套和科克契达夫地块发育有中元古代—古元古代的结晶基底以外,其它微地块(如伊犁南缘、伊犁北缘—阿克陶、楚伊犁、卡拉套、拜克努尔、额热蒙套和乌卢套等)均没有可靠的中元古代原地结晶基底。所有微地块中均发育类似的早新元古代变质作用和岩浆作用,形成了微陆块统一的结晶和变质基底。经过综合对比分析,笔者认为这些微地块可能具有不同的起源,但在新元古代经历了相似的构造—岩浆演化,处于相似的古地理环境,记录了新元古代早期大陆汇聚造山、晚期大陆裂解和古亚洲洋扩张过程中被动陆缘形成的过程。
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    15. 广西姑婆山花岗岩早白垩世暗色包体的识别及其地质意义
    刘风雷, 周 云, 史水平, 冯佐海, 蔡永丰, 付 伟, 赵 锴
    高校地质学报    2023, 29 (3): 455-470.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021077
    摘要1278)      PDF (3195KB)(769)    收藏
    为了探讨桂东北中生代构造演化特征,文章对桂东北姑婆山复式花岗岩体及其闪长质暗色包体进行了详细的岩石学、年代学和地球化学研究。年代学测试结果表明,闪长质暗色包体的形成时代为142±1 Ma,为首次在本区识别出了早白垩世闪长质暗色包体。元素地球化学分析结果显示闪长质暗色包体的SiO 2含量为55.66%~56.72%,MgO为2.26%~2.30%,Fe 2O 3 T为10.43%~10.77%;寄主花岗岩样品的SiO 2含量为68.33%~68.67%,Fe 2O 3 T为3.73%~3.89%,MgO为0.60%~0.64%,具有较高的10000Ga/Al比值和Zr+Nb+Ce+Y含量,整体表现出A型花岗岩的地球化学特征。寄主岩石和暗色包体均富含大离子亲石元素和高场强元素。综合上述数据,表明闪长质暗色包体是岩浆混合作用的产物,其形成与华南晚中生代岩石圈的伸展减薄作用有关;结合相关区域地质资料,表明华南中生代时期的岩石圈伸展减薄呈幕式发生,从而导致华南发育多期次、多阶段的岩浆作用。
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    16. 不同埋深珊瑚礁灰岩物理力学特性宏细观研究
    马林建, 刘华超, 张 巍, 李 奇, 朱鸿鹄, 吴家文
    高校地质学报    2023, 29 (3): 471-478.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021074
    摘要1720)      PDF (2519KB)(1594)    收藏
    文章针对中国南海不同深度珊瑚礁灰岩物理力学特性,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线断层扫描(CT)技术,表征浅层和深层礁灰岩微细观形貌和内孔隙结构特征,建立纵波波速与孔隙率、密度的定量关系,开展干燥和饱水礁灰岩单轴压缩试验,探讨礁灰岩基本物理力学特性。试验结果表明,浅层礁灰岩疏松多孔,孔隙连通性较好,主要矿物成分为文石,属生物沉积岩;深层礁灰岩较为致密,孔隙连通性差,主要矿物成分为方解石,属变质岩。深层礁灰岩孔隙率约为浅层礁灰岩孔隙率的1/10,平均峰值抗压强度约为4.8倍,平均弹性模量约为4.5倍。礁灰岩属于极软岩或软岩,具有脆性破坏的特征,典型破坏模式为沿原生孔隙、生长线和弱胶结面等缺陷的多破裂面破坏,峰后残余强度较高。礁灰岩水岩作用效应显著,浅层礁灰岩软化性强于深层礁灰岩。浅层与深层礁灰岩物理力学性质存在较大差异,主要源于不同埋深下成岩胶结作用程度不同所导致的矿物组分、孔隙结构与岩性的差异。
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    17. 基于MatDEM 的岩石应力波传播与衰减特性敏感性分析
    范观盛, 黄靥欢, 刘 春, 乐天呈
    高校地质学报    2023, 29 (3): 479-486.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021102
    摘要977)      PDF (6972KB)(762)    收藏
    应力波的研究是岩石动力作用中的关键性问题。基于离散元法,文章对岩石样品开展数值模拟试验,以探究应力波传播和衰减的影响因素及规律。其中重点分析了岩石数值试样的单元半径、阻尼系数,以及入射波频率、振幅对应力波传播产生的影响,并结合真实试验结果进行对比分析。研究结果表明:离散元法能有效的模拟动力作用过程,数值岩样中应力波的传播变化规律与前人研究一致。岩样单元半径增大,导致岩样的不均匀性增加,散射衰减增强;阻尼系数越大,振幅在相同距离处衰减程度越大;岩样中入射波频率降低,波的传播趋势从对数衰减向线性衰减形式发展;加载波的振幅越大,应力波由于散射作用衰减程度越大,在相同传播距离的衰减率保持一定。
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    18. MICP 复合材料固化软土一维固结试验及机理研究
    刘 庆, 林 军, 谢佳旻, 秦鹏飞
    高校地质学报    2023, 29 (3): 487-496.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021114
    摘要1353)      PDF (2723KB)(1076)    收藏
    微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术广泛应用于土体改良,其生态友好特性符合当今环境保护和可持续发展理念。然而由于软土的特殊工程性质,MICP加固软土的研究鲜有报道。文章研究了微生物—砂井与微生物—生物炭两种复合材料加固软土的一维固结压缩试验,实验方法分别采用微生物—砂井联合真空排水法和微生物—生物炭直接拌合法,探究了砂井数量、生物炭掺量对加固效果的影响,基于扫描电子显微镜(SEM)测试与XRD衍射试验,获得了固化软土的微观结构特征。结果表明:经MICP作用后的软土孔隙比随砂井数量和生物炭掺量的增加显著降低,当生物炭掺量在一定范围(8%左右)内能够减小压缩系数,增大压缩模量。碳酸钙含量测定结果显示碳酸钙生成量随深度增加逐渐减少,分布具有不均匀性。微观测试表明:两种实验方法处理后的软土中均出现大量碳酸钙聚集体且填充于颗粒接触处,碳酸钙晶体类型主要为球霰石。
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    19. 扬子台地西缘奥陶纪末赫南特期地层划分对比与古地理
    王光旭, 魏 鑫, 崔雨浓, 张小乐, 王 骞, 詹仁斌
    高校地质学报    2023, 29 (2): 298-315.   DOI: 10.16108/j.issn1006- 7493.2022051
    摘要1731)      PDF (20684KB)(682)    收藏
    华南上扬子区是奥陶纪末生物大灭绝研究的经典地区之一,但由于交通等因素,该区西缘(今昆明—西昌—成都之间)赫南特期浅水相沉积的时空分布规律仍不清楚。文章通过总结近年来的调查新成果与已发表资料,系统分析了研究区赫南特期地层划分对比和古地理,并取得一些新认识。在赫南特早期,研究区以含较凉水壳相动物群(TBF 1)的泥灰岩、灰岩发育为特色,统归入观音桥组(近岸相仅包含其下部)。赫南特中期开始发生明显的相带分异:近岸一侧广泛发育一套含暖水壳相动物群(TBF 2)的生物碎屑灰岩,归于观音桥组上部,向远岸一侧相变为黑色笔石页岩(龙马溪组底部)。至赫南特晚期,近岸的少数地区(如镇雄北部)以产出暖水壳相动物群(TBF 3)的粗碎屑沉积为特色,创名尾坝组;远岸一侧与前一时期类似,以龙马溪组底部黑色页岩沉积为代表。文章还通过综合已知数据,分别对区内赫南特早—中期和晚期古地理进行高精度重建。
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    20. 近百年来二龙湾沉积物粒度端元分析及其环境意义
    廖东霞, 郭海婷, 吴孟孟, 潘少明
    高校地质学报    2023, 29 (2): 316-324.   DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021051
    摘要1344)      PDF (1623KB)(824)    收藏
    沉积物粒度蕴含着区域降水强度、湖泊水位波动、沉积物物源等古环境信息。文章以二龙湾2个沉积物岩芯为研究对象,利用GMX30P-A高纯Ge同轴探测器和英国Mastersize2000型激光粒度仪对样品进行137Cs比活度和粒度测试,运用参数化EMA端元模型对沉积物样品的粒度数据集进行端元分解,探讨二龙湾近百年来沉积物质来源和沉积环境特征。二龙湾沉积物主要为水成沉积,含少量风成沉积,EM1和EM2指示水动力较弱的封闭湖泊沉积环境,EM3指示强地表径流搬运过程。坡面径流挟带的流域碎屑颗粒物是沉积物的主要物源,高空西风携带的远源粘粒级颗粒和中尺度区域风搬运的近源粉尘物质对沉积物有一定的贡献。近百年来二龙湾经历封闭湖泊沉积过程,沉积环境较为稳定,湖心沉积速率小于近岸沉积速率。1963年后沉积物中细颗粒物质含量增加,粗颗粒物质占比大幅下降,表明吉林龙湾国家级然保护区的建成对流域的水土保持有重要作用。
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