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2019年  第25卷  第3期

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2019, 25(3): .
摘要 (76) PDF (1464KB)(6)
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2019, 25(3): .
摘要 (79) PDF (423KB)(7)
摘要:
封二
全国地震滑坡危险性评价研究
王涛, 刘甲美
2019, 25(3): 封二-封二.
摘要 (139) HTML (76) PDF (10488KB)(17)
摘要:
封三
《地质力学学报》加入OSID(Open Science Identity)开放科学计划
2019, 25(3): 封三-封三. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.016
摘要 (224) PDF (7255KB)(13)
摘要:
构造体系与构造地质
北阿尔金恰什坎萨依沟地区早古生代构造变形特征及构造演化启示
吴玉, 陈正乐, 陈柏林, 王永, 孟令通, 孙岳, 何江涛, 王斌, 张文高
2019, 25(3): 301-312. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.028
摘要 (358) HTML (143) PDF (51793KB)(29)
摘要:
出露在青藏高原北缘的红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带一直以来为深入研究北阿尔金早古生代构造格架及演化提供了宝贵信息。经详细的野外地质填图和构造解析，文章针对红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带内的构造样式、变形特征及形成时限进行研究，将北阿尔金蛇绿混杂岩带进一步细分为北侧混杂单元、中间层序单元和南侧混杂单元三个次级构造单元，南、北两侧混杂单元内以发育一系列复杂褶皱和逆冲断层为典型构造特征。卷入褶皱变形的最年轻地层岩石为中-晚奥陶世硅质岩，并被（416.8±3.7）Ma未变形的正长斑岩脉所截切；卷入逆冲断层的混杂岩中辉长岩和斜长花岗岩年龄为479~521 Ma和512.1~518.5 Ma，随后也被410.7~418.5 Ma未变形的冰沟岩体所侵位。这些基本事实表明，褶皱构造与逆冲断层均形成于中奥陶世-早泥盆世，推测其成因与北阿尔金洋俯冲作用导致的洋壳强烈缩短变形有关。在南侧混杂单元，褶皱构造样式自北向南逐渐由直立褶皱转变为斜歪褶皱，最后转变为倒转褶皱，显示出递进变形特征。褶皱所对应的应变椭球体也发生了旋转，表现出顶端指向北北东向的剪切作用，与混杂单元内逆冲断层所具有的向北北东方向逆冲、推覆特征相一致，从而推测它们与北阿尔金洋南南西向俯冲消减有密切联系。另外，在北侧混杂单元内还发育有同时期向南南东方向逆冲的断层以及轴面倾向北北东的斜歪褶皱，暗示北阿尔金洋在早古生代可能还发育有北北东方向的俯冲极性，整个北阿尔金洋俯冲消减模式可能具有双向性。
准噶尔盆地东部构造特征及演化定量分析
马超, 吴孔友, 裴仰文, 李天然
2019, 25(3): 313-323. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.029
摘要 (412) HTML (113) PDF (31888KB)(32)
摘要:
准噶尔盆地东部地区经历了多期次的构造运动，其构造特征和形成演化机制对该地区的油气勘探和开发具有十分重要的指导意义。运用高分辨率的二维、三维地震、测井数据，优选十条地质格架剖面开展精细构造解释，刻画出不同构造单元的地质结构特征，建立了跨各个构造单元的地质解译模型。在精细构造解译的基础上，基于平衡剖面恢复原理，通过Midland Valley的3D MOVE功能模块对10条地质格架剖面进行构造恢复，并对其各地质时期构造缩短量和缩短速率进行定量表征。准噶尔东部地区缩短量及缩短速率统计分析表明，在东西方向上，三叠纪至侏罗纪缩短量（4.60~11.28 km）及缩短速率最大（0.12~0.20 mm/a），这一时期准东地区经历了强烈的东西向挤压构造变形；在南北方向上，二叠纪和新近纪末期缩短量（2.56~8.93 km、0.54~6.90 km）及缩短速率最大（0.05~0.15 mm/a、0.02~0.19 mm/a），这两个时期准东地区经历了强烈的南北向挤压构造变形。
地应力与地球动力学
印度-欧亚板块碰撞变形区的大地震时空分布特征与迁移规律
赵根模, 吴中海, 刘杰, 张雷, 左嘉梦
2019, 25(3): 324-340. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.030
摘要 (555) HTML (200) PDF (47227KB)(40)
摘要:
印度板块与欧亚板块在新生代期间的持续碰撞和挤压过程导致亚洲大陆发生了强烈的弥散式板内变形，并形成了一个以贝加尔湖为顶点，以喜马拉雅带为底边的近似三角形的变形区与强震活动区，即新-藏三角区。基于固体刚塑性变形平面结构，结合滑移线场网络模型，对该区历史强震活动的大范围离散式空间分布特点进行了分析解释。结合1505-1976年以来历史强震空间迁移的实例，归纳了该区历史强震活动与地震应变释放从印度板块边界→新-藏地块→两侧大陆的顺序性及定向性迁移特征，并根据对地震空间迁移规律的认识，进一步探讨了区域未来强震危险性问题。结果显示，从2000-2018年间，印度板块边界和新-藏三角区已多次发生M7.9~9.1大地震，但其东、西两侧的区域大陆地区却异常平静，没发生过7级以上大地震。依照区域强震活动的顺序性迁移特点，推测在未来几到几十年，亚洲大陆东部与中部以及喜马拉雅带东段等区域的大地震危险性较大。
褶皱构造应力场及其演化
刘家仁
2019, 25(3): 341-348. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.031
摘要 (309) HTML (287) PDF (2260KB)(64)
摘要:
为了弄清褶皱构造形成过程中应力场的分布及动态演化状况，运用弹性力学理论对褶皱构造形成过程中的应力场进行了分析并对其动态演化进行了探索。通过分析给出了单一岩层褶皱启动时应力场的解析式；根据解析式求出了褶皱波长与岩层厚度、刚度模量之间的关系，从而揭示了褶皱等距性的成因；同时研究了褶皱驱动应力与岩层厚度、刚度模量以及褶皱波长之间的关系，从而指出褶皱作为"古地应力记录仪"用以测量古地应力的可能性。通过对不同结合状态复合岩层的分析，揭示了平行褶皱、相似褶皱、不协调褶皱的成因；在单一岩层褶皱启动时应力场解析式的基础上，提出了能体现褶皱应力场演化状况的解析式并做了部分求证，进而对褶皱应力场的演化做了分析。
基于有限元方法的储层地应力修正研究
王金铎, 孙鲁宁, 王军, 王敏, 李静, 刘旭亮, 刘晨
2019, 25(3): 349-356. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.032
摘要 (472) HTML (167) PDF (12919KB)(37)
摘要:
地应力是油气储层评价的基础参数，传统常用的单井地应力求解往往只依托于测井数据及岩石力学实验，未考虑整体力学模型中地层岩石非均质性对地应力的影响。研究以准噶尔盆地中部4区块董11井为例，采用整体力学模型分析的方法对目的储层地应力进行修正。根据地层岩石的物理性质及岩石力学参数对井场周围地区进行划分及整体三维建模，并用ANSYS有限元软件对其整体模型进行力学分析，从而对地应力计算结果进行修正，得出研究区目的层地应力分布情况。研究结果表明，修正后的地应力值与修正前的地应力值在地层薄弱（坚硬）层段水平最小主应力值相差16%~17%左右，水平最大主应力值相差22%~23%左右。修正后的地应力可以很好地体现地层在沉积过程中造成的岩石物理性质非均质性对地应力非均质性的影响，反映了储层地应力的真实变化特征。
能源地质
渤海西部海域新生代盖层特征及对油气的控制作用
张正涛, 林畅松, 李慧勇, 张国坤, 代江林
2019, 25(3): 357-369. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.033
摘要 (292) HTML (87) PDF (43534KB)(17)
摘要:
渤海西部海域新生代盖层发育情况与油气富集密切相关。利用渤西地区丰富的钻井资料、测井资料、取心分析化验资料等对研究区新生代盖层发育特征、封闭性及其对油气成藏的控制作用开展了研究。研究结果表明，该区主要发育东二段下部、明下段下部及明下段上部3套区域泥质岩盖层，东二段下部区域泥岩盖层相比于明下段两套区域泥岩盖层具有单层泥岩厚度大、色暗、质纯、高泥地比、横向分布稳定及更高成岩阶段等特点，东二段下部泥岩盖层封闭性好于明下段泥岩盖层；东二段下部区域泥岩盖层控制了油气在凹陷区域深部沙河街组、东营组的聚集成藏并决定了油气朝沙垒田古隆起上倾方向运移，明化镇组下段区域"终极盖层"与断裂共同作用控制了整个渤西地区新近系的油气富集程度；提出了"周边凹陷东二下区域泥岩盖层底面构造脊输导体系"、"凸起斜坡及内部明下段泥岩盖层、断裂‘耦合’油气输导体系"两种区域盖层控制下的油气输导模式。
柴达木盆地德令哈坳陷石炭系烃源岩成熟度演化史
王利, 李宗星, 刘成林, 彭博, 胡俊杰, 彭新发, 刘乐
2019, 25(3): 370-381. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.034
摘要 (792) HTML (294) PDF (13807KB)(24)
摘要:
德令哈坳陷是柴达木盆地石炭系具有勘探前景的地区。综合区域调查、平衡剖面反演、镜质体反射率等分析，获取了柴达木盆地主要构造运动期次，并结合盆地模拟技术，重建了石炭系埋藏史；结合石炭系烃源岩油气地化指标，研究了德令哈坳陷石炭系烃源岩热演化史。研究表明，德令哈坳陷内石炭系烃源岩广泛发育，有机质丰度较高，埋深较大，但未发生变质，处于成熟-高成熟阶段。德令哈坳陷石炭系埋藏史主要表现为晚石炭世、中侏罗世早期-晚白垩世、渐新世晚期-中新世为快速埋藏期，早二叠世-晚三叠世、早白垩世-始新世为稳定期，晚三叠世末-晚侏罗世、始新世末-中新世、中新世末以来为强烈抬升剥蚀期，沉降史与抬升剥蚀史新生代以来存在着差异；石炭系烃源岩热演化史主要表现为"二次生烃、晚期生烃为主"的特点，主要受控于区域构造运动。晚古生代以来柴达木盆地热演化总体表现为缓慢降低的特征，主要受控于柴达木盆地岩浆热事件与构造活动特征。
充填天然裂缝对页岩受载过程中渗透率变化规律影响机理分析
尚春江, 康永尚, 邓泽, 赵群, 王红岩, 刘洪林
2019, 25(3): 382-391. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.035
摘要 (191) HTML (104) PDF (14462KB)(12)
摘要:
页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造，为了研究压裂过程中页岩渗透率变化规律及其机理，文章通过对含充填天然裂缝和不含天然裂缝两块页岩岩样进行流-固耦合物理模拟实验，并结合样品的全岩X-射线衍射分析，获得以下认识：加卸载过程中，应力-应变曲线中应力小平台的出现可以指示样品中微裂缝的形成与闭合，是渗透率变化的内在机制；当岩样达到破裂条件形成显裂缝后，样品发生永久性变形，从而达到渗透率增大的效果；受载过程中，微裂缝易沿着天然裂缝脆弱面发育，并不断积累连通成裂缝网络，是形成两块岩样渗透率变化差异的机理。
湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩有机地球化学与矿物组成特征
郭永岩, 梁明亮, 王宗秀, 张林炎, 李会军, 李小诗
2019, 25(3): 392-399. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.036
摘要 (292) HTML (73) PDF (6548KB)(13)
摘要:
文章以湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象，分析其有机地球化学及无机矿物特征，重点对其烃源岩生物标志化合物特征进行分析。结果表明：该套页岩残余有机碳（TOC）含量高、氯仿沥青"A"含量低、生烃潜量"S1+S2"较小，镜质组反射率Ro在2.3%~3.19%之间，达到了过成熟阶段，以生成干气为主。分子生物标志化合物结果显示正构烷烃呈双峰型，碳数大于C22的中-高碳数烃占优势；Pr/Ph平均值为0.31，植烷优势明显，指示强还原的海相沉积环境；萜烷丰度顺序为五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷，γ-环蜡烷与C30霍烷的比值普遍大于0.3，指示其沉积母质以浮游生物及海洋性自养菌为主，含有部分藻类；Ts/（Ts+Tm）在0.35~0.38之间，与镜质组反射率对成熟度的检测结果相互印证；规则甾烷C27 > C29 > C28，指示其母质来源以浅海生物来源为主，所有样品中均检测出孕甾烷、升孕甾烷、重排甾烷及4-甲基甾烷，表明其经历过微生物降解作用。全岩矿物组分分析显示该套页岩具备较好的开发物性条件和较强的吸附性能。综合以上分析结果，提出研究区牛蹄塘组页岩具备较好的页岩气成烃成藏的物质条件，并为该区深入开展页岩气勘探目标区优选奠定了很好的工作基础。
广东河源断裂带地热成因及与构造关系初探
LisaTANNOCK, 王亚, 李景富, 刘洁, 张珂, 徐力峰, KlausREGENAUER-LIEB
2019, 25(3): 400-411. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.037
摘要 (794) HTML (352) PDF (29290KB)(56)
摘要:
广东省河源断裂带位于中国东南沿海地热异常区，地热资源十分丰富，但其形成机制和利用前景尚不确定。为此文章开展了多学科综合分析，获得以下初步认识：温泉是断裂带内深循环地下水被地温加热而成，断裂剪切热和花岗岩浆残余热的贡献基本可以排除；沿断裂展布的厚层硅化带是古水热活动的产物；硅化带形成时期的挤压应力方向为北东-南西，与河源断裂及河源盆地晚白垩世以来的伸展活动对应，现代构造应力场为北西西-南东东方向挤压，与古应力场相比发生了明显变化；现今构造应力场使得北东向河源断裂呈右旋挤压运动，而北西向断裂则发生左旋张剪，导致地下水循环格局也发生相应改变；目前温泉沿河源断裂呈带分布，沿北西向断裂呈线性溢出，断裂交汇部位是热泉上升的主要通道。总体而言，河源地区拥有令人鼓舞的地热资源及应用前景，有可能达到建设地热发电厂的目标。建议继续深入开展地质学、地球物理、水文地质学和地热成因机理等多学科综合研究，从而更好地定量评价地热潜能与开发前景。
工程地质与地质灾害
隐伏地裂缝扩展的大型原位浸水试验研究
汪丽, 李新生, 李同录
2019, 25(3): 412-420. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.038
摘要 (287) HTML (99) PDF (15115KB)(10)
摘要:
隐伏构造地裂缝具有潜在的灾害效应和扩展的随机性，地表水是诱发隐伏地裂缝扩展的因素之一。文章基于野外调查资料，定性分析了地表水对隐伏地裂缝扩展效应的水压作用及黄土湿陷作用机理，在此基础上选取西安曲江新区隐伏地裂缝黄土场地开展了大型原位现场浸水模拟试验。通过沉降观测、数据分析和数值模拟，得出水压作用是诱发隐伏裂缝扩展的辅助因素，因黄土湿陷作用在裂缝两侧形成的差异沉降是主要诱因，靠近隐伏地裂缝的区域沉降量最大，距离裂缝越远沉降量越小，整体呈现抛物线形的沉降模式，验证了地表水诱发浅表层黄土隐伏裂缝扩展的作用机理。相关认识对于研究隐伏构造地裂缝的扩展机理以及防治工作具有重要的指导意义。
木质素纤维红黏土强度及变形特性试验研究
董吉, 陈筠, 邬忠虎, 杨恒, 陈泰徐
2019, 25(3): 421-427. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.039
摘要 (459) HTML (134) PDF (9474KB)(21)
摘要:
利用工业废料改良土体性能不仅具有实用价值而且能够保护环境。采用室内土工试验及SEM试验，针对木质素纤维加筋红黏土的效果，以及木质素纤维掺量对红黏土强度及变形特性的影响规律和作用机理进行研究。试验结果表明：木质素红粘土压缩模量随着纤维掺量的增加先增加后减小，2%纤维掺量时，模量最高；不同木质素掺量红粘土的内摩擦角基本保持不变；红黏土黏聚力随木质素掺量的增加先减小后增大再减小。2%是纤维最优掺量，土体黏聚力出现最大值；在三轴实验中，加筋红黏土试样均发生鼓胀变形，没有明显的破裂面，具有典型的应变硬化特征。研究结果表明木质素纤维能一定程度提高红粘土的强度，提升红粘土的工程应用价值。
第四纪与环境地质
合肥下蜀土地球化学特征及其古气候意义
路硕, 尹功明, 宋为娟, 方良好, 疏鹏, 郑颖平
2019, 25(3): 428-439. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.040
摘要 (374) HTML (135) PDF (9839KB)(12)
摘要:
合肥地处长江中下游北岸，下蜀黄土广泛分布，通过对合肥地区BK2钻孔剖面岩性、氧化物含量及其地球化学风化参数的分析，研究合肥地区风成沉积物地球化学元素特征及其气候变化规律。结果表明：野外钻孔岩芯剖面显示地层较好连续性，结合年龄数据划分了该孔的第四纪沉积框架，Qh底界为1.20 m，Qp3底界为5 m，5~35.10 m属Qp2中晚期地层；合肥下蜀土主要化学成分（SiO2+Al2O3+Fe2O3）的平均含量之和达88.99%，这种显著的富硅铝铁现象表明了该区气候较为湿润；化学风化程度较强，下蜀土的CIA平均值及其脱Ca、Na、K的程度均大于洛川黄土，说明其堆积期古气候比同期堆积的洛川气候温湿，较宣城干凉，与南京、镇江气候较为接近；近0.5 Ma以来总体经历由湿热-干冷的变化，大致可分为35~14.50 m、14.50~4.50 m、4.50~1.20 m和1.20~0 m四个阶段，气候变化由温暖湿润-温暖偏干-冷凉偏干-温暖湿润，显示了区内更新世中晚期以来的气候变迁具有全球一致性特征。
基础地质
东昆仑希望沟橄榄辉石岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征
孔会磊, 栗亚芝, 李金超, 贾群子, 国显正, 张斌
2019, 25(3): 440-452. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.041
摘要 (369) HTML (112) PDF (25553KB)(14)
摘要:
东昆仑古特提斯域镁铁-超镁铁质岩石的研究极为薄弱，对青海东昆仑东段希望沟镁铁-超镁铁质杂岩体中橄榄辉石岩进行岩相学、地球化学及年代学分析，以期为东昆仑晚古生代-早中生代构造岩浆演化提供新的约束。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，获得希望沟橄榄辉石岩加权平均年龄为（262.4±1.6）Ma，表明岩体侵位于中二叠世。岩石地球化学研究显示，希望沟橄榄辉石岩具有较高的Mg#值（85.31~86.27），m/f比值介于5.50~6.18，属于铁质超基性岩类；具有低TiO2（0.41%~0.52%）和低Al2O3（3.04%~4.57%），属钙碱性系列。岩石富集大离子亲石元素（Rb、Th、U）和Pb，相对亏损高场强元素（Nb、Ta、P、Ti），ΣREE为29.79×10-6~38.96×10-6，（La/Yb）N为1.71~2.51，平均2.15，δEu=0.73~0.86，具有弱的Eu负异常。岩石成因分析表明，岩石源区为被俯冲改造的岩石圈地幔，岩浆在演化过程中遭受了上地壳物质的同化混染作用。结合东昆仑区域构造演化，认为希望沟橄榄辉石岩为阿尼玛卿古特提斯洋俯冲阶段的岩浆记录。

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