西准噶尔构造带包古图地层小区上泥盆统红山梁组的建立及地质意义

西准噶尔构造带包古图地层小区白碱滩北红山梁剖面上新发现一套晚泥盆世红色“硅质岩、粉砂质硅质岩、凝灰质硅质岩”海相沉积组合,与上覆包古图组深灰色—灰黑色含碳粉砂岩呈整合接触。经区域对比确认,该套地层显著有别于研究区乃至整个西准噶尔构造带地层分区已发现的全部上泥盆统各组岩石地层,符合“野外可识别、界面可区别、区域可对比、图面可表达”的原则,据此新建红山梁组。本次于红山梁组枕状玄武岩、玄武岩、安山岩中分别获得365.9±5.0Ma、370.6±7.4Ma和374.6±3.6Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,佐证其时代为晚泥盆世。红山梁组与包古图组连续沉积之确认,消除了包古图组老于希贝库拉斯组这一存疑,建立了完整的下石统地层序列,新增了包古图地层小区泥盆纪的沉积记录,为区域沉积与构造演化研究提供了新资料。

论羌塘含油气盆地关键地层划分对比问题

羌塘含油气盆地勘探程度相对较低,一些关键地层的时代归属与划分对比尚存较大的争议,这制约了盆地石油地质条件评价与含油气系统分析。基于近年来在羌塘盆地获得的生物地层、年代地层、沉积层序、盆地演化等方面的最新资料,结合前人的研究基础,重点对制约含油气盆地分析的关键地层时代归属问题开展了综合分析与客观评述。取得的主要认识包括:(1)新的同位素年代学资料证实,羌塘盆地存在前寒武系变质岩结晶基底,古生界基底埋深可达7~15 km,中生界沉积超覆在古生界褶皱系之上;(2)那底岗日组时代归属为晚三叠世,而不是早—中侏罗世;(3)南羌塘古油藏白云岩属于上三叠统,古油藏白云岩很可能“异地无根”,与布曲组为构造断裂接触;(4)南羌塘毕洛错油页岩时代归属为早侏罗世;(5)雀莫错组原定义为中侏罗统,研究证实其时代归属为早—中侏罗世;(6)胜利河—长蛇山油页岩Re-Os同位素定年及生物化石资料证明其为下白垩统海相地层;(7)同位素年代学及野外露头剖面资料证实,康托组与唢呐湖组为同期异相地层。羌塘盆地地层学研究新进展为完善盆地地层划分对比方案,乃至盆地含油气系统分析与盆地资源潜力评价提供了新的依据。

从第31届国际地质大会看地层学研究进展

介绍了第 3 1届国际地质大会有关地层学学术讨论的主要内容 ,包括地质年代表、生物地层学、事件地层学、层序地层学、磁性地层学、同位素地层学、综合地层学、沉积相与沉积古地理、生物古地理、构造古地理 10个方面。这些研究可以明显反映出目前国际地层学研究的现状和发展趋势。地层学研究不断深入 ,特别是一些经典地区和关键层段的研究依然在不断深入 ,这些经典地区和关键层段在研究理论和研究方法上的突破带动了整个地层学研究的发展 ;地层学研究领域不断扩大 ,服务范围也不断扩大 ,地层学与其它学科相互渗透 ,为地层学这门古老的学科注入了新的生命力 ;地层学各分支学科相互结合 。

陆相断陷盆地高精度层序地层研究现状与思路

陆相断陷盆地高精度层序地层研究常采用经典层序地层学和Cross高分辨率层序地层学两种分析方法,这两种方法存在明显的差别,主要体现在层序识别方法与适用范围、层序结构与对地层分布的认识等方面。由于都是基于可容空间的变化来识别层序,使得两种方法相结合解决断陷盆地层序研究问题有了理论上的依据。分析认为,以经典层序地层学方法和三分体系域的观点为基础,通过不整合面的识别和追踪,可建立宏观或区域层序地层格架,研究盆地沉积体系分布演化;以Cross的高分辨率层序地层学方法和二分体系域的观点,建立不整合面控制下的整合地层的高级次层序地层格架,研究沉积相和储层的分布,是陆相断陷盆地高精度的层序地层研究的有效方法。两种层序研究方法的结合点取决于断陷盆地区域性不整合面的分布和发育情况。

昆明湖相沉积地层Peck公式研究

研究目的:Peck公式是研究隧道地表沉降的重要方法之一,其预测结果主要受沉降槽宽度i和地层损失率η等参数影响,因各参数区域性特点较强,不同地区参数取值大有差别。所以,本文以昆明湖相沉积地层双线盾构隧道为研究对象,分别探讨各参数之间的变化规律及取值分布,最后得到适用于该地区的双线隧道地表沉降预测公式,填补国内研究空白。研究结论:(1)受右线先行影响,左线Peck公式拟合程度有所降低;(2)i与隧道埋深z呈正比关系,可用沉降槽宽度系数k进行表征,与加权压缩模量E的相关性较弱;(3)η与z呈正相关,与注浆率g呈负相关,与E基本无规律;(4)双线隧道地表沉降预测公式取先行隧道k_(1)为[0.23,0.68],η_(1)为[0.31%,1.66%],取后行隧道k_(2)为[0.21,0.58],η_(2)为[0.31%,1.79%];(5)以某线路实测数据验证公式合理性,其预测结果与实际沉降基本吻合,均位于上、下限之间,同时根据上限曲线的最大沉降可大致判断预测沉降值是否超过工程预警,可为类似隧道安全施工提供参考。

多重地层划分理论及其在四川盆地寒武系底界划分中的应用

四川盆地寒武系的底界,既存在与中国乃至全球一致的生物地层界线,完全对应于年代地层单位界线,其界线点为第一个小壳化石带Anabarites-Protohertzina-Arthrochites组合带之底;同时还存在一条生产上实用的辅助界线,即岩石地层单位界线,界线点为碳酸盐岩和碎屑岩的分界,完全对应于测井曲线伽玛值突然降低的界线。从多重地层划分理论的角度来说,这两类界线都是合理并实用的,很好地解决了寒武系与震旦系分界线长期争论的问题。

复合地层加强型盾构对比选型技术与滚刀磨损特征研究

为应对复杂地质条件下经验方法无法定量评价掘进机设备选型适应性和经济性的难题,提出盾构/TBM对比选型方法,基于地层综合组段划分技术,依据开挖面岩层性质、地下水情况、施工环境等因素将复杂地层划分成若干独立组段,计算不同类型掘进设备在各个组段内的施工效率和施工成本并作对比,综合汇总后给出各类设备施工定量化效率、工期和经济指标,决策者可根据项目主控因素作出选型结论。此外,同时结合包含硬岩和不良地质段的隧道工程掘进机选型实例,分析加强型盾构对此类地层的适应性,给出首例加强型盾构的配置参数和针对性设计,并对加强型盾构在硬岩段掘进时的滚刀磨损进行回归分析。研究结果表明:(1)盾构/TBM对比选型技术综合考虑不同设备在各隧道组段内的适用性、施工效率、施工成本,选型决策更具科学性和实用性;(2)加强型盾构配置6 r/min刀盘转速和19英寸大直径滚刀,可大幅提升掘进效率,因此对硬岩地层和不良地质段兼具适应性;(3)加强型盾构滚刀累计磨损量与其安装半径呈指数型相关性,边缘滚刀磨损速率最大,施工中应及时检修,保障开挖直径充足。

松辽盆地白垩纪综合年代地层格架

白垩纪是典型的温室气候时期,也是全球大规模烃源岩形成时期,但对于温室气候背景下陆地的环境状态、气候变化、生命响应及其演化规律尚不清楚;陆相有机质及大规模烃源岩堆积与气候环境变化之间的关系还不明确。中国东北的松辽盆地发育了世界上最完整的白垩纪陆相沉积记录,烃源岩在盆地内广泛分布,是研究白垩纪陆地气候-环境变化和烃源岩形成机制的绝佳地点。但由于露头剖面沉积记录“连续性”和“完整性”较差,缺乏高精度的综合年代地层格架约束,导致松辽盆地的地层划分与对比存在较多争议,一定程度上阻碍了白垩纪陆地古气候、古环境演化的研究进程。松辽盆地国际大陆科学钻探计划实施的松科1井、松科2井和松科3井共钻取了8197 m完整且连续的白垩纪陆相地层岩心记录。本文通过综合科探井岩石地层学、生物地层学、磁性地层学、同位素年代学和旋回地层学的研究成果,建立了松辽盆地白垩纪高分辨率综合年代地层格架,为探索白垩纪陆地深时气候-环境演化及服务松辽盆地油气勘探可持续发展提供了精细的年代学证据。

天津地区第四纪年代地层剖面研究

通过钻孔岩心光释光测年与古地磁测试,对天津地区黄骅坳陷和沧县隆起两个构造单元的年代地层进行了研究,对区内第四纪分层界线重新进行了划分,建立了本区第四纪年代地层剖面。黄骅坳陷和沧县隆起两个构造单元的沉积发展历史具有一定相似性,同时还存在较大的差异。主要表现在:第四纪以来,黄骅坳陷和沧县隆起均有海侵发生,沉积一些海相地层,但是其发育程度不同,反映两个构造单元有着差异较大的海侵历史;二者在第四纪年代地层序列上存在较大差异,形成的相应沉积物的类型和厚度明显不同,为两个不同的第四纪沉积单元;天津地区原来第四系内部的分层界线为:Qh埋深20m,Q3p为70～80m,Qp2为180～210m,Qp1为400m。研究表明,天津地区的第四系在黄骅坳陷和沧县隆起上明显不同:黄骅坳陷中的全新统、更新统上段及中段底界深度约分别为19,45,103m,第四系底界深度>200m;沧县隆起上的全新统、更新统上段及中段底界深度分别为13,30,56m,而第四系底界埋深为162m左右,远远浅于原来第四系分层的界线。

基于ABC-BP神经网络的地铁盾构隧道地层识别及复合比预测

为研究盾构掘进过程中掘进参数与地层情况的关联性,建立盾构掘进过程中的机-岩关系,依托南京地铁6号线某盾构施工区间数据进行复合地层下掘进参数的统计分析。首先,利用掘进参数与地层的相关性,采用人工蜂群算法优化的BP神经网络,建立可根据掘进参数识别开挖面地层并描述复合地层组合情况的ABC-BP神经网络模型;然后,针对盾构区间进行地层识别和区间内2种复合地层的复合比预测。结果表明:1)盾构掘进参数的波动范围与均值随开挖面所处地层变化,且依地层不同呈现一定规律性;2)地层类别预测结果表明,模型对上软下硬地层、中风化泥质砂岩、粉质黏土的识别召回率分别为94.1%、96.6%、96%,总体识别准确率为95%;3)针对复合比的预测结果表明,相较于其他机器学习模型,ABC-BP模型的平均绝对误差、均方根误差均减小且样本回归值提升,在预测精度和预测稳定性方面具有一定的优越性。

临夏盆地的新生代地层及其哺乳动物化石证据

临夏盆地的新生代地层相当发育 ,保存了从渐新世至全新世的连续沉积序列。更为重要的是 ,这些沉积物中含有丰富的哺乳动物化石 ,为划分和对比临夏盆地的新生代地层提供了可靠的证据。然而 ,此前关于这个盆地地层层序和时代的认识有许多矛盾之处 ,地层命名繁复 ,化石证据混乱。近年来我们对临夏盆地的野外考察已理清了沉积序列 ,并在充分的哺乳动物化石证据的基础上重新厘定了各个岩石地层单位所对应的地质时代。临夏盆地的新生代哺乳动物化石以晚渐新世的巨犀动物群、中中新世的铲齿象动物群、晚中新世的三趾马动物群和早更新世的真马动物群最为丰富。

华夏造山系元古宙-早古生代洋板块地层分布与演化

本文按洋板块地层理论与方法,系统收集和梳理了华夏造山系元古宙-早古生代与洋壳生成扩张和俯冲消亡遗存的洋壳残块和洋盆建造(称之为洋板块地层)共96处,均有测年和岩石地球化学分析数据控制,主要包括洋脊、洋岛和洋内弧3类洋壳的火成岩建造,以及海山、远洋深海和海沟3类洋盆内的沉积建造。本文还对洋盆汇聚俯冲的直接产物-陆缘弧和叠加在裂离地块上的火山弧建造(非洋板块地层)系统收集梳理了85处,其中59处有测年和岩石地球化学分析数据控制,26处无测年与地球化学分析,但有实测剖面控制。笔者对上述181处中的39处进行了野外实地考察和相关样品采集与分析。在上述所获大量资料的基础上,本文主要以图解形式展示了华夏造山系元古宙-早古生代主要洋板块地层分布与构造演化历程。横向上将华夏造山系划分为江绍-郴州-钦防对接带(主要含陈蔡-龙游、神政桥-神山、鹰扬关和糯垌4个含蛇绿岩残块增生楔,以及绍兴-兰溪增生弧和钦防残余洋盆)、武夷-赣州多岛弧盆系(主要含罗霄弧、赣州弧间盆地、北武夷弧和南武夷弧以及南平-宁化构造混杂岩带)和东南沿海多岛弧盆系(主要含龙泉-政和-大埔、贵子-石窝2个含蛇绿岩残块增生楔,以及伴生的云开地块-弧、粤南弧-弧背盆地和东南沿海地块);纵向上据洋板块地层和相关火山弧时空分布,从老至新划分出华夏造山系(华南洋)的7个构造演化阶段:(1)约1800~1200 Ma,洋盆拉张形成期;(2)约1200~820 Ma,洋盆扩张与汇聚转换期;(3)约820~635 Ma洋盆汇聚俯冲、弧-弧和弧-陆增生峰期;(4)约635~541 Ma洋盆汇聚与扩张转换期;(5)约541~458 Ma洋盆扩张期;(6)约458~443 Ma洋盆汇聚俯冲、弧-陆增生峰期;(7)约443~420 Ma洋盆关闭与陆-陆碰撞、残留洋(海)期。

中国中—新元古代地层研究进展及建议划分、对比方案

本文系统梳理了中国地层表(2014)中—新元古界尚存的地层学问题,并以十多年来有关专家及本课题组地层年代学成果为基础,结合地质事件的时空发育和对比关系,重点研究了中元古界底界、中元古界待建系、中—新元古代过渡时期地层关系、成冰系底界的划分及震旦系罗圈冰期的时代归属。在此基础上提出了中—新元古代地层划分和对比方案建议,并进一步讨论和对比了中国华北、扬子和塔里木三大陆块中—新元古代地质特征异同。研究表明:中国中元古界以1800 Ma(或1780 Ma)为底界,比1600 Ma更合理;中元古界待建系虽在华北陆块北缘和南缘、扬子陆块北缘和南缘均发育,但以扬子陆块北缘神农架地区神农架群最佳,建议暂以神农架群为待建系候选层型进行重点研究;华北胶辽徐淮吉豫的原青白口纪地层很可能跨越了1000 Ma界线,有一部分地层属于中元古界;建议与国际接轨,原南华系与成冰系对应(720~635 Ma);青白口系以820 Ma构造面为界两分,下部称青白口系下统(1000~820 Ma),上部称青白口系上统(820~720 Ma),待以后证据更充分时再决定是否分为两个系;华北陆块南缘以罗圈冰川为代表的罗圈组及相应地层归入震旦系上部。以上研究为中国地层表“中—新元古界”划分对比方案的修订和完善提供了基础资料、划分依据和参考方案。

陕西镇安西口石炭系—二叠系界线剖面综合地层学研究

对中国海相石炭—二叠系界线典型剖面陕西镇安西口剖面进行了生物地层、层序地层、磁性地层、事件地层多学科综合研究。在石炭—二叠系界线附近建立了4个牙形石生物带,自下而上依次为Streptogna-thoduselegantulus带,S·elongatus带,S·gracilis带和S·isolatus带。将研究区石炭—二叠系界线置于S·isolatus带的底界,较以带Pseudofusulinakrotowisphaeroidea-Dunbarinella(PD)带的底界为标志确定的石炭—二叠系界线层位低3·3m。在西口剖面上石炭统逍遥阶至下二叠统隆林阶,以初始海泛面作为层序界面,识别出12个四级层序(大体相当于副层序组),构成5个Ⅱ型三级层序。这5个三级层序及其对应的海平面变化与贵州独山、罗甸纳水、紫云扁平剖面同期地层中三级层序及海平面变化旋回之间显示出较好的对应关系。除下杨家河阶外,其余各阶的底界,包括逍遥阶、上杨家河阶、范家河阶、垭口阶及隆林阶的底界,基本上都位于沉积相转换点或其附近,即层序地层及海平面变化旋回的关键界面或其附近。表明这5个三级层序的关键界面与年代地层界线的关系相当密切。碳酸盐岩磁化率大小与碳酸盐岩微相存在一定的对应关系,显示相对海平面变化是控制碳酸盐岩磁化率大小的重要因素。另外,在重要地层界线附近常出现磁化率异常高值,说明碳酸盐岩磁化率可能作为地层划分对比的重要依据。西口地区晚石炭世逍遥期至早二叠世隆林期地层中可识别出两次明显的类辐射事件。第一次类辐射事件发生在Occidentoschwagerinaalpina-O·postgallowayi(OS)组合带底部,即下杨家河阶的底部。第二次辐射事件发生在Mccloudiaregularis-Par-aschwagerinafragosa-Robustoschwagerinaxiaodushanica(MPR)组合带底部,即范家河阶的底部。具有三级和三级以上隔壁的四射珊瑚动物群突然大量繁盛,代表四射珊瑚演化进程中一次重大变革。在陕西镇安石炭—二叠系界线附近,这个生物事件首现层位相当于类Pseudofusulinaurdalensi(PU)带下部,高于该带底界不到12m,以Xikouphyllum-Shaannanophyllum-Szechuanophyllum-Wentzellophyllum组合带为代表。在这个层位牙形石也发生了重要变化。各类地质事件记录出现的层位关系密切。在垭口阶底界各类地质事件记录吻合最好,隆林阶底界次之,然后是范家河阶底界。与上述3条界线相比,在镇安西口剖面上,以牙形石Streptognathodusisolatus的首现位置确定的石炭—二叠系界线事件地层特征不明显,既不是一个生物辐射演化面,碳酸盐岩磁化率变化也不太明显,在实际工作中不易使用。

华北平原晚更新世以来岩石地层、生物地层及气候地层

前人对华北平原晚更新世以来的地层虽有较多的研究,但由于历史的原因,其所采的样品均过稀(一般为1个样品/2 m),所以,其地层界线的划分不够精细,争论也很大。对华北平原的HG1孔和HN1孔进行了加密采样(HG1孔1个样品/0.20 m,HN1孔1个样品/0.07 m),对HN1孔还加大了其微量14C年龄的测定数量(共测试17个样品),并对HG1孔的有孔虫进行了详细鉴定,对HN1孔的有孔虫进行了高分辨率鉴别。在此基础上,对华北平原晚更新世以来的岩石地层、生物地层及气候地层进行了进一步的研究,厘定了华北平原全新世与晚更新世地层的年龄界线。与此同时,结合前人的研究成果,建立了华北平原第四纪地层的标准模式地层层系。

滨里海盆地东缘北特鲁瓦油田石炭系层序地层与沉积演化特征

根据三维地震、测井及钻井取心等资料,结合Vail的层序划分方案,在滨里海盆地东缘北特鲁瓦油田石炭系碳酸盐岩台地内识别出7个地震层序界面及7个钻井层序界面,并将KT-Ⅰ油层组划分为3个半三级层序,KT-Ⅱ油层组划分为3个三级层序。纵向上层序格架内沉积环境由开阔台地、局限台地至蒸发台地演化。根据研究区层序格架内的古地貌恢复及沉积演化研究,将研究区古地貌—沉积演化划分为3个阶段:台地初始隆坳分异期(SQ2-SQ3层序)、差异抬升与沉积分异定型期(SQ4层序)及继承发育期(SQ5-SQ7层序)。进一步分析认为,层序格架控制下的隆坳格局分异控制了白云岩亚类在平面上的分布,低部位以泥晶云岩—膏盐岩组合和泥晶云岩—泥晶灰岩组合为主,主要为潟湖相沉积;而高部位则以泥粉晶云岩、细粉晶云岩和残余颗粒泥晶云岩为主,发育云坪相及云化颗粒滩相沉积。结果表明,区内KT-Ⅰ油层组沉积期并非前人认为的西高东低剥蚀后沉降充填,而是继承性差异沉降的结果,古地理格局总体具有“东台西槽、北高南低”特征,其始终控制着有利相带和优质储集层的发育展布。这一认识对滨里海地区油气勘探开发战略选区具有重要的指导作用。

砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理及应用

研究目的:砂卵石地层由于卵石强度高且颗粒分布无序,因此长管棚施工地层扰动大且支护效果难以保证,已成为制约隧道实际应用的一大瓶颈。本文以某轨道交通暗挖法车站为依托工程,采用理论分析、现场测试与数值模拟相结合的方法,对不同直径、不同环向间距条件下长管棚的支护效果进行了深入研究,以期揭示砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理,提出最佳支护参数。研究结论:(1)砂卵石地层,暗挖隧道管棚超前支护条件下,地层沉降变形在向地表传递过程中,沿高度方向的折减率约为0.91 mm/m;(2)管棚超前支护效果对矿山法隧道工程安全具有决定性作用,须采取措施减小管棚施工扰动及相应地层变形;(3)根据单因素敏感性分析结果,地表沉降随管棚支护长度的增加而增大,随管棚环向间距的增大而增加,且基本呈正相关;(4)为有效控制地表沉降并提高工程经济效益,建议直径127 mm管棚环向间距宜为35 cm,支护长度宜为40 m;直径159 mm管棚建议环向间距宜为40 cm,支护长度宜为40 m;直径209 mm管棚建议环向间距宜为45 cm,支护长度宜为50 m;管棚直径与其最佳打设长度正相关;(5)本研究结论可为砂卵石地层矿山法隧道支护措施提供借鉴与参考。

贯通式潜孔锤钻头钻进复杂地层防卡堵试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术作为一项高新技术,在实际施工中经常遇到复杂地层(如坚硬破碎地层、卵砾石地层和溶洞地层),尤其在我国西部,钻进过程中经常发生一些问题,严重影响了正常钻进和该技术的推广与应用。为了推进该项技术的完善和发展,对该技术进行了进一步试验研究,在钻头结构及钻进工艺方面作了改进和完善。

塔里木盆地志留系层序地层特征及其勘探意义

基于塔里木盆地典型露头剖面及钻揭地层的系统研究,建立了各区块志留系层序地层基准剖面。志留系可划分出SQ1—SQ5五个层序,不同地区因残留程度不同而层序划分有所差别。志留系层序边界除SB1全盆易于追踪外,其他均不易追踪。根据地震相响应特征,志留系各个层序内部进一步划分体系域均比较困难。SQ1、SQ3为基准面上升半旋回型层序,SQ2、SQ4为基准面下降半旋回型层序,SQ5为完整基准面升降旋回型层序。低位域盆底扇、海进域滨岸砂体、高位域前积复合砂体是塔里木盆地海相碎屑岩最有利的储盖组合类型。SQ2和SQ4为重点勘探层序,滨岸砂体是主要勘探对象。

关于“非史密斯地层学”的一点意见

简要地叙述了“非史密斯地层学”术语的由来、基本概念及研究近况。针对近来有关方面将这一类地层又重新命名为”非正常岩石地层”的情况，结合”九五”原地矿部地质调查局在８个省区进行的１∶２５万区域地质调查试点与填图方法研究新成果，阐述了非史密斯地层学研究的进展，并就”非史密斯地层”与”构造地层”、”非正常岩石地层”之间的关系进行了评述。