西克尔水库“1.19”震后坝体裂缝成因综合分析及处理方法

西克尔水库在“1.19”震后坝体产生纵向裂缝,通过地质灾害特征、有限元等多种方法对坝体裂缝成因进行综合分析,裂缝成因是由坝基浅表砂层液化产生的轻微液化沉降和地震横波振动产生的拉应力而产生剪切破坏共同形成的。设计采用下游坝坡脚设置排水和盖重的方式防地震液化,并采用坝顶1.8m范围内(1/5坝高)上下游侧现浇钢筋砼板+土工格栅加筋分层填筑的方式,使坝体振动幅度最大区域形成整体以抵抗剪切破坏。结果表明,通过以上工程措施可以大幅提高坝体的抗震能力,可为类似工程设计提供参考。

塔里木盆地西克尔地区古岩溶储层露头表征

始新世末,喜马拉雅运动引起柯坪—巴楚地区广泛的水平挤压和构造抬升,导致奥陶系碳酸盐岩古岩溶出露地表,为古岩溶储层研究提供了很好的露头表征条件。本次研究选取塔里木盆地西克尔剖面为重点研究对象,探讨了古岩溶储层发育特征和演化模式。指出不同碳酸盐岩岩石结构对岩溶响应表现出明显差异:一间房组礁滩体岩溶储层小型溶孔、溶洞分布广泛;以泥晶灰岩和砂屑灰岩为主的鹰山组,岩溶作用形成裂缝为主控因素的大洞大缝型,非均质性很强的孔隙体系。研究区内同样发现了热液作用形成的深成溶洞,但数量和规模均较小。因此,古岩溶作用及伴生的溶洞系统是储层预测的关键。

新疆西克尔地区下奥陶统鹰山组岩溶分带性研究

塔里木盆地岩溶缝洞型储层作为重要的油气储层备受关注,而目前预测此类型储层的方法较有限。在新疆伽什县西克尔野外露头区地表岩溶现象丰富,志留系地层以填平补齐的方式充填在一系列的溶沟和溶槽中,部分洼地中还有志留系地层残留,表明该区发育加里东中期岩溶。在本区岩溶古地貌的基础上,基于排泄基准面的分析,划分出3级岩溶台面并对应发育3期岩溶。据现代地貌学和岩溶学理论,按照水动力条件的不同并结合本区岩溶发育特征,运用岩溶旋回的观点将第二期岩溶剖面分为表层岩溶带、垂直渗滤带和水平潜流带,认识到西克尔地区古岩溶地下水发育规律及洞穴发育程度。构造运动是垂向岩溶分带性的主控因素;因此,在大的构造背景的前提下,可以有效地预测巴楚地区的缝洞型储层。

新疆西克尔碧玄岩中的地幔橄榄岩包体

在新疆西克尔地区发现了尖晶石相橄榄岩包体。这些包体的寄主岩石为碧玄岩,其K-Ar同位素年龄为19.76～21.90 Ma。岩相学和矿物化学研究表明西克尔橄榄岩包体具有典型的岩石圈地幔橄榄岩包体的特征。利用矿物温压计对包体的平衡温压进行估算,发现西克尔地幔橄榄岩包体的平衡温压为736～1017℃和1.7～2.2GPa,与西南天山托云地区晚白垩纪火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体(平衡温压为818～1113℃和1.5～2.0GPa)相比,具有温度明显偏低,而压力明显偏高的特点。这说明西克尔地区的地幔橄榄岩包体没有受到地幔热异常事件的影响,因此可以代表塔里木板块岩石圈地幔的原始性质。这对于研究塔里木盆地岩石圈地幔的热结构和地球化学特征以及塔里木盆地内大量幔源岩浆的成因具有重要意义。

塔里木盆地西克尔露头区鹰山组古岩溶特征及其储层意义

鹰山组上段因主要发育岩溶型储层而成为塔里木盆地奥陶系的重要含油气层,但因钻井资料的局限储层特征难以精确揭示。塔里木盆地西缘西克尔地区经历了多期构造运动,发育了多期不整合之下的表生岩溶作用,出露的鹰山组发育丰富的古岩溶现象,为研究鹰山组岩溶储层特征和揭示岩溶储层成因规律提供了良好的条件。通过野外剖面和室内薄片观察和描述,识别出了大型溶洞及其充填物、小型溶孔以及构造裂缝和溶蚀缝等。强烈的表生岩溶作用形成的溶洞和角砾岩可直接形成溶洞型储层;小型溶孔广泛发育,常与溶蚀缝伴生形成孔洞型或缝洞型储层;多期构造裂缝叠加在岩溶储层之上,能显著提升储层的渗透性。结合岩相分析表明,颗粒灰岩中溶孔的发育密度要明显高于泥晶灰岩;同时溶蚀缝和构造裂缝也更易发生在颗粒含量高的灰岩中,从而形成裂缝型和孔洞缝复合型有利储层。

塔里木西克尔基性麻粒岩捕虏体的发现及其地质意义

在塔里木西部新生代碧玄岩中新发现了基性麻粒岩捕虏体。其原生矿物组合为Cpx+Opx+Pl(An=30～50)+Sp+Ilm+Tim,次生矿物组合为Ol+Pl(An>50)+alkaline feldspar+glass。原生矿物组合的温度和压力分别为1005～1059℃和0.6～1.1GPa;次生矿物组合形成于近等温减压过程和固相线上熔融以及之后的近地表快速冷却。这些麻粒岩捕虏体代表了早期底侵到塔里木板块下地壳的幔源岩浆。

新疆西克尔萤石矿洞稀土元素地球化学特征及成因

在塔里木盆地柯坪隆起西部的西克尔地区奥陶系鹰山组可溶岩层中发育着大量的萤石矿洞。通过对萤石洞中矿物的组合、产状以及萤石、方解石稀土元素地球化学特征的研究,探讨了萤石矿洞成矿流体的来源。认为西克尔地区萤石洞内的多种矿物是同一热液流体系统在不同演化阶段的连续产物。早二叠世岩浆热流体沿早期形成的断裂上涌,对该区储集层起到建设性改造作用。

新疆西克尔露头区中下奥陶统塌体特征及成因分析

通过对塔里木盆地柯平隆起西克尔地区中下奥陶统露头21号点塌体几何尺度的观测、岩性和岩相的观察描述、断裂(裂隙)系统的分析、塌体与围岩地层及围岩地层之间的关系分析,结果表明该塌体不具岩溶垮塌的特征,而具有山体滑坡的性质,具体表现为塌体水平向运动的剪切帚状节理及与围岩间的边界断裂、山体整体运动滑塌的地层完整性、山体崩塌-倒塌、滑塌的似角砾岩及不同围岩间的地层产状的变化。对山体成因的分析表明,山体在滑坡过程中经历了崩塌-倒塌、滑塌作用。其滑坡可能原因是塌体位于古岩溶洼地的一端,这为滑坡提供了地质条件;而加里东期走滑断裂的后期活动成为山体滑坡的触发因素。

塔里木西克尔新生代碧玄岩中辉石岩捕虏体的发现及其地质意义

首次在塔里木西克尔地区新生代碧玄岩中发现了辉石岩捕虏体。其主要矿物为ol+opx+cpx+pl+sp,含少量次生amp和phl。辉石岩中单斜辉石和斜方辉石普遍发育出溶结构。尖晶石明显分为晶形和产状不同的两个世代。变质成因的斜长石包裹大量高度自形的微小尖晶石颗粒。通过结构分析,出溶成份恢复,矿物温压计投图和P-T视剖面图分析确定:辉石岩捕虏体最初可能为无斜长石的尖晶石二辉岩,在降压至～1.5GPa,温度为1100～1200℃的过程中新生变质斜长石包裹了第二世代的自形尖晶石微晶;进一步的降温降压过程导致单斜和斜方辉石出溶和斜长石、橄榄石的生长,最终斜方辉石所记录的压力为～0.9GPa,温度为800～900℃。该变质作用过程说明辉石岩从尖晶石二辉岩稳定深度(>45km,A'点)抬升至斜长石二辉岩稳定深度(～28km,B点)并发生冷却,该过程可能代表了塔里木板块的壳幔过渡带曾发生了较大幅度的抬升,可能与地幔上涌造成的大陆岩石圈伸展、减薄有关。

塔里木盆地西克尔地区萤石矿床矿物特征研究

西克尔地区古风化壳溶洞内发育紫色萤石,与其相伴生的矿物有重晶石、方解石等,偶见闪锌矿等金属矿物,通过对矿物特征研究后认为矿床类型为热液充填型。

塔里木盆地西克尔地区古溶洞特征及主控因素

塔里木盆地西克尔地区碳酸盐岩古岩溶现象十分发育,经研究将西克尔背斜区分布的古溶洞细分为管状分支型、溶洞群型、板型和单一孤立型。管状分支型溶洞受控于地下暗河,为细长管道,可发育多个细长的分支,平面上多呈线性分布于西克尔背斜西北部地貌高部位,距离灰岩顶面常小于3 m;溶洞群型溶洞受潜水面和地下暗河双重控制,主要呈片状集中发育于背斜西北部和中北部高地貌区域,易被方解石、萤石充填;板型溶洞受层间水顺层溶蚀控制,主要分布在背斜中南部,或呈线性顺岩层分布于沟谷两侧岩壁中,地貌位置相对较低,距离灰岩顶面多大于10 m,被铁红色和浅绿色粉砂岩等碎屑岩充填;单一孤立型受断层和裂缝控制,横剖面可出现倒漏斗形和漏斗形,分布分散,处于西克尔背斜地貌较低位置。

西克尔水库大坝安全鉴定及除险加固措施浅析

介绍了西克尔水库大坝安全鉴定结果和与之相应的除险加固措施,通过对西克尔水库大坝安全鉴定的组织与实施,总结出类似工程今后在大坝鉴定过程中需注意的问题。

地震对西克尔水库大坝工程的影响和抗震加固

本文简要地回顾了近四十年来地震对西克尔水库大坝工程的损坏情况及历次地震中大坝的震害问题,然后对大坝震害修复和抗震加固提出自己的认识和建议。

西克尔铜矿巷道支护参数优化

新疆伽师西克尔铜矿矿岩稳固性差,生产中巷道破坏严重,矿体安全回采受到威胁。为了更好地对巷道围岩进行支护,在对西克尔铜矿的矿岩体进行地质调查的基础上,对巷道周围岩体稳定性进行分类。依据岩体稳定性分类结果和数值计算的结果,并综合考虑现场特定的技术条件,对西克尔铜矿巷道支护参数提出合理的优化方案。

新疆喀什西克尔水库震后除险加固设计

西克尔水库2020年1月19日发生6.4级地震,对水库大坝及其他建筑物造成一定程度的破坏。坝体裂缝长度达1.6 km,裂缝最深深度达4.3 m。为保证水库日后安全运行,对震损后的水库进行除险加固设计,通过多种方案对比分析后,提出了挖除裂缝重新填筑碾压的裂缝处理措施、分层铺筑土工格栅的抗震措施、坝后增设排水和盖重的防液化措施,可为其他类似工程提供借鉴。

新疆西克尔地区下奥陶统鹰山组岩溶古地貌与古水系的关系

在塔里木盆地中,为了有效预测岩溶储层的分布,前人已总结出一些方法,其中运用最广、最有效的方法是利用恢复后的古水系的发育特征来预测岩溶储层.因此,恢复古水系并掌握其发育规律是工作的核心.许多地区岩溶现象丰富,众多学者对岩溶区的实地考察形成了系统现代岩溶理论.西克尔野外露头区发育鹰山组岩溶,岩溶地貌表现为溶丘、垄岗、岩溶洼地、嶂谷和侵蚀-溶蚀沟谷组合,利用GPS沿现存河谷定位,综合地貌特征和河谷发育的继承性规律,实现对鹰山组古水系的恢复.运用现代岩溶理论,认识到岩溶古地貌与古水系有着密不可分的关系,即:洼地控制了岩溶水系的汇流方向;岩溶水系汇流方向形成三期岩溶地貌.

塔里木西北缘奥陶系-志留系界线地层西克尔层的建立及其意义

本研究在塔里木盆地西北缘新发现奥陶系-志留系界线地层,并将该段地层命名为西克尔层,时代为晚奥陶世赫南特晚期至志留纪兰多维列世鲁丹早期,并指定伽师县西克尔镇西克尔服务区北剖面为其正层型,柯坪县印干村西北的大湾沟剖面为其副层型。在正层型上,西克尔层厚1.5 m,下部为灰绿色泥质粉砂岩,上部为灰色砂屑灰岩,产腕足类、珊瑚、苔藓虫、层孔虫等多门类化石。在副层型上,西克尔层厚2.5 m,为灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,产隐孢子、腹足类、植物、藻类碎片等化石。西克尔层盛产以华夏正形贝(Cathaysiorthis)为代表的腕足类动物群,属于埃吉伍德-华夏动物群(Edgewood-Cathay Fauna)。在时代上,西克尔层与华南板块的五里坡层、石阡层、尾坝层一致或相近,均属于赫南特冰期结束后全球大海侵的产物,都保存晚奥陶世生物大灭绝后的第一个以腕足类占优势的海洋底栖动物群。本区不发育赫南特贝动物群(Hirnantia Fauna),从而确认缺失赫南特早—中期地层。西克尔层在柯坪—伽师地区广泛分布,出露稳定,易于识别,与下伏地层铁热克阿瓦提组(凯迪阶上部)呈平行不整合接触,与上覆地层柯坪塔格组(志留系鲁丹阶)整合接触,是今后开展相关地层划分与对比的重要标志层。受全球奥陶纪末冰川气候事件的影响,柯坪—伽师地区在全球海平面骤降之时遭受剥蚀,直至赫南特晚期冰川气候结束、海平面迅速上升才开始再次接受沉积。对比研究发现,该区域赫南特期的沉积过程、所缺失的地层、冰期之后第一个壳相生物群组合,均与扬子区黔北、滇东北、浙赣边区等地相似,这为研究塔里木盆地的沉积演化和生物古地理背景提供了新的依据。

塔里木盆地西克尔地区奥陶系溶洞系统特征及控制因素

基于大量露头实测和卫星影像资料,探讨了塔里木盆地西克尔地区奥陶系溶洞系统特征及主要控制因素。根据溶洞系统成群、成层状分布特征,提出了溶洞群的观点。并以溶洞充填物为主要依据,将研究区内溶洞群分成碎屑物质充填型和热液矿物充填型两大类。平面上,溶洞群是多个单一溶洞系统的组合,溶洞主体呈雁列式排列,溶洞系统中的缝、洞连片分布形成统一整体,其中,单个溶洞以岩溶管道和厅堂2种形态为主;纵向上,溶洞群由多个单一溶洞成层状有规律地分布,多级次裂缝沟通了不同溶洞主体,其中单个溶洞主体形状以圆形、椭圆形和扁豆状为主。在此基础上,综合溶洞系统宏观特征及分布特点、充填物岩石学特征、充填物碳、氧同位素和87Sr/86Sr值等多种因素,明确了研究区溶洞系统充填期次,得出溶洞系统的分布受控于古气候、溶蚀沟道和断裂系统,其中,古气候是溶洞系统发育的基础,而溶蚀沟道和断裂系统对溶洞发育的后期改造起重要作用,且以断裂系统控制为主。为此,提出了断裂系统控制下溶洞系统发育的2种过程模式,以期为塔北覆盖区溶洞型岩溶储层预测提供理论依据。

塔里木盆地西部西克尔兰多维列统珊瑚动物群

提要描述的珊瑚化石采自塔里木盆地西部伽师县西克尔地区,含珊瑚的地层是兰多维列统的柯坪塔格组。柯坪塔格组是目前塔里木盆地唯一有珊瑚的志留纪地层,西克尔又是塔里木盆地仅知有柯坪塔格组珊瑚动物群的地区,对我国志留纪古生物地理区系研究有重要意义。文内描述的柯坪塔格组珊瑚动物群包含床板珊瑚2属3种,日射珊瑚1属2种和皱纹珊瑚1属1种,属种名单是Paleofavosites schmidti Sokolov,P.schmidti borealis Sokolov,Schedohalysites raregonopora sp.nov.,Mcleodea jiashiensis sp.nov.,M.xikeerensis sp.nov.和Kodonophyllum cf.undulatun He and Huang。

强震多发区液化地基均质坝抗震除险加固研究

鉴于强震多发区液化地基均质坝缺乏完整的抗震体系结构,坝体经常遭受地震破坏。为了提高坝体的整体抗震性能,以新疆西克尔水库为研究对象,对震害成因进行了分析,从提高坝体自身抗震、抑制孔隙水压力上升、抑制孔隙水侧向流动、提高止水适应性等方面进行了系统研究,提出了固-抑-束-补系统结合的液化地基土石坝抗震加固方法,采用ABAQUS有限元软件对抗震措施的有效性进行了验证分析。结果表明所采用的抗震体系结构能够有效抵御地震对坝体和建筑物的破坏,对类似工程具有良好的借鉴意义。