大陆地质与大陆构造和大陆动力学

当代地球科学发展的新需求与板块构造对大陆地质的深化研究,使大陆问题成为21世纪地学发展的前沿研究领域、热点和关键。文中在提出"大陆动力学"研究20多年后的今天,进行关于大陆研究的新思考,从讨论厘定大陆研究的有关争议概念、大陆的基本问题、中国大陆构造的典型实例以及与世界同类范例的简要对比出发,综合概括了大陆地质与大陆构造和大陆动力学研究的关键科学问题与进一步探索研究的思考课题。提出了在大陆研究中,在进一步精确深化板块构造对大陆的研究的同时,应突出加强大陆构造中有无非板块构造动力及其远程效应的大陆内的、在深部动力学与陆块间差异非均衡背景下由陆内陆块间相互作用导致的真正陆内构造及其动力学问题的研究,以便为深化发展板块构造、认知大陆、探索大陆动力学、构建包括板块构造在内新的行星地球构造观作出努力与探索。

大陆动力学的物质演化研究方向与思路

大陆动力学是在当代板块构造新的发展基础上提出的重要科学问题和研究领域。它从大陆尺度研究大陆形成演化和动力学机制等基本问题,其核心是把大陆作为一个独立的动力学系统来研究,通过研究大陆形成过程和演化历史等各种基本问题来阐明大陆与整个地球系统的相互作用。这里强调的是把大陆的研究放到演化的视野上来观察和认识。地球最早的物质以及之后的演化都记录在大陆岩石上,因此,大陆的物质演化无疑是解开大陆动力学之谜的基础。在国家自然科学基金委员会-中国科学院学部联合专项基金项目"板块构造与大陆动力学发展战略研究"的支持下,提出了大陆动力学的物质演化研究方向与思路。

四川泸定地区新元古代火山岩地球化学特征及其大陆动力学意义

四川泸定地区火山岩属于扬子地块西缘岩浆岩带,是"康滇地轴"北段的重要组成部分,出露在现今龙门山断裂带与鲜水河断裂带的交汇部位。该火山岩形成年龄为(772.4±5.5)Ma,属于新元古代火山岩。岩石SiO2质量分数介于59.18%~72.44%,为一套典型的岩浆弧成因亚碱性高钾钙碱系列安山岩-英安岩-流纹岩组合。岩石微量及稀土元素具典型的岛弧火山岩特征,Nb和Ta强烈亏损,w(Nb)/w(Th)值为0.72~1.77,w(La)/w(Nb)值为3.12~7.36,w(Ta)/w(Yb)值为0.13~0.29,w(Th)/w(Yb)值为1.06~5.21,明显不同于大陆裂谷型火山岩组合以及与地幔柱相关的火山岩组合。岩石N(^(87)Sr)/N(^(86)Sr)值为0.737 169~0.743 441,N(^(143)Nd)/N(^(144)Nd)值为0.512 091~0.512 549,N(^(206)Pb)/N(^(204)Pb)值为18.670 1~18.882 3,N(^(207)Pb)/N(^(204)Pb)值为15.663 3~15.677 4,N(^(208)Pb)/N(^(204)Pb)值为38.717 2~39.177 4,εNd(t)值为-2.76~6.00,这充分表明在新元古代时期本区的构造背景为岛弧系统。由俯冲作用导致的地幔物质上涌,引起大陆边缘弧地壳熔融,形成了泸定地区这套陆缘弧中酸性火山岩组合。

“科教融合,思政贯穿”的教学模式探索与实践——以西北大学“支挡结构”课程为例

科研与教学是高等院校的两个重要任务,而教学不仅仅是简单的知识灌输,更需要的是培养学生正确的价值观。针对教学目标及教学改革中存在的问题,以西北大学地质工程本科专业“支挡结构”课程教学为例,通过在课程教学环节中引入科研案例、教师科研成果和野外科研实践等方式,尝试教学中培养学生的科学思维和兴趣以及科研创新意识,使科教融合理念促进教学,并充分挖掘地质工程专业的思政教育元素,探索性地将思政教育贯穿到相关教学内容中,最终形成“科教融合,思政贯穿”的教学模式,以期为地质类相关课程的教学提供借鉴。

鄂尔多斯盆地早白垩世构造热事件形成动力学背景及其对油气等多种矿产成藏(矿)期的控制作用

华北克拉通中西部中生代晚期早白垩世是否存在岩石圈减薄是地学界普遍关注的重大地质问题。本文在作者多年来对鄂尔多斯盆地构造热演化史研究的基础上,充分收集了近年来前人研究的成果及进展,对鄂尔多斯盆地现今地温场、地壳结构、构造热事件、深部热岩石圈厚度、早白垩世火成岩活动期次、构造热事件形成机理及构造热事件与多种矿产成藏成矿关系方面进行探讨。鄂尔多斯盆地现今地温梯度及大地热流中等,属中温型盆地,现今地温场受现今地壳、岩石圈厚度较厚控制。通过对构造背景、古地温恢复、火成岩活动及热岩石圈厚度恢复等资料分析发现早白垩世太行山以西的山西地块及鄂尔多斯盆地处于拉张背景,早白垩世地温梯度高,存在古地温异常及热事件。早白垩世鄂尔多斯盆地热岩石圈厚度明显较现今岩石圈厚度薄,表明华北克拉通中生代晚期以来岩石圈减薄的西界可推到鄂尔多斯盆地。华北克拉通中西部鄂尔多斯盆地周缘、华北克拉通中部山西地块、华北克拉通中西部南缘早白垩世火成岩形成时间相同,岩浆侵入和喷出的时代主要集中在138~108Ma,反映在燕山晚期早白垩世华北克拉通中西部存在一期较为强烈的热事件。火成岩地球化学分析表明火成岩来源为地幔,反映岩石圈处于拉张背景。早白垩世热事件发生的时间与华北克拉通岩石圈减薄的峰期年龄相一致,表明华北克拉通岩石圈减薄作用在华北克拉通中西部广泛存在。早白垩世构造热事件发生的根本原因在于鄂尔多斯盆地岩石圈深部热活动增强,深部软流圈物质上涌,岩石圈厚度减薄。通过对油气、煤、铀等金属矿产成矿(藏)时代与热事件的对应关系分析发现鄂尔多斯盆地油气、煤、铀矿产及华北克拉通中西部金属矿产的形成受控于早白垩世构造热事件及岩石圈拉张减薄的深部热背景,主要成藏(矿)期均为早白垩世,成藏、成矿具有爆发式及同时性特点。

扬子地块西缘天全新元古代过铝质花岗岩类成因机制及其构造动力学背景

四川西部天全地区花岗岩属于扬子地块西缘岩浆岩带,是"康滇地轴"北段的重要组成部分。岩石形成年龄为851±15Ma(MSWD=0.7),属于新元古代花岗岩,与扬子地块西缘和北缘大量的中酸性侵入体和火山岩具有相近的形成年龄。火夹沟花岗闪长岩为过铝质、低Si O2、具有相对亏损的Sr-Nd-Pb同位素地球化学组成,结合岩石低的Al2O3/Ti O2和高的Ca O/Na2O比值,其应是在镁铁质岩浆底侵的条件下,成熟度较低的杂砂岩部分熔融形成的过铝质熔体,岩石较低的Si O2含量表明其同化了部分镁铁质熔体。而角脚坪花岗岩具有高的Si O2含量,为过铝质、富Na的熔体,而且具有极度亏损的Sr-Nd同位素组成,表明其应是亏损的玄武质岩石(洋壳或是与地幔柱有关的玄武岩)在H2O饱和条件下发生低程度部分熔融形成的过铝质熔体。结合扬子西缘其它新元古代火成岩的地球化学特征及区域构造资料,我们认为天全地区的Na质花岗闪长岩-花岗岩组合代表在高地温梯度条件下,玄武质岩石在H2O饱和条件下发生部分熔融形成的过铝质花岗岩。

土工格栅加筋粉煤灰改良黄土力学特性研究

随着西部黄土地区城镇化进程的加快,填挖结合的新增用地方式要求地基处理技术需要重点解决填方区的强度与变形问题。论文将粉煤灰作为改性填料对黄土进行改良,通过直剪试验、三轴试验、湿陷试验与扫描电镜试验,分析不同粉煤灰掺入比条件下加筋与未加筋黄土试样的强度变化规律、宏观破坏特征和微结构特征。结果表明:采用粉煤灰改良和土工格栅加筋后,黄土的最优含水率增大,最大干密度降低。当粉煤灰掺入比λ=20%时,加筋改良效果最好,黄土的峰值强度、残余强度和等效内摩擦角均有大幅提高,侧向变形显著减小,且能有效降低其湿陷性。微结构分析表明:粉煤灰对黄土的改良主要体现在颗粒直接填充和化学结晶体交织成的网状填充两种类型的强化作用,改良后黄土的孔隙率与孔隙尺寸均有所下降。研究结果可为黄土地区填方边坡与填方路基的改良加固提供参考。

鄂尔多斯盆地延长期沉积中心迁移及其动力学背景

延长期（T，Y）是鄂尔多斯盆地中生界优质烃源岩的主要发育时段。本文在大量钻井和测井等资料研究的基础上，结合露头剖面与岩心观察，建立了盆地延长组地层对比格架，综合最新沉积相研究成果，进一步发现在中．晚三叠世延长期盆地主体发生了两次明显的沉积中心迁移，形成了3个沉积中心。其中以长9期为代表的早期（长10-长8期）沉积中心位于吴起-志丹-富县-洛川一带，以长7期为代表的盆地发育鼎盛时期（长7-长2期）沉积中心位于姬塬-华池-宜君一带，以长1期为代表的湖盆萎缩期的沉积中心位于横山-子长之间。前两期沉积中心明显控制着盆地优质烃源岩的形成和分布，进而控制着盆地中生界常规和非常规油气资源的总体分布。结合周邻山系演化历史分析认为，晚三叠世初长9-长7期沉积中心向西南（向山）迁移，与扬子板块向华北板块俯冲汇聚、在秦岭造山带后陆（即华北仰冲板块南部）因汇聚的巨量物质部分上拱和能量释放而导致的沉降有关；至晚三叠世末长1期沉积中心转向北东（离山向陆）迁移，为华北与扬子板块间的有限洋消失及之后持续汇聚的结果，秦岭造山带挤压隆升增强引起北邻鄂尔多斯盆地南部抬升，致使盆地消亡，沉积中心相应向北东迁移。两次沉积中心迁移的动力学环境，主要受鄂尔多斯盆地南侧秦岭造山带形成演化的控制，沉积中心迁移是盆山耦合演化彼此响应的结果和记录。

中国庐山第四纪沉积砾石的显微构造系统及地质环境动力学分析

经过多年的区域地质调查和第四纪环境演变的分析,对庐山芦林盆地大校场谷口剖面松散沉积物中变形砾石进行岩石显微构造学的研究。发现变形砾石内部存在特殊的微裂隙组构,呈现出错裂-横裂-劈裂-爆裂-复裂-应力矿物等的复杂组合,其结构面特征反映出显微构造形迹的力学性质是互为转变的。通过物理模型分析和试验变形比对等综合材料证明,变形砾石是遭受了既密集、又分散、还具有同时发生作用的长时期的多边界外力条件及平衡力系,内部形成破裂其应力传递过程和性质改变与变形形迹转变及其做功连续扩展,是由低于疲劳极限的具有脉动性作用微弱应力造成的。地球陆表过程和地质环境要素及其动力学机制的研究认为,只有第四纪晚期地质事件的低温、低应力及其分散密集的多颗粒平衡力系的缓慢长期及间歇脉动作用的边界条件才能满足、符合及形成这种特殊的岩石变形构造,为中国东部山地可能遭受第四纪冰冻环境及冰川作用提供了新的科学证据。

沉积盆地动力学与盆地成藏(矿)系统

以沉积盆地动力学与盆地成藏(矿)系统为主线,梳理和归纳了笔者在此方面理论研究的部分认识和观点。在地球科学研究和应用的3大领域(科学研究、物质需求、生存环境)中,沉积盆地均处于极为重要的地位。其中展布面积大、发育时间长的大中型盆地(如含油气盆地)意义更为重要。沉积盆地是地史上地壳或岩石圈较长时间相对沉降、沉积物在其中不断充填过程中的一种负向地壳构造。将沉积盆地动力学定义为:直接控制和明显影响盆地沉降和沉积充填的地球内、外动力地质作用有机耦合的统一动力学系统和演化过程;属地球动力学大系统的重要组成部分。根据盆地沉降动力的不同,将盆地成因划分为热力、应力、重力和复合成因4种类型。从厘定和揭示盆地沉降、沉积和堆积中心的分布位置、演变规律及其相互关系入手,剔去非沉降作用产生的沉积效应,有可能揭示沉降作用特征和其与沉积、堆积中心的时空演变关联及原因。活动性强、深部作用活跃、后期改造强烈是中国沉积盆地的重要特点,这由中国大陆的特性所决定。根据后期改造的主要地质作用及改造形式的不同,将改造盆地划分为8种类型。剔去后期改造的影响,系统恢复原始盆地面貌,为深刻认识和揭示盆地演化改造过程和油气成藏、定位及分布的重要基础。根据改造盆地的地质实际和笔者的研究实践,探讨和提出了改造盆地研究和油气评价的思路及程式;从绝对时间和相对时限两方面,具体厘定了中国盆地油气晚期超晚期成藏定位的时限。探讨了深部作用对油气富集的影响、油气逸散及其地质效应等问题。含油气盆地动力学研究系统可划分为成盆、成藏和评价3大次系统。在盆地演化和改造过程中,各次系统及子系统之间联系密切、相互作用。倡导沉积盆地研究遵循"整体、动态、综合"的总则。世界已探明的砂岩型铀矿床逾82%与已生产的油气田或煤田同盆共存。这4种主要能源矿产同盆共存富集存在普遍,但其富集成矿区分布却有明显的分区性,其中尤以中东亚地区典型。在中东亚能源矿产成矿域诸盆地中,多种能源矿产赋存和分布的特点为:空间分布复杂有序、各含(储)矿层位及地区联系密切、成藏(矿)定位时期相同或相近、赋存环境和成藏(矿)作用有机相关;铀成矿过程和主成矿期与区域动力学环境演变有明显地响应关系,并与所在盆地油气的成藏定位时期基本一致;表明其间有着密切的内在联系和统一的地球动力学背景。沉积盆地集多种有机和无机、金属与非金属矿产以及水资源等共存于一盆,是诸多沉积矿产同盆成生、赋存的基本单元和成藏(矿)的巨型复杂系统,称之为沉积盆地成藏(矿)系统。该系统中各种沉积矿产的成藏(矿)不是孤立存在和单独出现;其形成和分布有机关联、相互作用、彼此影响,内在联系形式多样;有其自身的成矿特点和成藏(矿)环境,应将其作为一种独立的成矿系统与其他成矿系统相并列和区别。本文讨论了小型含油气盆地的类型和其油气赋存条件、成熟盆地再研究的必要性和指导思想,适于中国西部大陆动力学研究的(稳定陆)块、盆(地)、带(各类构造活动带)系统动力学等。地球和盆地均属非常复杂的巨系统,运用整体和系统的学术思想,研究地学等复杂性科学是一个有效途径。在复杂系统研究中,各子系统的相互作用最为重要,同时要重视研究思想和方法论的嬗变,揭示研究对象的个性特征。

青藏高原湖泊动态变化的地球卫星遥感监测及地球动力学分析

利用遥感数据对观测对象的可逆及追踪的记录特性,对青藏高原腹地苟鲁措湖泊进行了20余年(1985—2005年)的连续监测,建立了长时相观测记录及连续变化序列,破译了湖水自然演化过程的自组织耗散结构及运动现象,采用系统吸引子及分形分维演绎刻划了湖泊随机演化过程及运动轨迹,从而阐明了青藏高原湖泊动态变化的地球动力学机制及运动过程,为科学认识大陆湖泊记录的气候环境响应事件及全球变化分析提供客观自然的变化信息。

地球物质科学的基本原理:固体地球科学中的热力学研究历史与展望

地球是一种物质和能量结合的存在形式。地球及其他行星的形成和运作过程实际上是物质和能量状态的演化历史。研究物质的科学是物理和化学,描述物质自然规律的语言是数学,这属于热力学的研究范畴。从19世纪中叶开尔文利用热力学理论计算地球年龄开始,热力学在地球科学领域的应用已有100多年历史,它在阐释地球和行星演化过程的基本逻辑与规律方面发挥了核心作用,引起了固体地球科学发展史中的许多重要变革。近20年来,随着物理、化学和计算机科学的不断发展,经典热力学和非平衡热力学在地球物质科学中的应用进一步发展,成为地球物质研究的基本原理体系。通过研究地球物质的形成与演化条件来揭示地球结构、动力学和演化过程的地球热力学学科已经形成。未来地球热力学的发展需要与地球物理、地球化学理论和实验相结合,在热力学数据库发展的基础上,建立合适的热力学模型来解决实际的地球科学问题。另外,地球热力学的进一步发展需要与相应的课程教学相结合、加强热力学在地球科学中的课程建设是当前的一项重要任务。热力学是地球物理、地球化学、地质学等多学科交叉研究的纽带和桥梁。如何从热力学的视角认识地球及其演变过程将会是一个永恒课题。

学科交叉与融合对大学教学实践的新要求——以“构造地质学”课程教学为例

拓宽学生的知识视野、提高学生对课程知识的兴趣并激发学生的发散性思维是大学教学的重要目的之一。在当前新兴学科和新知识点不断涌现的背景下,学科交叉与融合对大学教学提出了新的要求。以“构造地质学”课程为例,以实例分析该课程的教学内容与旅游地质、生命起源、碳循环和大气成分演变、地球系统科学、行星地质学等新兴学科的密切联系,这种联系要求在大学教学过程中加强课程与新兴学科的交叉和融合,可以通过多种途径实现不同学科的交叉与融合。学科交叉与融合不仅可以拓宽学生的知识视野,而且有助于提高学生学习大学课程的兴趣,激发学生的创造性思维,从而提升教学效果,更好地服务于培养创新型和复合型人才的教学目标。

朝鲜半岛构造系统地质环境演化及动力学机制的地球卫星遥感影像解译研究

采用将东亚地区综合资料分析成果与地球卫星遥感影像解译相结合的方法,深入研究了全球构造域中典型的构造地段朝鲜地块。详细识别出朝鲜半岛地区的基本构造形式,其基本类型主要有环形构造(及辐射构造)、追踪构造、共轭构造、菱形构造、多米诺构造等;对其构造地质环境演化过程及地球动力学机制进行了宏观阐述,晚古生代之前朝鲜半岛是由中国东部三个不同板块(华北板块、扬子板块、华南板块)贴拼焊接而成,中生代隆起成陆以后遭受了三期构造运动的影响(松林运动、大宝运动、佛国寺运动),新生代发生了玉岭运动。朝鲜地块基本构造形式的形成受中国边缘海盆地与日本海盆地的侧向水平运动的影响,其构造主应力轨迹线方向为北东—南西向延伸,近代主应力轨迹线方向表现为北西西—南东东向展布,对其引起的现代地质作用及环境效应得到有关部门的充分注意。

青藏高原腹地第四纪地质环境演化的地球动力学机制

根据古季风变化与生物生产总量之间的耦合关系,结合区域地质演变和地球卫星遥感影像解译成果,对引起高原内部古气候环境变化发展过程的启动激发因素和相互耦合机制及其驱动传递效应进行探索研究,这个方向目前仍然属于高原地质环境演变及全球变化的前沿领域。

鄂尔多斯盆地西南缘中生代中晚期构造体制转化过程及其动力学背景

逆冲推覆构造对含油气盆地有效圈闭形成、源储体系配置影响明显,且其形成时限及演化过程对油气勘探意义重要。鄂尔多斯盆地西南缘中生代中晚期曾发生过强烈的逆冲推覆作用,但其构造体制转化过程一直缺乏年代学的约束。热年代学是揭示构造带隆升剥露和相邻盆地演化过程的有效手段。本文通过对祁连山东缘钻井基岩的磷灰石裂变径迹分析,结合鄂尔多斯盆地西南缘热史模拟综合分析,探讨了该期构造体制转化的时空过程。结果表明祁连山东缘在中晚侏罗世—早白垩世(174~130 Ma)发生了快速冷却事件,该期抬升冷却事件广泛存在于鄂尔多斯盆地西南缘,且盆地西南缘同期物源体系变化、构造变形、隆升剥蚀和砾岩堆积等响应明显,共同表明在中侏罗世延安期之后(170 Ma)该区可能就已转变为挤压环境,并于晚侏罗世挤压变形和隆升剥蚀达到高峰,一直持续至早白垩早期,具西强东弱、边缘强内部弱特点的挤压变形特点,推测与特提斯构造域北东向汇聚联系密切;然于早白垩世三桥期开始,鄂尔多斯西南缘转化为伸展背景,并沉积了巨厚的下白垩统六盘山群,认为是东亚多板块联合作用的结果。鄂尔多斯盆地西南缘中生代中晚期沉积-构造体制转化时限、过程及其动力学背景的厘定,对探讨鄂尔多斯盆地西南缘构造面貌的形成演化及油气勘探具有重要意义。

高分辨率层序地层学在北部湾盆地重点层系选段中的应用

北部湾盆地是南海北部五大含油气盆地之一,油气资源潜力大、有较好的勘探前景,但是北部湾盆地三级构造单元海中凹陷古近系涠洲组地质研究程度较低、地层厚度大,严重制约了海中凹陷的油气勘探。高分辨率层序地层学在低勘探程度区域是一种有效的地层划分手段。依托三维地震资料、测井资料、岩心资料,在地震剖面二、三级层序界面和测井层序界面识别的基础上,采用最大熵谱分析、小波变换分析、岩心分析方法,对海中凹陷涠洲组进行了高分辨率层序识别与划分,研究表明最大熵谱分析对于三、四级层序界面具有较高的分辨性,小波变换可以进行四—六级及更高级别旋回分析,而岩心资料可以进行短期、超短期旋回分析。综合三维地震、测井、最大熵谱分析、小波变换技术和岩心资料将涠洲组划分为1个二级层序,包括6个三级层序、13个四级层序,并且根据13个四级层序含砂率对比,涠三段SQ6-LST四级层序含砂率最高,涠三段SQ6-HST四级层序次之,勘探潜力较大。本研究对低勘探程度凹陷重点层系选段具有一定指导意义。

活动大陆边缘岩浆作用及构造演化——以敦煌地块为例

大陆边缘弧是汇聚板块边界与俯冲有关的岩浆作用产物,通常记录了造山带弧岩浆作用、造山过程和大陆地壳形成与演化等诸多重要的地质过程。作为中亚造山带中段最南部的构造单元,敦煌地块为传统定义上具有早前寒武纪变质结晶基底的微陆块,其后在古生代时期经历了多期次、多阶段的与中亚造山带造山相关的构造热事件并使其发生再活化,进而产生了一系列广泛的弧岩浆-变质作用事件。然而,对于该陆块古生代弧岩浆作用机制和地壳构造演化历史缺乏系统的研究。本文综合近十多年来对敦煌地块的诸多最新研究进展,系统梳理了古生代岩浆岩岩石组合类型、年代格架、地球化学组成以及同时期变质-沉积构造热事件演化特征,得到以下认识:(1)敦煌地块古生代岩浆作用过程呈现阶段性特征,即幕式岩浆作用,构造位置上从东北部逐渐迁移到南部再折返到中部,大致可划分为五期:~510Ma、440~410Ma、390~360Ma、~330Ma和280~245Ma,而变质作用事件主要集中在450~360Ma;(2)古生代岩浆岩类型主要以钙碱性I型花岗岩、埃达克质岩石、少量S型花岗岩和高钾花岗岩为主,且岩石成分从寒武纪低钾拉斑系列逐渐转变为二叠纪高钾、富硅特征;(3)同位素地球化学特征表明,敦煌地块中-北部寒武纪-泥盆纪发育的与俯冲相关的弧岩浆对新生地壳的生长起了重要贡献,并伴随古老地壳再造事件;而南部泥盆纪-石炭纪岩浆作用则以古老地壳物质重熔为主;(4)基于埃达克质岩石的证据,敦煌地块在古生代时期经历了两次显著的地壳增厚事件,早期可能是与北山南部石板山地体/弧碰撞以及幔源岩浆底侵有关,而晚期可能是与俯冲板片后撤或回卷相关,地壳厚度可达~55km;(5)敦煌地块属于中亚造山带中段最南部一个具有前寒武纪基底的古老微陆块,后期卷入了古亚洲洋南向俯冲相关的造山事件使其被强烈破坏与改造。该微陆块作为古亚洲洋南部的活动大陆边缘弧,被与俯冲作用有关的阶段性弧岩浆底侵、部分熔融、增厚地壳和区域性变质作用等机制改造与活化,产生了阶段性侵位的陆缘弧岩浆作用。这些认识为探究中亚造山带微陆块的起源和造山带的构造演化提供新的约束。

NaCl作为示踪剂在西北苦咸水区地下水水动力弥散试验研究——以定边县东梁村为例

在定边县东梁村一农户家院外选取Na Cl作为示踪剂,采用径向收敛水动力弥散实验理论方法进行了第四系松散沉积层的现场水动力弥散试验,计算了潜水含水层的弥散参数。结果表明,Na Cl作为示踪剂在苦咸水区也可取得明显的、良好的效果,填补了在苦咸水区选用Na Cl作为示踪剂的空白,同时也得出了该场地的纵向弥散度aL为0.812 cm,为进一步建立该地区地下水溶质运移模型、预测地下水污染的发展趋势和评价该地区地下水环境质量提供了重要依据,同时也为苦咸水区弥散试验示踪剂的选取提供了借鉴。

不同含油、含水饱和度致密砂岩真三轴力学特征

致密砂岩储层中水、石油或天然气等流体赋存可能会对致密砂岩的力学特征产生影响。选取鄂尔多斯盆地蟠龙地区延长组致密砂岩,利用YSZS-2000型多功能电液伺服岩石真三轴试验机对不同含油和含水饱和度致密砂岩力学特征进行了研究。结果表明:(1)含油性对砂岩的峰值应力和弹性模量产生弱化作用,表现为峰值应力和弹性模量随着含油饱和度的增大而减小,“准饱和”时峰值应力可下降5.35%,弹性模量可下降11.38%;(2)含水砂岩根据其吸水特性曲线分为Pa型与Pb型,含水性对砂岩的峰值应力产生弱化作用,饱和时Pa型砂岩峰值应力可下降11.58%,Pb型砂岩峰值应力可下降15.95%;(3)观察实验后浸油砂岩内部结构发现,油集中分布于砂岩矿物间裂隙,对破裂面产生润滑作用从而降低了砂岩的承载力。本研究成果可以对致密油气的开发提供可靠依据。