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期刊信息

吉林大学学报(地球科学版)
ISSN 1671-5888
CN 22-1343/P
主 任:蒋 函
编 辑:邱殿明 王晓丽
    刘 莉
电 话:0431-88502374
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2016年, 第46卷, 第3期 刊出日期:2016-05-26
地质与资源
湘南道县辉长岩包体的锆石LA-ICP-MS定年、Hf同位组成及其地质意义
孔华, 许明珠, 张强, 唐宇蔷, 赵佳进
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  627-638.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603101
摘要 ( 123 )   [HTML] ( ) PDF(6959KB) ( 201 )  

道县虎子岩碱性玄武岩筒产出较多的辉长岩包体。用于锆石定年的辉长岩样品的岩石化学特征显示:其K2O、Fe2O3、TiO2高于其他同类样品,稀土元素、微量元素总量也相对较高,样品的K*值(2KN/(TaN+LaN))为7.60>1,显示岩浆具有亲岛弧性质,反映源区地幔受到较强的交代作用;Nb*值(2 NbN/(KN+LaN))为0.11<1,反映基性岩浆侵入时受到了地壳混染;辉长岩中的锆石具有清晰的韵律环带,Th/U值=0.91~4.35,具有岩浆锆石的特征;锆石206Pb/238U加权平均年龄为(201.50±0.53)Ma,代表了辉长岩的结晶年龄;εHf t)值为-0.88~4.45,投点落入球粒陨石附近,暗示强烈的壳幔交换作用;Hf模式年龄平均为751 Ma,反映早期地壳对岩石源区的贡献。Hf同位素组成特征反映辉长质岩浆是在印支晚期局部拉张背景下,岩石圈上地幔上隆减压熔融的产物。

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秘鲁Ucayali盆地石油地质特征与油气成藏
王建君, 李浩武, 胡湘瑜, 王青, 汪斌, 杨仓
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  639-650.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603102
摘要 ( 132 )   [HTML] ( ) PDF(8758KB) ( 131 )  

基于对Ucayali盆地油气成藏要素的系统解剖,预测盆地内除已发现的逆冲背斜/断背斜外,还可能发育伸展断块、潜山、生物礁、地层尖灭、河道砂及逆冲断层下盘构造等多种圈闭类型,自西向东前展式推覆的逆冲背斜/断背斜为最主要的圈闭类型。前陆运动前盆地构造圈闭发育程度低,现今原油聚集多属前陆运动后二次调整成藏,淡水侵入使浅部油藏普遍遭受轻度降解。由于Shira隆起的分隔作用,西部次盆现今生成的烃类很难运移至东部圈闭中。而东部次盆烃源岩埋深小,Ene组展布面积有限,Ambo群趋于生气,在生油窗内生成的液态烃类相对有限,加之圈闭不断生长,圈闭充满度较低。同时,活动性断层对烃类侧向运移不利,其东侧的背斜圈闭往往无法得到有效充注,形成大规模原油聚集的潜力较小。南部和西部次盆成藏条件配置好,逆冲褶皱发育,圈闭可得到烃类持续充注,主要以天然气为主;南部次盆逆冲断层下盘构造圈闭为重要潜在勘探目标;Ene次盆勘探程度低,烃源岩品质好,仍有发现大型构造圈闭的潜力。

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塔西南叶城凹陷二叠系两套烃源岩特征及柯东1井油源分析
杜治利, 曾昌民, 邱海峻, 杨有星, 张亮
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  651-660.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603103
摘要 ( 109 )   [HTML] ( ) PDF(5824KB) ( 130 )  

塔里木盆地西南坳陷叶城凹陷以二叠系为主力烃源岩,前人多按单一的海相或湖相烃源岩笼统分析,未考虑二叠系烃源岩不同组段及其沉积环境和沉积相带的差异。本文通过对叶城凹陷二叠系开展野外地质调查,结合该区钻井资料,首次将烃源岩分析精细到组,结果显示,叶城小区和和田小区二叠系分别以棋盘组和普司格组上段为主力烃源岩,但两者在分布和地化指标上有较大差异。其中棋盘组以浅海陆棚相为主,分布于凹陷西部的和什拉甫-莫莫克地区,烃源岩平均厚度大于100 m,总有机碳质量分数平均1.06%,类型为Ⅱ型,处于高-过成熟阶段。普司格组上段以湖相为主,分布于凹陷东部的普萨-杜瓦地区,烃源岩平均厚度大于200 m,总有机碳质量分数平均0.97%,类型为Ⅱ型和Ⅲ型之间,处于生油高峰阶段。二叠系这两套烃源岩具有较好的生烃能力,相比之下普司格组上段湖相烃源岩生烃潜力明显好于棋盘组浅海陆棚相。通过正构烷烃碳同位素比值和生物标志化合物分析,普司格组上段烃源岩为柯东1井原油的油源。结合储盖条件综合分析,叶城凹陷以甫沙-克里阳地区为油气勘探最有利区。

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羌塘地块东南部上三叠统巴贡组软沉积变形特征及其意义
杜芳鹏, 王建强, 牛军强, 谭富荣, 杨创, 闫明明
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  661-670.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603104
摘要 ( 125 )   [HTML] ( ) PDF(8301KB) ( 103 )  

羌塘地块东南部巴青、索县一带,在上三叠统巴贡组内发育大量未固结状态下发生的软沉积变形。其形态特征主要表现为枕状、球状、链状以及卷曲状,在平面较大范围内均有发现,纵向上密集分布,100余米长的扎德改剖面中发育有7层明显的软沉积变形构造。经过详细地变形特征描述与比对,认为这些软沉积变形主要是与地震振动相关的震积岩,部分变形清晰地显示出受伸展背景的控制。震积岩是软沉积物对古构造活动的记录,研究区内巴贡组震积岩的密集发育表明巴贡组沉积期区域构造活动强烈,对比晚三叠世早期地层中震积岩的发育状况,发现构造活动在诺利中晚期更加强烈,与羌塘地块中晚三叠世火山岩的年代呼应。

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伦坡拉盆地渐新统丁青湖组油页岩特征及其地质意义
杜佰伟, 谢尚克, 董宇, 彭清华, 郑博
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  671-680.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603105
摘要 ( 156 )   [HTML] ( ) PDF(3490KB) ( 205 )  

伦坡拉盆地丁青湖组油页岩呈北西-南东向断续分布,长约50 km,油页岩有18~22层,薄者0.10 m,厚者8.81 m,一般厚0.70~2.00 m。工业分析数据表明,油页岩属于高灰分、中低含油率、低发热量型。油页岩有机碳质量分数为2.40%~20.23%,平均值7.38%,丰度较高。干酪根镜检显示油页岩有机质类型为腐泥型(Ⅰ型),镜质体反射率(Ro)值为0.43%~0.71%,平均值为0.52%,说明油页岩有机质处于未成熟-低成熟阶段。油页岩样品检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷化合物和甾烷化合物。饱和烃色谱/质谱特征表明伦坡拉油页岩有机母质来源以水生浮游植物为主。通过生物标志物特征及野外地质观察,揭示了油页岩形成于一定盐度的缺氧还原半深湖-深湖环境。湖盆内各种水生浮游植物、藻类等为油页岩的形成提供了主要的有机母质来源,稳定的构造条件和缺氧的环境有利于有机质的堆积和保存。

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松辽盆地东南隆起超大型油页岩矿床特征及成因
温志良, 姜福平, 钟长林, 姜雪飞, 王果谦, 齐岩
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  681-691.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603106
摘要 ( 124 )   [HTML] ( ) PDF(3964KB) ( 137 )  

研究区内已发现的超大型油页岩矿床位于吉黑地槽褶皱系松辽中断陷的一个三级构造单元——松辽盆地东南隆起内。研究区主要发育白垩纪地层,属于陆源碎屑岩沉积。经钻井岩心观察和采用“费舍尔”方法对含油率测试分析表明,油页岩层主要赋存在早白垩世青山口组和晚白垩世嫩江组。含油页岩层系整体为一套厚层的暗色泥页岩和油页岩组合。井间油页岩层对比和油页岩平面展布特征显示,该区油页岩呈层状、规模大、分布范围广、矿层稳定、连续性好。研究证实矿石含油率与有机质组分及总有机碳关系密切,矿石灰分大,属低品质油页岩矿石。通过对油页岩特征及成矿环境分析,认为矿床成因属于腐泥型页岩-油页岩。

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鄂尔多斯盆地上古生界煤层气与致密气联合优选区评价
刘鹏, 王伟锋, 孟蕾, 姜帅
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  692-701.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603107
摘要 ( 127 )   [HTML] ( ) PDF(7182KB) ( 106 )  

鄂尔多斯盆地上古生界具有煤层气和致密砂岩气成藏的有利条件。上古生界煤层气与致密砂岩气具有相同的烃源岩,且煤层与致密储层垂向上相互叠置,为二者联合勘探开发奠定了地质基础。在综合考虑煤层气与致密砂岩气成藏地质条件的基础上,建立了鄂尔多斯盆地煤层气与致密砂岩气共同勘探选区的评价指标体系,包括煤层厚度、烃源岩热演化程度、生气强度以及致密储层厚度4个指标。依据建立的评价指标体系,对鄂尔多斯盆地内5个区块进行煤层气与致密砂岩气共同选区评价,评价结果为区块Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ为勘探目标区,主要分布在盆地的东西缘,煤层厚度大、烃源岩生气强度大,勘探前景好;区块Ⅰ和Ⅳ为勘探有利区,呈条带状分布在盆地的东北部和西北部,煤层气与致密砂岩气协同勘探潜力较大。

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反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气机理的定量解释
韦丹宁, 付广
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  702-710.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603108
摘要 ( 228 )   [HTML] ( ) PDF(2693KB) ( 111 )  

为了研究含油气盆地中断裂对油气成藏与分布的控制作用,在断层侧向封闭机理及影响因素研究的基础上,对反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气的机理进行了定量解释。结果表明,无论是反向断裂还是顺向断裂,均源于断层岩封闭油气,断层岩油气运移方向排替压力是影响其侧向封闭油气能力的主要因素。在断裂埋深、断裂倾角和地层岩性、地层倾角相同的条件下,理论上反向断裂断层岩泥质体积分数大于顺向断裂断层岩泥质体积分数,即反向断裂断层岩油气运移方向排替压力大于顺向断裂断层岩油气运移方向排替压力,反向断裂侧向封闭能力强于顺向断裂侧向封闭能力,造成反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气。歧口凹陷板桥断裂下盘沙一段下部断层岩在反向条件和顺向条件下油气运移方向排替压力的实例研究结果表明,反向条件下较顺向条件下在油气运移方向有更高的排替压力,侧向封闭能力更强,更有利于油气在板桥断裂下盘沙一段储层中富集。

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滇东北矿集区昭通铅锌矿区蚀变岩分带及元素迁移特征
陈随海, 韩润生, 申屠良义, 吴鹏, 邱文龙, 文德潇
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  711-721.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603109
摘要 ( 152 )   [HTML] ( ) PDF(4148KB) ( 129 )  

围岩蚀变是昭通铅锌矿床的重要找矿标志。通过对矿区760中段98勘探线剖面实测、蚀变岩分带研究、岩石地球化学迁移特征与参数计算,指出围岩蚀变与成矿的关系:热液蚀变分带明显,在蚀变中心,黄铁矿化最强,方解石化、白云石化次之,硅化较弱,黄铁矿化与矿化关系密切;远离矿体,黄铁矿化逐渐减弱,而方解石化、白云石化逐渐增强。强黄铁矿化和强黄铁矿化-强方解石化-强硅化粗晶白云岩蚀变组合是重要的找矿标志。从细晶白云岩带到强黄铁矿化带,元素整体呈迁入形式,主要为与Zn-Pb成矿作用有关的元素,如Ge、Ag、Cd等迁入;同时伴随成矿流体作用,亲铁元素及铁明显富集,显示不同蚀变岩相受热液改造作用影响。蚀变指数(IA)的大小,与矿化强弱呈正相关关系,IA大,则矿化强。

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滇东北Pb-Zn-(Ag)多金属矿床找矿突破关键基础地质问题
唐忠, 李文昌, 王长兵, 明添学, 李蓉, 包从法, 王珏, 李永平
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  722-735.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603110
摘要 ( 116 )   [HTML] ( ) PDF(3361KB) ( 156 )  

梳理过去几十年对滇东北地区铅锌(银)多金属矿的科学研究成果和找矿勘查经验发现,一些影响找矿突破的关键基础地质问题始终难以达成共识或长久未被解决。文章以“三位一体”找矿预测方法为指导,围绕成矿地质体、成矿构造及成矿作用特征标志等直接影响推测矿体(床)全部地质特征的内容进行系统论述,综合分析认为:滇东北地区主要产出以茂租铅锌矿为代表的层控型矿床和以乐红铅锌矿为代表的构造控矿型矿床,成矿地质体为高原陆核地体系统内的坳陷盆地,成矿构造主要为SN向深断裂带、NW向深断裂带及NE向深断裂所引起的次生构造,矿床成因与沉积及后期热液改造有直接关系,成矿时代主要集中在晚三叠世,成矿物质主要来源于震旦系碳酸盐岩地层,成矿机制为古特提斯向扬子板块西南缘俯冲驱动陆内盆地的热、气、液反复循环,不断改造-萃取-富集成矿。

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浙江常山里山岭斑岩型铜矿床成岩时代及岩浆源区
王科强, 张德会, 朱玉娣, 付芬, 印贤波, 王晨昇
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  736-748.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603111
摘要 ( 110 )   [HTML] ( ) PDF(5055KB) ( 178 )  

浙江是非金属矿大省,金属矿特别是斑岩型矿床的研究亟待进行。本文以里山岭斑岩型铜矿床为研究对象,首次采用SHRIMP U-Pb对该岩体侵位时代进行精确限定,利用Sr-Nd同位素示踪含矿岩体的岩浆源区,不仅为浙江斑岩型矿床成因的深入研究增加了新资料,还对浙西下一步找矿勘探具有重要意义。浙江常山里山岭斑岩型铜矿床位于钦杭成矿带东段,受球川-萧山深断裂带控制。该矿床铜矿化主要赋存于花岗斑岩体中。含矿花岗斑岩为高硅、富碱、高分异、过铝质S型花岗岩。岩体的稀土分布型式右倾,整体呈“海鸥型”,有明显负Eu异常。岩石亏损Sr、Ba等大离子亲石元素,富集Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、Y、Yb等高场强元素。含矿花岗斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为(131±2)Ma,为早白垩世构造-岩浆活动的产物,形成于中国东部岩石圈减薄背景。岩浆岩(87Sr/86Sr)i值为0.679 95~0.721 08,平均0.701 14。εNdt)值为-8.4~-5.8,平均-6.7。Sr-Nd同位素特征表明含矿花岗斑岩源区主要为地壳,兼有少量地幔物质的混染。

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青海祁漫塔格虎头崖多金属矿区花岗斑岩地球化学、年代学特征及其地质意义
张晓飞, 李智明, 贾群子, 宋忠宝, 陈向阳, 张雨莲, 李东生, 舒晓峰
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  749-765.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603112
摘要 ( 119 )   [HTML] ( ) PDF(11600KB) ( 102 )  

青海祁漫塔格地区侵入岩分布广泛,主要沿区域主构造线北西西向展布。虎头崖多金属矿区内的花岗斑岩产于东西向与北西西向构造结合部位,呈岩枝状产出。斑晶的主要成分为石英、斜长石、钾长石、黑云母及普通角闪石。对该花岗斑岩进行了全岩主量、微量、稀土元素分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,同时对虎头崖矿区内的典型花岗岩进行了详细的岩石地球化学特征及岩相学研究。花岗斑岩的里特曼指数δ为1.56~2.16,具有高硅、高钾、低铝的特征,属高钾钙碱性系列,准铝质-弱过铝质花岗岩。微量元素具有富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素,Ba、Sr、Nb负异常特征。稀土元素配分曲线为略右倾的海鸥型,Eu负异常特征明显,具有A2亚型花岗岩的特征。花岗岩与花岗斑岩具有一致的地球化学特征、成因类型、岩浆源区、形成环境。因此,该花岗斑岩与花岗岩构成的酸性侵入体为同一岩浆源区,形成于东昆仑造山带后碰撞伸展环境中的花岗质杂岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得(232.7±1.8)Ma(MSWD=1.3,n=22)的岩体侵位年龄,表明东昆仑在印支期进入陆内造山末期,大规模的岩浆事件引起祁漫塔格地区印支期成矿作用。

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伊勒呼里山中生代火山岩:锆石U-Pb年代学及其对岩浆事件的制约
尹志刚, 王文材, 张跃龙, 王阳, 韩宇, 曹忠强, 郑贝
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  766-780.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603113
摘要 ( 159 )   [HTML] ( ) PDF(7926KB) ( 102 )  

伊勒呼里山地区中生代火山岩由安山岩、粗面英安岩、流纹岩、流纹质凝灰岩和流纹质玻屑凝灰岩等组成。中生代火山岩中的锆石多呈半自形-自形晶,振荡环带发育,Th/U值略高(0.30~2.56),为岩浆成因。锆石U-Pb同位素年代学研究表明:塔木兰沟组安山岩年龄为(161.0±1.0)Ma(n=22),形成于中侏罗世;满克头鄂博组流纹岩年龄为(157.8±2.3)Ma(n=24),形成时代属于晚侏罗世;玛尼吐组火山岩2个样品的年龄分别为(154.0±2.0)Ma(n=23)和(151.7±1.4)Ma(n=25),形成时代属于晚侏罗世;白音高老组火山岩2个样品的年龄分别为(124.1±1.1)Ma(n=25)和(125.1±0.7)Ma(n=23),形成时代为早白垩世。捕获锆石的定年结果显示,本区存在前寒武纪岩浆事件(774 Ma)、加里东期岩浆事件(472 Ma)、印支期岩浆事件(214、210 Ma),这与周边基底岩石中锆石U-Pb的定年结果相吻合。

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浅谈中国大陆东缘中生代地质演化与泛太平洋板块活动的关系
杨海斌, 田小波, 白志明, 张中杰
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  781-797.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603114
摘要 ( 185 )   [HTML] ( ) PDF(4946KB) ( 228 )  

本文旨在厘清中生代中国东缘受泛太平洋板块俯冲作用影响下,其可能形成的地质记录的时空分布与泛太平洋板块活动的关系。前者主要从岩浆、构造、沉积盆地的时空演化等角度出发,后者的运动学参数集中在俯冲角度、速度、方向等维度。结果显示:俯冲角度、速度以及方向的改变都有可能形成与之对应的地质事件;但是中国东缘(东北、华北和华南)区域地质记录间的差异也表明,即使都可能遭受俯冲作用,由于个体特殊的构造背景,最终的结果也不尽相同。我们对于中国东缘中、新生代的这一特殊构造现象进行了讨论,得出如下结论:首先三联点力学稳定性分析结果认为,在华北和华南碰撞拼合后,中国大陆东缘可能存在TTT、TTR或者TFT的三联点,而不是简单的稳定的被动大陆边缘;另外,中国华南早、中侏罗世近东西向岩浆岩的形成可能与法拉隆板块和伊泽奈岐板块洋中脊俯冲有关;晚侏罗-早白垩世的板片后撤由NWW向的伊泽奈岐板块与太平洋板块的洋中脊扩张作用所致;而华北克拉通东部记录侏罗纪伊泽奈岐板块俯冲的证据不足,可能并没有发生板块俯冲作用,表现为板块运动与作为中国东部最为薄弱地区的郯庐断裂带的强烈耦合作用。

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地质工程与环境工程
泊江海子矿白垩纪地层冻结软岩力学特性试验
朱杰, 徐颖, 李栋伟, 陈军浩
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  798-804.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603201
摘要 ( 138 )   [HTML] ( ) PDF(2569KB) ( 99 )  

针对泊江海子矿白垩纪地层中的砂岩和泥岩,分别进行了不同温度(-20~20℃)下的三轴压缩试验。试验结果表明:在-20~20℃之间,白垩纪地层软岩的峰值强度和弹性模量均随温度的降低及围压的升高而增加,其中中砂岩的峰值强度随温度的变化程度明显大于泥岩,即其对温度的敏感性更高;而岩石峰值处的轴向应变则随温度的下降而减小;另外,随着温度降低,两种岩石的峰值内摩擦角和黏聚力均有一定程度的提高,并且抗剪强度指标的增加主要集中在黏聚力上。通过对试验结果的整理和分析,掌握了白垩纪地层软岩在不同低温和围压下的力学特性和规律,为西部地区矿井冻结法设计与施工提供了可靠的依据。

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静压管桩桩-土作用机制及其竖向承载力确定方法
王常明, 常高奇, 吴谦, 李文涛
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  805-813.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603202
摘要 ( 194 )   [HTML] ( ) PDF(2590KB) ( 121 )  

为深入研究静压管桩桩土的作用机制及其竖向承载力的确定方法,以长春地区建筑工程使用的静压管桩为例,采用数值模拟方法和桩的载荷试验,分析了桩对桩周土的挤压作用以及桩端阻力变化规律。结果表明:桩被压入土体过程中,主要受到桩侧摩阻力和桩端阻力的作用,并造成桩周及桩端附近土体受到挤压而变形;随着桩入土深度的增加,桩顶荷载逐渐增大,而且桩径越大,相应深度的桩顶荷载就越大;同时,随着桩入土深度的增加,桩端阻力在单桩竖向承载力中的比例有规律地下降。根据桩端阻力在单桩承载力中所占比例与入土深度的关系,提出了静压管桩单桩承载力特征值的计算方法;对比建议公式和经验公式计算结果,其比值为0.57~1.26,两者结果接近。因此,文中所提出的单桩承载力特征值的确定方法是可行的。

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降水丰枯变化和产流条件改变对汾河径流影响的定量研究
牛军宜, 吴泽宁, 贾虎
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  814-823.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603203
摘要 ( 112 )   [HTML] ( ) PDF(1643KB) ( 106 )  

定量分析汾河径流锐减的形成原因是汾河流域水资源可持续利用与管理中迫切需要解决的问题。本项研究首先采用降水-径流双累积曲线对汾河流域产流条件演变过程进行了两个时期的划分;然后采用距平百分比法对汾河流域年降水系列进行了丰枯状态划分,并建立了汾河河津站年径流量与当年降水量、上一年降水量之间的多元动态回归模型;并运用该模型定量分析了降水丰枯变化和产流条件改变对汾河径流的影响程度。结果表明:在1956-1973年间的产流条件下,降水变化使得河津站年均径流量平均减少约22.71%;在1974-2008年间的产流条件下,降水变化使得河津站年均径流量在平、枯两种年份平均减少了约18.95%;在1956-1973年间的年降水为平水或枯水条件下,产流条件改变使得河津站年均径流量减少了约47.11%;在1974-2008年间的降水条件下,产流条件改变使得河津站年均径流量减少了约55.20%。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标
水文地质条件对页岩气开采控制
邹友琴, 刘莉, 李宏卿, 颜春, 曾马荪, 兰盈盈
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  824-830.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603204
摘要 ( 94 )   [HTML] ( ) PDF(2080KB) ( 106 )  

通过对比页岩气定压开采与承压水定降深开采的相似性,建立起二者指标之间的对应关系;借鉴美国页岩储层典型参数及Barnnet页岩年产量变化规律,从水文地质的角度,建立起水文地质概念模型;利用GMS软件,对页岩气开采进行数值模拟。从模型结果看,11个拟合值中,6个相对误差在5%之内,4个在10%之内,只有一个接近20%,拟合结果较为理想。说明用水文地质方法研究页岩气开采是合理的;也表明开采过程中页岩气产量由游离气和吸附气组成,当游离气开采完毕后,产量主要由吸附气维持,解吸气还有再吸附现象。当盖层开启程度由微裂缝区的25%,50%,75%到100%依次增加时,开采年限按6 a,4 a,2 a,1 a依次减少;不同开启程度下,相同开采年的开采量也依次降低;在每种开启程度下,年产量与原来的年产量的比值也依次降低。任何侧向边界若出现断层,不论其开启程度为微裂缝区的25%,50%,75%还是100%,均达不到定压开采条件。从敏感分析可知,当页岩压裂达到一定程度时,页岩气的析出对页岩气产量影响是最关键的。最后对页岩气开采提出相应的建议。

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广汉市平原区浅层地下水化学演化及其控制因素
陈盟, 吴勇, 高东东, 常鸣
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  831-843.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603205
摘要 ( 112 )   [HTML] ( ) PDF(3199KB) ( 196 )  

为在广汉市城乡规划过程中提供地下水资源开发利用的基础信息,采用矿物风化系统分析、相关性分析、主成分分析和PhreeQC反向水文地球化学模拟等方法对广汉市平原区的浅层地下水的地下水水化学组分进行分析,确定了浅层地下水的水化学演化及控制因素,完成了地下水资源的质量及时空分布特征分析。分析表明:Gibbs图显示岩石风化主导该区地下水水化学特征,风化过程产生离子和次生矿物又经历水解作用,在矿物风化系统稳定场图中显示水样中铝硅酸盐矿物逐渐趋于溶解,碳酸盐矿物处于饱和状态;PhreeQC反向水文地球化学模拟结果显示在水流模拟路径上主要发生了钙蒙脱石、钾长石溶解和高岭石、石英、钠长石的沉淀,以及Ca-Na2之间的阳离子交换吸附作用;离子相关性和主成分分析进一步的验证了溶滤作用、蒸发浓缩作用和阳离子交换吸附作用是引起浅层地下水水化学过程和矿物组成改变的主要原因。研究区地下水水质总体不会对人体健康造成不良影响。

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典型电厂海洋CO2地质储存场地选址适宜性评估
刁玉杰, 张森琦, 李甫成, 郜时旺, 王晓龙, 贾小丰
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  844-854.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603206
摘要 ( 128 )   [HTML] ( ) PDF(4995KB) ( 145 )  

我国华东和东部沿海地区分布有大量的火电、水泥和炼油等CO2排放源,但由于距离陆域大中型沉积盆地较远,限制了规模化的深部咸水层CO2地质储存工程选址。本文以华能玉环电厂为实例,开展了东海陆架盆地瓯江凹陷场地选址适宜性评估。通过瓯江凹陷CO2地质储存地质条件分析,初步圈定出了发育有利储盖层的目标靶区,并依次开展了地质安全性和经济适宜性分析。利用碳封存领导人论坛潜力评估公式,计算了目标靶区推荐储层的单位面积储存潜力;并在构建综合储集条件、地质安全性条件和经济适宜性条件的指标体系基础上,开展了GIS多源信息叠加评估,在丽水西次凹内筛选出两处较好的场地。研究对开展该区海域CO2地质储存选址具有一定的探索意义。

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深部水热型地热潜力区的GIS预测模型——以土耳其西安纳托利亚地区为例
张延军, 余海, 李建明, 于子望, 张佳宁
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  855-864.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603207
摘要 ( 163 )   [HTML] ( ) PDF(4822KB) ( 143 )  

开发地热资源有着很大的不确定性和很高的经济风险,需要建立可靠的数学预测模型以确定潜在地热区。通过对地震震中、断层、布格重力异常、磁异常和红外遥感5个与地热密切相关的因素进行整合,建立了地热潜力区的数学预测模型;并以土耳其西安纳托利亚地区为例,对模型的优劣性进行分析评价。运用指数叠加模型和证据权重模型分别建立地热潜力区图,预测成功指数表明证据权重模型的预测结果更为准确。其中,中高潜力区总面积为26 529 km2,占总面积的31.14%,包含39个地热点,占总地热点的50.65%。预测结果显示潜在地热区位于Ayd?n,Denizli,Manisa和Bal?kesir,其中前2个地区的地热已经被开发利用。本研究可以在地热勘探阶段确定潜在地热区,降低经济风险。

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吉林省西部湿地土地利用格局变化的多情景模拟
刘雁, 刘吉平, 盛连喜
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  865-875.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603208
摘要 ( 125 )   [HTML] ( ) PDF(5529KB) ( 115 )  

吉林省西部属于生态脆弱区,湿地作为重要的生态单元,其发展变化对区域生态环境产生重要影响。近年来,由于受到较多的人为干扰,该区域湿地变化极为显著。为了充分发挥湿地生态环境功能,促进区域生态环境改善,以吉林省西部2000-2010年湿地变化数据为基础,基于情景分析法设置了自然变化(情景1)、规划优先(情景2)和生态优先(情景3)三种情景,利用CLUE-S模型对2020年湿地空间格局进行模拟,并从湿地空间分布变化特征和景观抗干扰能力两个方面对不同情景下的湿地格局进行分析评价,旨在了解不同情景下湿地格局的差异性,寻求合理的湿地空间分布格局。结果表明:CLUE-S模型的土地利用预测正确率为84.54%,κ指数为0.83,能够较好地模拟2020年湿地格局变化,特别是对沼泽湿地、水域和建设用地模拟效果较好;不同情景下湿地空间格局特征具有明显的差异性,三种情景下的沼泽湿地的质心均偏向西南,水域的质心均偏向东南,而水田的质心在情景1中偏向东北,在情景2和情景3中偏南,沼泽湿地和水田在情景3比情景1中具有更强的聚集性,而水域恰相反,情景1比情景3中具有更强的聚集性;不同情景下的湿地景观抗干扰能力不同,2010-2020年,情景1中的所有湿地类型的景观干扰指数都逐渐增加,而情景2和情景3中沼泽湿地和水域的景观干扰指数逐渐降低,尤以生态优先情景的下降幅度最大。表明在实施科学的生态建设时,湿地景观具有较强的抗干扰能力。

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地球探测与信息技术
最小噪声分离在航空电磁数据噪声压制中的应用
朱凯光, 李玥, 孟洋, 王凌群, 谢宾, 程宇奇
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  876-883.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603301
摘要 ( 199 )   [HTML] ( ) PDF(5958KB) ( 114 )  

时间域航空电磁数据经预处理后,仍存在残余噪声,影响电磁探测对地下异常的识别能力。笔者提出一种基于最小噪声分离的去噪方法,将一组含噪电磁数据通过旋转矩阵线性变换为按照信噪比大小排列的最小噪声分离成分,利用信噪比较大的最小噪声分离成分重构电磁数据,以达到分离噪声的目的。仿真数据去噪结果表明:最小噪声分离不仅能够有效压制晚期道剖面噪声,还能准确分辨异常信息;晚期道信噪比较测线滤波提高了11.28 dB,实测数据的噪声水平也由±50 nT/s降低到±10 nT/s。

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五极纵轴激电测深三维有限元正演模拟
刘海飞, 柳杰, 高寒, 郭荣文, 童孝忠, 麻昌英
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  884-892.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603302
摘要 ( 109 )   [HTML] ( ) PDF(1766KB) ( 111 )  

本文研究了五极纵轴激电测深三维有限元正演模拟方法。首先,从三个点电流源总电位的边值问题出发,导出了异常电位的边值问题,证明了与异常电位的边值问题对应的变分问题。然后,基于三维连续电性介质模型,推导了有限元法求解变分问题的计算过程,编制了五极纵轴激电测深的三维模拟程序。最后,通过模拟水平层状介质模型的五极纵轴激电测深曲线,发现最大相对误差小于0.25%,耗费时间为18 s;从精度和效率的角度验证了算法和程序是正确的,为后续模拟复杂地电模型五极纵轴激电测深曲线、分析曲线异常特征规律以及开展反演工作奠定了基础。

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基于地层切片的小尺度沉积相定量解释方法
张兆辉, 刘化清, 苏明军
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  893-899.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603303
摘要 ( 129 )   [HTML] ( ) PDF(3785KB) ( 106 )  

利用地震资料研究沉积相,传统上采用波形分类法和地震结构属性映射法进行的可识别的大尺度(大于λ/4,λ为波长)、定性程度的地震沉积相分析,无法满足薄层(小于λ/4)为主的岩性油气藏勘探需求。地层切片作为地震沉积学研究的关键技术,前人认为沉积体的地震成像在水平方向上比纵向上更易识别,可以清晰描述出沉积体的平面展布特征,为小尺度(通常小于λ/4,甚至更小,达到单砂层级别)沉积相平面展布研究提供可靠的资料基础。而尺度大小主要依据地层切片采样率而论,采样率越高,研究尺度越小。首先以井点沉积微相属性提取、优选、融合为基础,获取指相特征属性体;然后以此数据体制作地层切片,在“所见即所要”的图像处理准则下,对地层切片进行处理,主要包括图像分割、边界线平滑等;最后利用沉积微相-指相特征属性-地层切片图像特征之间的数学映射关系,对分割区域进行地质标定,基本实现地震资料研究沉积相从定性到定量、从大尺度到小尺度的发展。沉积相边界较以往单纯通过井控外推法得到的更加精确,可为相控储层预测奠定基础,为勘探、开发阶段井位部署提供依据。

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利用地震台阵观测资料研究大庆地区深部构造
康健, 韦庆海, 周琳, 高研, 张永刚, 高峰
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  900-910.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603304
摘要 ( 132 )   [HTML] ( ) PDF(7731KB) ( 114 )  

利用绥芬河-满洲里地学断面上布设的流动地震台阵,并结合固定地震台记录到的2009年6月-2011年5月间的远震资料,通过有限频方法开展体波走时层析成像研究,获取研究区上地幔三维P波速度结构;采用瑞利面波双台相速度和背景噪声相速度层析成像方法,反演研究区的三维S波速度结构。应用两种方法最终得到大庆地区三维速度分布特征。结果显示:松辽盆地地壳厚度较薄,盆地周边的大、小兴安岭隆起区厚度变厚,松辽盆地地壳内部多存在低速异常,壳幔及上地幔与周边相比呈现高速异常,分析上地幔物质上升会造成局部高速异常结构。速度结构异常多是南北向或北北东向,可能与区域性断裂对上、中地壳影响有关。

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基于面波模拟和曲波变换的去噪技术
崔永福, 李国发, 吴国忱, 尚帅, 赵锐锐, 罗莉莉
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  911-919.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603305
摘要 ( 253 )   [HTML] ( ) PDF(7881KB) ( 275 )  

面波是陆上地震资料的主要干扰噪声,目前主要采用基于十字交叉排列的FKK(频率-波数-波数)面波压制技术;但其效果不理想,会损害部分有效信号的低频能量。针对此问题,提出一种面波模拟和曲波变换联合压制面波的技术。首先利用面波模拟逐级压制基阶、一阶和二阶面波;然后,再采用曲波变换方法压制残余面波。实际地震资料的处理结果表明:与三维FKK滤波相比,本文所述方法在压制面波的同时,能够保持反射波的低频信息,提高了信噪比。该技术是一种相对保幅的压制面波方法。

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基于贴体全交错网格的起伏地表正演模拟影响因素
李庆洋, 李振春, 黄建平, 李娜, 苏在荣
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  920-929.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603306
摘要 ( 141 )   [HTML] ( ) PDF(2450KB) ( 208 )  

贴体网格有限差分正演模拟算法不仅能够精确模拟任意起伏地形下的波场特征,且计算效率较高,是一种很有应用前景的处理西部复杂地表问题的方法;然而,目前求解波动方程时常用的同位网格和标准交错网格,在处理贴体网格起伏地表正演模拟时存在诸多问题。为此,将全交错网格引入到曲线坐标系下,避免了标准交错网格的插值误差和同位网格中奇偶失联引起的高频振荡现象,提高了模拟精度,减小了算法实现的复杂度。在自由边界条件实施时,采用牵引力镜像法计算速度分量,速度自由边界条件配合紧致交错差分格式更新应力分量,得到了较好的效果。随后,重点研究了贴体全交错网格正演模拟算法的影响因素,考虑了网格正交性、网格间距和网格拼接等的影响,并取得了如下认识:算法对网格的正交性没有过分要求;网格间距的突变会引起虚假反射的产生;不同类型的网格拼接对模拟结果不会造成明显的影响。

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致密砂岩储层含气测井特征及定量评价
潘保芝, 蒋必辞, 刘文斌, 房春慧, 张瑞
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  930-937.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603307
摘要 ( 199 )   [HTML] ( ) PDF(7433KB) ( 98 )  

致密砂岩储层孔隙度低、渗透率低、非均质性强,气层所对应的测井响应特征较为复杂,气层识别和评价难度较大、多解性突出。传统上,利用常规测井曲线进行含气性评价多是定性评价,在利用智能识别法评价含气性时,也是利用分类模型进行定性评价;而利用常规测井资料定量评价含气性比较困难。本文首先以岩心、地质、试气资料和常规测井曲线为基础,利用交会图法进行致密砂岩含气特征分析,建立含气性定性评价指标;然后,利用广义回归神经网络(GRNN)预测含气量和含水量,构造含气性和含水性指示曲线,定量评价致密砂岩的含气性;最后,定性评价和定量评价综合使用,以评价致密砂岩含气性,并在苏里格地区盒8段进行应用,取得了较好的应用效果。

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基于实测光谱指数法的ASTER遥感数据岩性信息提取
陈圣波, 于亚凤, 杨金中, 王楠, 梦华
吉林大学学报(地球科学版). 2016 (3):  938-944.  DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201603308
摘要 ( 187 )   [HTML] ( ) PDF(3663KB) ( 163 )  

目前,光谱波段比值法可以用于岩性信息提取与识别。以新疆北山坡北造山带辉长岩、橄榄岩、橄榄辉长岩以及闪长岩为研究对象,深入分析这四种岩性在VNIR(可见光-近红外)-SWIR(短波红外)谱域的光谱差异。基于辉长岩、橄榄辉长岩、橄榄岩以及闪长岩在2 300 nm附近存在-OH的吸收特征,建立了第8波段的相对吸收深度RBD8;基于橄榄辉长岩、橄榄岩以及闪长岩在400~700 nm出现的弱吸收特征,建立比值指数RI21来反映四种岩性含Fe3+矿物的丰度;基于四种岩性在1 100 nm附近都存在由Fe2+引起的宽而强的吸收谱带,建立了比值指数RI54来估计Fe2+含量。利用RBD8RI21以及RI54三个比值指数分别对影像进行增强处理,并对增强后的影像进行RGB彩色合成,不仅识别和提取出辉长岩、橄榄岩、橄榄辉长岩和闪长岩,还有效区分出片岩以及碳酸盐岩等岩性信息。

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