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2020年  第39卷  第2期

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2020, 39(2).
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摘要:
宜昌页岩气专栏
宜昌斜坡区南华系-震旦系断坳结构发现及其地质意义
岳勇, 陈孝红, 张国涛, 罗胜元
2020, 39(2): 1-9. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0201
摘要 HTML全文 PDF下载 icon635 icon791
摘要:
宜昌斜坡区钻获南方复杂构造区下寒武统水井沱组、下震旦统陡山沱组高含气页岩，首次实现了古老层系页岩气重大发现，南华系-震旦系构造-沉积格局是认识盆地构造属性及古老页岩气富集的关键。基于前人的研究成果，开展了宜昌地区南华系-震旦系沉积岩石特征、地震资料分析。结果表明：宜昌及周缘存在克拉通内Ⅰ型(宜昌型)、克拉通边缘过渡区Ⅱ型(长阳型)断坳结构控制的沉积区类型。在经历了早期断陷、中期成冰、断坳转换及晚期坳陷4个演化阶段，断坳结构控制了陡山沱组及灯影组-水井沱组ⅠⅠ型台地边缘-斜坡和ⅠⅡ型台内洼地及Ⅱ型陆棚相沉积区，富有机质页岩相对发育。结论认为：Ⅰ型、Ⅱ型断坳结构发育区是陡山沱组-水井沱组自生自储页岩气的规模聚集区；Ⅰ型控制下灯影组旁生侧储边缘滩也是天然气聚集的有利场所。
宜昌天阳坪断裂两侧页岩气保存条件对比研究
刘安, 陈孝红, 李培军, 周鹏, 李海, 蔡全升, 罗胜元
2020, 39(2): 10-19. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0202
摘要 HTML全文 PDF下载 icon609 icon654
摘要:
中扬子宜昌地区在天阳坪断裂两侧实施了数口页岩气调查井和参数井，总体上，断裂两侧页岩的含气性差别较大。从页岩构造变形、裂缝发育特征、古流体活动等方面研究了保存条件差异的原因。结果表明：①因黄陵隆起的砥柱作用，天阳坪断裂以北的宜昌斜坡带为一简单的单斜构造，产状平缓，天阳坪断裂以南属于宜都-鹤峰复背斜的北端，断裂、褶皱构造发育，地层产状变化大；②典型井揭示天阳坪断裂以北地区页岩构造裂缝不发育，天阳坪断裂以南页岩构造裂缝非常发育并见多个破碎带，是页岩气逸散的主要通道；③古流体分析揭示天阳坪断裂以北页岩早期封闭体系的裂缝较发育，晚期裂缝不发育，天阳坪断裂以南地区晚期裂缝发育，古大气水下渗深度超过3 500~4 000 m，页岩的封闭性破坏严重；④综合研究表明，宜昌周边的页岩气勘探应围绕宜昌斜坡带向东西两侧巴东-大冶对冲干涉带拓展，天阳坪断裂以南的宜都-鹤峰复背斜北端构造变形最强、保存条件差，勘探风险较大。
湘鄂西地区晚埃迪卡拉世-早寒武世硅质岩成因及其页岩气地质意义
危凯, 陈孝红, 王传尚, 刘安, 曾雄伟, 李志宏
2020, 39(2): 20-30. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0203
摘要 HTML全文 PDF下载 icon561 icon767
摘要:
湖北宜昌地区在寒武系水井沱组取得页岩气重大突破后，中扬子地区下寒武统富有机质页岩受到了更加广泛的关注。为了查明这套富有机质页岩的成因及其与下伏硅质岩之间的内在联系，系统采集了鄂西宜昌地区鄂宜地2井岩家河组和湘西桃源、张家界地区留茶坡组-牛蹄塘组的硅质岩，利用主量元素和稀土元素数据分析了硅质岩成因，并探讨了不同地区、不同沉积模式及其对下寒武统富有机质页岩形成的意义。结果表明：①鄂宜地2井岩家河组硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.30~0.68，在Al-Fe-Mn三角判别图和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解上集中分布在沉积成因区；稀土元素Eu异常不明显，配分曲线为平坦模式，且(La/Yb)N介于1.01~1.81，指示岩家河组硅质岩为沉积成因。②湘西桃源和张家界地区的硅质岩明显分为两种成因。留茶坡组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.03~0.19，在Al-Fe-Mn三角图上靠近Fe一端，稀土元素表现明显的Eu正异常，且配分曲线以重稀土元素相对富集的左倾斜为主，指示明显的热液成因；牛蹄塘组硅质岩则表现相反，指示沉积成因。③埃迪卡拉纪末期，湘西斜坡地区靠近热液喷流中心，因此留茶坡组硅质岩以热液成因为主，而宜昌地区位于局限台地附近，富硅热液因受到阻隔而无法进入，因此硅质岩为沉积成因；至寒武纪早期，随着气候变暖、海平面上升，湘西和鄂西地区海水连通，因此该时期硅质岩均为沉积成因。埃迪卡拉纪末期的热液活动为海洋生物的繁盛提供了大量的磷等无机营养元素，对下寒武统水井沱组/牛蹄塘组富有机质页岩的形成具有重要的意义。沉积成因的硅质页岩相很可能是页岩气的有利相带，这或许能为页岩气勘探提供一个新的思路。
雪峰隆起西缘下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝发育特征及主控因素
苗凤彬, 彭中勤, 汪宗欣, 于玉宁, 马勇, 隋志恒
2020, 39(2): 31-42. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0204
摘要 HTML全文 PDF下载 icon679 icon875
摘要:
要：基于雪峰隆起西缘下寒武统牛蹄塘组页岩地表露头、岩心、薄片和扫描电镜下天然裂缝特征参数的观察与统计，并借助相应样品的实验测试数据，对牛蹄塘组页岩裂缝的发育特征与主控因素进行了深入分析，并探讨了裂缝发育与含气性之间的关系。结果表明：研究区牛蹄塘组页岩宏观裂缝以构造缝为主，成岩缝次之，构造缝包括高、中角度剪切缝，低角度滑脱缝及少量张裂缝，主要为6期形成，其中第1期高角度剪切缝最为发育，裂缝优势方位为NWW向、NNW-近SN向与NE向。微裂缝主要为层间缝和顺层缝。岩心宏观裂缝多被充填，后期裂缝的充填程度低于前期裂缝。裂缝的发育受构造作用、岩性和矿物组分、岩层厚度、有机碳含量、成岩作用及异常流体高压等多种因素影响，其中构造应力与构造部位是裂缝发育的主要控制因素，区域构造应力决定了裂缝的性质与整体发育特征，局部构造应力与构造部位使裂缝的分布具有差异性，应力相对集中且变化梯度大、地层变形强烈的构造部位更易形成裂缝。此外，页岩在脆性矿物含量高、单层厚度小、成岩阶段晚、有机碳含量高、存在异常高流体压力时，裂缝更发育。研究区牛蹄塘组天然裂缝的发育及伴生的大量微裂缝有效改善了页岩的储渗性能，对提高含气量起重要作用。
上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色岩系笔石赋存特征与堆积模式
蔡全升, 陈孝红, 王传尚, 张保民, 韩京, 张国涛, 刘安, 罗胜元, 李海, 张淼, 李培军, 李炎桂
2020, 39(2): 43-53. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0205
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摘要:
在总结前人研究的基础上，综合岩石矿物、地球化学等分析测试资料对宜昌地区五峰组-龙马溪组黑色页岩层系中笔石的赋存状态及其沉积环境进行了深入研究。结果显示：五峰组-龙马溪组黑色页岩中笔石的赋存状态存在显著差异，笔石的丰度由下至上呈现由高到低的变化趋势，硅质炭质页岩中的笔石丰度最高，以杂乱堆积为主，部分可见弱定向排列特征；灰绿色泥岩与黑色硅质页岩中笔石丰度低，以碎片为主，且硅质页岩中的笔石碎片细小。笔石的分异度在纵向上也呈现出规律性变化，赫南特阶笔石分异度最低，埃隆阶与凯迪阶对应的笔石分异度高。综合研究表明，不同笔石赋存状态所对应的有机碳质量分数w(TOC)、围岩性质、氧化还原条件、古海洋环境与水动力条件均有所差异：高笔石丰度的页岩往往对应着较高的w(TOC)；石英质量分数在40%~60%的黑色页岩中笔石最为发育；笔石在弱氧化和还原环境中均能保存，但还原环境更有利于笔石的大规模富集；纵向上笔石丰度与分异度变化均受到了古环境的显著影响, 赫南特冰期造成了笔石的大量死亡和分异度的显著降低；笔石的大量混杂堆积显示悬浮沉积是主要的沉积作用方式，而定向排列的笔石应是深水底流作用的结果。基于上述页岩中笔石赋存状态差异及其沉积地质指示，深入分析了不同笔石赋存状态的沉积环境并建立了五峰组-龙马溪组沉积期的笔石堆积模式。
鄂西宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩储层特征及其脆性评价
陈林, 陈孝红, 张保民, 张国涛, 李海, 吕嵘, 陆永潮, 林卫兵
2020, 39(2): 54-61. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0206
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摘要:
依据鄂西宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩X射线衍射全岩分析、X射线衍射黏土矿物分析、物性分析、含气性测试和地球物理测井等资料，对区内页岩储层发育特征和页岩脆性特征进行了研究和综合评价。结果表明：宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩依次主要由石英、黏土矿物、长石、白云石、方解石、黄铁矿等组成；具有自底部“高硅、低黏土”页岩向上过渡为“低硅、高黏土”页岩的发育特征。页岩孔隙度主要为1.01%~1.77%，平均1.29%，渗透率主要为0.001×10-3~0.843×10-3 μm2，平均0.234×10-3 μm2，属于低孔特低渗储层；五峰组-龙马溪组下部页岩含气量普遍大于1 m3/t，厚度可达20 m。脆性矿物含量法脆性分析结果显示，页岩脆性指数分布于39.6%~89.6%之间，平均55.4%，其中底部10 m厚的页岩脆性指数均大于60%，利于储层压裂改造后形成复杂的裂缝网络系统。弹性参数法脆性分析结果显示，五峰组-龙马溪组页岩杨氏模量主要为25.2~67.5 GPa，平均38.9 GPa；泊松比主要为0.177~0.327，平均0.297；脆性指数主要介于8.5%~97.3%之间，平均33.2%；其中底部13 m厚的页岩具有典型高杨氏模量、低泊松比和高脆性指数的特征。页岩脆性综合评价结果表明，五峰组-龙马溪组底部9 m厚的页岩发育相对最优杨氏模量和泊松比条件，脆性属于中-高等程度，造缝能力强，可压裂性好。将页岩段划分为4类可改造储层，其中底部2 714.4~2 723.4 m段页岩具有泊松比相对最小、含气性最好、脆性最优和有机质含量高等特征，构成研究区最优改造层段。
黄陵背斜东南缘埃迪卡拉系碳稳定同位素组成特征及有机质发育关系讨论
周鹏, 陈孝红, 危凯
2020, 39(2): 62-73, 93. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0207
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摘要:
通过在黄陵背斜东南缘部署实施的一口页岩气调查井(EYD5)，获取了埃迪卡拉系碳同位素参数和相关有机碳数据，建立了该区埃迪卡拉系陡山沱组-灯影组蛤蟆井段碳同位素曲线，在陡山沱组识别出4次负漂移，2次正漂移区间，在灯影组蛤蟆井段识别出1次负漂移，1次正漂移区间，并可在区域范围内有效对比。探讨了该区陡山沱组四段至灯影组蛤蟆井段在区域上的对比标志，明确了该区陡山沱组碳同位素异常与有机碳含量无相关性，碳同位素的正、负漂移区间均可发育富有机质层段，持续的δ13C负值区间对应富有机质页岩层段发育。
资源地质工程
南襄盆地泌阳凹陷与南阳凹陷油气地质特征类比及勘探启示
李智, 张志业, 何登发, 李岩, 黎腾
2020, 39(2): 74-84. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0208
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摘要:
泌阳凹陷和南阳凹陷均属于南襄盆地次级构造单元，两者被唐河低凸起分隔，有效勘探面积相近，但凹陷资源量、已探明地质储量、石油天然气产量差异很大，油气分布具不均衡性。以两个凹陷的地震、钻井、测录井、地球化学资料为基础，立足于已有的勘探地质认识，从大地构造、含油气盆地要素分析、石油地质学的角度深入分析了两凹陷的相似性和差异性。研究结果表明，两凹陷在大地构造背景、构造演化阶段、凹陷平面形态、地层系统等方面具相似性。两凹陷的差异性主要表现在基底性质、边界断裂特征、沉降特征、地温特征、烃源岩特征、沉积体系、储集层物性、生储盖配置、圈闭特征、油气成藏期次及成藏模式10个方面。其中，基底性质和凹陷地质结构差异导致的油气成藏要素和成藏作用不同是油气分布不均衡性的决定因素。油气地质特征类比表明，南阳凹陷勘探程度相对较低，只要借鉴泌阳凹陷的成功勘探经验，创新地质认识，配套勘探关键技术，开展多领域、多层次、多油藏类型的立体勘探，仍具有较大的勘探潜力。
应用地气测量技术探测甲基卡稀有金属矿区中的隐伏矿体
王秋波, 梁斌, 刘婷, 徐志强, 耿艳
2020, 39(2): 85-93. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0209
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摘要:
以甲基卡稀有金属矿区X03号矿体和烧炭沟矿体2个隐伏矿体作为研究对象，采用主动吸气法，以5%稀硝酸溶液作为捕集剂进行地气测量试验研究。结果表明，地气捕集液中Li、Be、Rb、Cs、Na、B等元素在矿体上方出现多点连续的组合异常，可以指示地表以下30~100 m的隐伏矿体。X03号矿体35号勘探线上，地气中成矿元素异常与土壤中元素含量之间没有相关性，表明地气异常并不是土壤元素含量所形成的，而是来源于隐伏矿体，是隐伏矿体的直接信息反映。地气异常表现为顶部异常特征，隐伏矿体位于异常的下部。甲基卡稀有金属矿区采用地气测量技术寻找隐伏矿体时，在成矿地质条件研究的基础上，结合电法等地球物理资料，可在地气异常的上方布置钻探工程进行钻探验证。
基于Adam-神经网络的致密砂岩脆性评价方法:以南堡凹陷高北边坡为例
万里明, 吴均, 卢军凯, 刘彝, 陈勉
2020, 39(2): 94-103. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0210
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摘要:
致密砂岩储层脆性评价对于“甜点”区预测和压裂改造都有重要作用。针对目前脆性评价力学机理不足、脆性矿物组分分析准确性不高的问题，提出了一种考虑岩石力学性质、脆性矿物组分和岩石成熟度的Adam-神经网络脆性综合评价方法。根据南堡凹陷高北边坡27块岩样的三轴力学实验结果，分析了岩石应力-应变曲线和破坏形态得出Rickman脆性指数，根据全岩矿物X-衍射实验分析得到反映成熟度的黏土矿物和反映脆性组分的非黏土矿物的含量，然后以反映力学性质的Rickman脆性指数为目标函数，以黏土矿物和非黏土矿物含量为训练参数，通过改进的Adam算法建立神经网络脆性评价模型，最后用测井曲线验证模型的准确性。研究表明，该地区脆性矿物以石英、长石为主，中等脆性程度，岩石区域各向异性较强，测井动态力学参数计算的脆性指数与模型相吻合。该Adam-神经网络算法结合力学、地质和矿物学因素, 可以快速得到更加准确的区域脆性指数，对指导选井选层，压裂施工都有很好的指导意义。
基于逻辑回归模型和3S技术的思南县滑坡易发性评价
胡涛, 樊鑫, 王硕, 郭子正, 刘爱昌, 黄发明
2020, 39(2): 113-121. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0212
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摘要:
区域滑坡易发性评价对滑坡灾害防治具有重要意义，贵州省思南县由于其特殊的自然地理和地质条件，受滑坡地质灾害的影响非常严重，因此，非常有必要对思南县的滑坡易发性进行评价。在滑坡编录的基础上，采用由RS、GIS和GPS组成的3S技术，获取了思南县的数字高程模型、坡度、坡向、剖面曲率、坡长、岩土类型、地表湿度指数、距离水系的距离、植被覆盖度和地表建筑物指数10个滑坡影响因子；再在频率比和相关性分析的基础上，利用逻辑回归模型对思南县的滑坡易发性进行了评价并绘制了易发性分布图。结果表明：利用逻辑回归模型预测思南县滑坡易发性的准确率(AUC值)达到0.797，较为准确地预测出了思南县滑坡分布规律；极高和高滑坡易发区主要分布在高程低于600 m、地表坡度较大且以软质岩类为主的区域；而极低和低滑坡易发区主要分布在高程较高、地表坡度较小且以硬质岩类为主的区域。
环境地质工程
南漳保康两县碳酸盐岩崩塌发育特征及影响程度分区
柳万里, 晏鄂川, 戴航, 魏鹏飞, 李丽华
2020, 39(2): 104-112. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0211
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摘要:
近年来，南漳保康两县碳酸盐岩分布区崩塌频发，造成严重人员伤亡与经济损失。基于两县1:5万地灾详查的32处碳酸盐岩崩塌资料，从时空分布、规模特征、发育层位、构造部位及破坏模式等角度分析了崩塌发育特征，据此将其概括为5种类型。然后，以相关影响程度分区理论为指导，采用软件将两县碳酸盐岩分布区按崩塌影响程度分为直接影响区与非直接影响区，并针对各分区特征提出了相应的崩塌防治建议。最后，选取保康县汤池峡崩塌为典型实例，基于崩塌发育特征提出了针对性较强的防治措施。该成果可系统深入地揭示同类型崩塌或隐患点的发育特征并指导其早期识别与防范工作，对提高崩塌防灾减灾工作认识具有现实意义。
三峡库区麻柳林滑坡变形特征及演化模拟
杨背背, 殷坤龙, 梁鑫, 赵海燕
2020, 39(2): 122-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0213
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摘要:
在库水位波动和降雨作用的共同影响下，库岸滑坡的变形规律往往更为复杂。以三峡库区麻柳林滑坡为例，基于野外调查、钻探编录、深部位移监测以及数值模拟等手段，分析了库水位波动和降雨作用下滑坡变形特征及演化规律。结果表明：麻柳林滑坡在粉质黏土层和块石层交界处发育一个次级滑带，目前该滑坡主要沿次级滑带运动，导致次级滑动的原因与坡体物质的差异性有关；Si(Sf)指标分析法揭示滑坡的滑带还未完全破坏，滑坡仍处于蠕变状态；根据三峡水库水位调度规律，将一个完整水文年划分为6个阶段，数值模拟结果表明滑坡在库水位缓慢下降阶段变形速率较小、在快速下降阶段和低水位阶段变形速率持续增大、在快速上升阶段和缓慢上升阶段以及高水位阶段变形速率则保持平稳。其中，降雨的直接影响和降雨导致库水位波动进而对滑坡变形造成的间接影响，使得麻柳林滑坡在低水位阶段的变形显著增加、稳定性最差，应加强该时段内滑坡的监测和预警。
反复入渗对重塑黄土渗透特性的影响
任晓虎, 许强, 赵宽耀, 巨袁臻, 杜鹏川
2020, 39(2): 130-138. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0214
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摘要:
甘肃黑方台黄土经历长期的灌溉入渗破坏了其原生结构，改变了不同深度黄土的颗粒级配，影响了土体的力学性质。为研究反复灌溉入渗对坡体的影响，通过室内土柱渗透试验研究了反复入渗对甘肃黑方台黄土渗透特性的影响，并研究了渗透作用下黄土中细颗粒运移的规律与模式。研究表明：①水力梯度对渗透速率影响较小而干密度对渗透速率影响较大；随着入渗次数的增加，重塑黄土的渗透性能变弱；②黄土在渗流力的作用下，存在细颗粒沿渗流方向运移的现象，且细颗粒在土柱中上部聚集最多；③影响细颗粒运移的因素有：水力梯度、干密度和渗透次数；其中细颗粒的运移量与水力梯度、渗透次数呈正相关，与干密度呈负相关，且水力梯度是影响细颗粒运移的主要因素；④在渗透过程中，细颗粒运移堆积，最终填充土体内孔隙，导致黄土的渗透性下降。
降雨作用下青石镇政府后山堆积层滑坡渗流与稳定性
卢操, 晏鄂川, 张瑜, 谭朝瑞, 邹浩
2020, 39(2): 139-147. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0215
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摘要:
以黄冈地区青石镇政府后山堆积层滑坡为例，在分析了其工程地质特征及地质结构特征的基础上，采用有限元法研究了非饱和土瞬态体积含水量及孔隙水压力的分布，采用考虑孔隙水压力的Janbu法分析计算了降雨对堆积层滑坡安全系数的影响。研究结果表明：①降雨入渗导致坡体孔隙水压力升高，滑面抗剪强度降低，安全系数也随之逐渐降低，其中在降雨前期，两侧的抗剪强度下降速率比中部快，而到了后期中部的抗剪强度下降速率明显快于两侧；②安全系数变化表现为前19 d以0.008/d的速率缓慢下降，19~30 d以0.03/d的速率缓慢下降，30 d以后下降速度降低，至36 d之后不再发生变化，其中在0~11 d两侧抗剪强度变化对滑坡整体稳定性变化的贡献比中部大，19~36 d中部抗剪强度变化对滑坡整体稳定性变化的贡献要比两侧大；③降雨入渗过程中，地下水从坡体表层和两侧流向坡体中部，负孔压区面积向中部不断压缩，中部地下水变化受到两侧及上层的制约，体积含水量及孔隙水压力变化相对滞后；④该滑坡的防治重点是做好降雨前期坡体后缘地下水截流以及前缘地下水排泄工作，同时，做好地表排水，减少降雨入渗。
奉节县曾家棚滑坡时空差异性变形特征与成因机制分析
张怡悦, 殷坤龙, 陈丽霞, 刘书豪, 梁鑫, 檀梦皎
2020, 39(2): 148-157. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0216
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摘要:
研究库水位波动和降雨影响下滑坡的位移变形特征并分析其破坏机制，对了解三峡库区滑坡的演化过程具有重要意义。以奉节曾家棚滑坡为例，基于GPS地表监测位移分析了滑坡在不同特征库水位运行阶段的变化规律，结合灰色关联度模型确定了滑坡不同部位的变形在不同阶段的主要控制因素，借助GEO-Studio软件模拟了曾家棚滑坡在历史降雨和库水位波动耦合作用下的稳定性变化，并与定量分析结果进行了交叉检验。结果表明：曾家棚滑坡的运动状态随时间变化，从缓慢蠕变状态进入阶跃变形状态。平面上，中东部坡体与西部坡体相比，运动更加强烈；剖面上，前缘变形早且变形量大。曾家棚滑坡变形失稳过程为初期蓄水启动了曾家棚古滑坡，前缘首先发生变形；降雨作为中后期主控因素，和库水位波动联合作用共同诱发了滑坡多次阶跃变形，使滑坡前中后部形成贯通裂缝；最终由二十年一遇的暴雨诱发滑坡发生整体破坏。
三峡库区大型-特大型层状岩质滑坡成因模式及地质特征分析
朱冬雪, 许强, 李松林
2020, 39(2): 158-167. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0217
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摘要:
三峡库区大型-特大型滑坡发育，尤以层状岩质滑坡的危害性大。因库区各段地质条件差异使得滑坡成因模式各不相同，这影响了滑坡的运动形式和岩土体解体程度。在收集三峡库区51处典型的大型-特大型层状岩质滑坡调查资料基础上，根据堆积岩体结构和区段地质条件反推该段滑坡破坏成因模式，而不同成因模式下的滑坡坡体渗透性不同，分析已有滑坡对库水位变动存在的复活响应差异，据此得出以下结论：①在成因模式上，除顺层滑移型滑坡在库区中均有分布外，从库首至库尾随着岩层倾角的逐渐减缓，滑坡成因模式从崩塌型、反倾弯曲型逐渐过渡到平推式；②在坡体渗透性上，成因模式造成的岩体结构变化与坡体中的泥质含量共同作用，导致顺层滑移型滑坡前后缘渗透性存在较大差异；反倾型滑坡渗透性则整体变化较小；③在库水位变动影响下，不同坡体渗透性与滑面形态共同决定了滑坡的复活变形差异。
橡胶纤维-砂混合料力学特性的离散元三轴试验研究
闫欣宜, 胡新丽, 付茹
2020, 39(2): 168-174. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0218
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摘要:
橡胶砂作为一种轻质填料在岩土工程中具有良好的应用前景，为揭示橡胶纤维-砂混合料强度特性、偏应力-轴向应变曲线及微观结构的变化规律，开展了橡胶纤维-砂不同配比的三轴剪切试验，基于颗粒流理论和PFC3D程序，对橡胶纤维-砂混合料的三轴剪切试验进行了数值模拟，并与室内试验结果进行了比较。结果表明：随着橡胶含量的增加，试样的应力-应变关系由应变软化型向应变硬化型过渡，试样剪切过程中体变形式逐渐由体胀型变为体缩型；同一围压下橡胶纤维含量高的试样变形模量小，表明橡胶材料的掺入有助于增强试样的压缩性能。
基于样本与因子优化的黄冈南部地区地质灾害易发性评价
陈前, 晏鄂川, 黄少平, 王茜
2020, 39(2): 175-185. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0219
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摘要:
为对比信息量模型中灾害数量和灾害面积2种样本的适用性，以黄冈南部地区作为研究对象，探讨了评价因子的优化组合形式，采用信息量模型，根据研究区工程地质条件和地质灾害的特征初选评价因子，结合成功率曲线确定2种样本的因子优化组合，进而通过灾害比率及典型地质灾害点验证易发性评价结果。结果表明：①在单因子评价结果中，2种样本的单因子评价结果的AUC值排列顺序不尽相同，但呈现出一定规律性；②各叠加因子评价结果的准确度均达到因子优化组合的94.9%以上，变化幅度相对较小，且呈现出随因子数量增加而增大的趋势，但并不是越多越好；③2种样本的易发性评价结果都显示出高、较高易发区主要集中于研究区中部及北部地区，低易发区和较低易发区多集中于长江沿岸以及研究区南部，与灾害分布位置相符；④2种样本均为地质灾害易发性评价中信息量模型的有效计算样本，且面积样本的准确度明显优于数量样本。
大奔流顺层岩质滑坡溃屈型破坏力学机制研究
丁戈媛, 胡新丽
2020, 39(2): 186-190. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0220
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摘要:
溃屈型破坏是顺层岩质边坡一种常见的破坏模式。以大奔流顺层岩质滑坡为例，分析了其溃屈型破坏的形成机制，绿泥石片岩层面发育程度和层面抗剪强度及岩石破碎程度是大奔流滑坡发生的主要地质因素，爆破震动荷载和地下水作用是发生溃屈型破坏的主要诱发因素。基于弹性板梁稳定理论和能量平衡原理，建立了顺层岩质滑坡溃屈型破坏力学模型；通过力学分析，提出了综合考虑滑坡自重、地下水与震动荷载作用的顺层岩质滑坡溃屈段长度条件方程。以大奔流滑坡为实例进行了验算，计算结果和现场破坏特征基本一致，表明了该方法的可行性，为研究顺层岩质滑坡溃屈型破坏的力学机制提供了依据。
新技术新方法
频率域航空电磁法水资源探测深度及应用研究
王卫平, 吴成平, 于长春, 马勋表, 谢汝宽
2020, 39(2): 191-197. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0221
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摘要:
为了了解频率域航空电磁法在水资源勘查中的应用条件和勘查效果，以层状介质模型为基础，计算了多种水文地电模型、多种电磁系统装置的频率域航空电磁响应。通过分析吊舱式直升机频率域航空电磁系统、固定翼频率域航空电磁系统在不同水文地电模型的电磁响应特征和衰减规律，分析了这2套系统在不同水文地电模型条件下的探测深度，即在盐渍化地区，频率域航空电磁系统最大勘探深度为60 m，在非盐渍化地区最大勘探深度为130 m。在综合分析频率域航空电磁法在水资源勘查应用前景的的基础上，通过国内外应用实例表明，频率域航空电磁法在中国东部沿海地区，以及内陆干旱地区寻找浅层淡水是有效的。该项成果对今后利用频率域航空电磁法进行水资源调查具有重要意义。
大断面矩形顶管减阻技术应用研究：以苏州综合管廊矩形顶管为例
唐培文
2020, 39(2): 198-203. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0222
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摘要:
以苏州城北路人民路段综合管廊矩形顶管工程为例，分析了影响矩形顶管顶进力的关键因素，提出了管节配重、管节涂蜡和管节注浆等综合减阻方法以降低管壁摩阻力。在管节内放置重物平衡管节所受周围泥浆的浮力；通过涂蜡和喷蜡使管壁光滑，降低管壁与周围介质的摩擦系数；选择合适的材料和配比配制适合地层的泥浆，调整注浆量和注浆压力，使管节周围形成完好的泥浆套。基于实测顶进力与理论计算值的对比分析表明，管壁单位面积摩阻力降低了40%左右，证实该综合减阻方法解决了人民路段矩形顶管顶进力过大的问题。
ICDP湖泊科学钻探进展
赵洪波, 梁涛, 何远信
2020, 39(2): 204-214. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0223
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摘要:
气候变化与全球环境是地学界的热点之一。最能反映全球或局部气候变化与环境的高分辨率沉积记录大多保存在大陆内部的湖相沉积中, 特别是具有较长寿命的湖相沉积中。因此，湖泊环境科学及湖泊环境科学钻探作为开展此类研究最为直接的技术手段，一直以来都受到国内外学术界的高度关注。在介绍湖泊科学钻探技术难点的基础上, 以国际大陆科学钻探计划(ICDP)资助的已完成的12个湖泊钻探项目为例，对2000年以来ICDP在气候变化与全球环境研究领域的重要进展进行了综述，并对未来的主要湖泊科学钻探计划进行了简要的概述。

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