洛南-栾川断裂带（栾川段）变形特征及形成环境研究

洛南-栾川断裂带是秦岭造山带中一条著名的断裂带,是华北板块与秦岭造山带的地质分界线,其走向近东西,断裂带发育有宽坪岩群和陶湾岩群等岩石,洛南-栾川断裂带的构造作用过程及其演化对这些岩石的变形起了重要作用。因此,分析断裂带岩石的变形特征及其形成条件对于探讨洛南-栾川断裂带的构造环境以及分析古板块汇聚边界变形有重要意义。本文以洛南-栾川断裂带栾川段为主要研究对象,通过室内外变形研究及多种测试分析,认为洛南-栾川断裂带基本走向为290°,倾角为58°～89°,糜棱面理、矿物生长线理和褶皱普遍发育,具有由南向北的俯冲兼有左行平移的运动学特征。断裂带内岩石变形强烈,变形矿物主要为石英、方解石、黑云母和白云母。变形机制：石英以膨凸式和亚颗粒旋转动态重结晶为主,方解石以机械双晶和亚颗粒旋转变形为主,云母变形以应变滑劈理为主。在宽坪岩群北侧和陶湾岩群南侧主要为塑性变形,在陶湾岩群北侧主要为脆性变形。分别对应于洛南-栾川断裂带第2期由南向北的俯冲走滑构造活动和第4期由北向南的脆性逆冲推覆构造活动。通过方解石机械双晶、多硅白云母压力计、黑白云母Ti温度计、斜长角闪温度计等方法分别对洛南-栾川断裂带（栾川段）的形成环境进行了分析,得到矿物变形温度为440℃～509℃, 压力为0.4～1.4 GPa, 差异应力为0.27～0.426 GPa, 即韧性剪切带的形成环境属中温、中压条件。因此,本文认为洛南-栾川断裂带（栾川段）变形环境为中温、中压,相当于地壳浅层的构造变形环境。     

基于葵花-8卫星大气产品的地表下行短波辐射计算

地表下行短波辐射DSSR(Downward Surface Shortwave Radiation)的准确估算在气候变化研究和地表太阳能估算等领域具有重要作用。新一代静止气象卫星葵花-8(Himawari-8)具有高达10 min的对地观测能力,为DSSR近实时估算提供了新机遇。然而,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)对外公开的葵花-8辐射产品中,没有将其反演的云、气溶胶产品作为DSSR的输入参数,从而没有形成一整套的DSSR估算算法流程,缺乏产品输出的一致性。大气中的云、气溶胶是DSSR的重要影响因子,本文重点考虑云、气溶胶对太阳辐射的影响,基于大气辐射传输模式RSTAR构建了DSSR查找表,开发了DSSR的快速计算方法,进而将JAXA葵花-8二级云、气溶胶产品(光学厚度,粒子有效半径等)作为快速化计算方法的输入参量,计算得到了DSSR。通过与JAXA葵花-8二级DSSR产品(JAXA DSSR)对比,发现两者具有很好的空间一致性。为了进一步评价本文的DSSR计算精度,分别选取了陆地(Yonsei)和海洋(0n_165e)的观测数据验证了2016年4、7、10和12月本文计算的DSSR和同时期的JAXA DSSR产品,验证结果显示两者的DSSR在两个观测站点均具有非常高的相关性(全天空、晴空和云天条件下的相关系数R均大于0.88)。在两个站点云天条件下的验证结果中,考虑了云相态并在冰云模型中使用了非球形冰晶粒子(六棱柱)来计算DSSR,获得了比JAXA DSSR更小的偏差。本文提出的快速化计算方法能快速准确地计算DSSR,可为计算地表辐射收支等研究提供重要数据支撑。     

基于Delaunay三角网表达的图像分割

由于图像的复杂性和模糊性进一步增强,传统的图像分割算法已经无法满足其对分割精度的要求。为了进一步提高图像分割的精度,本文提出了一种结合SIFT特征提取与Delaunay三角网表达的图像分割方法,该方法可以有效削弱噪声对图像分割结果的影响,与传统去噪滤波相比,平滑过程中模糊图像边缘的程度比较低,同时,运用超像素思想,将传统基于像素单元的分割方法运用到超像素上,对被三角网划分的子区域进行聚类,最后得出分割结果。与传统算法相比,本文算法在分割精度方面有显著提高。     

东秦岭卢氏地区奥陶系陶湾群的变质变形特征及形成环境分析

陶湾群是一套经历多期变质—变形作用的碳酸盐岩、泥砂质岩及碎屑岩组合的地质体。它沿着洛南—栾川断裂带北侧呈长条状分布,其东西两侧的变形特征及产状完全不同,为了查明其变形特征及产状变化的因素,本文选择陶湾群中段卢氏地区的3条构造剖面为研究对象,通过系统考察陶湾群糜棱岩的宏观变形特征以及对面理、线理的测量和分析,认为陶湾群的塑性变形特征与其南侧洛南—栾川断裂带的特征一致,且具有近断裂带变形强,远离断裂带变形弱的特征;运动学特征表现为由南向北俯冲兼具左行走滑的特征。结合室内显微构造分析,认为陶湾群碳酸质糜棱岩的变形机制是以方解石亚颗粒式至高温边界迁移式动态重结晶为主的塑性变形,变形温度为170~250℃。其所受应力场方向有NE—SW向和NW—SE向两组,其中NE—SW向应力是早期宽坪群对陶湾群下俯冲而产生的挤压应力,NW—SE向应力是在区域上受太平洋板块的影响。石英应变椭球体形态显示陶湾群遭受的是挤压变形。洛南—栾川断裂带上(卢氏段)微弱糜棱岩化和未变形岩脉的锆石U-Pb同位素年龄为386 Ma,说明断裂带韧性变形活动结束于此时。由此,陶湾群碳酸质糜棱岩是在强烈的斜向挤压碰撞环境下形成的,是秦岭微陆块向华北板块下斜向俯冲碰撞的结果,其变质变形是洛南—栾川断裂带晚加里东—早海西期构造活动的响应。     

沿江软土地区深基坑工程实例研究

以丹东深基坑支护工程实例为背景,对沿江软土地区基坑支护工程的难点进行分析,介绍本次丹东水游城支护工程中使用咬合桩的原因,讲解钻孔咬合桩的优势特点、施工工艺,通过现场位移监测数据分析咬合桩的支护效果.     

郯庐断裂带西山驿岩体构造变形分析

地处肥东岩群西侧的西山驿岩体,由于郯庐断裂带左行平移活动的影响而发生韧性变形。根据野外调查和室内研究,岩体的西侧边界由于受到郯庐断裂带次级剪切带的影响,导致变形强度比岩体内部强烈,岩性上可分为边界糜棱岩带和内部片麻岩带。本文对边界韧性剪切带进行了变形温度估算,剪切类型分析,应力场的方向、差应力大小、应变速率计算。结果显示剪切带糜棱岩的变形温度约为500～600℃,为低角闪岩相变质,内部片麻岩变形温度约为400～530℃,为高绿片岩相到低角闪岩相变质;糜棱岩样品中矿物变斑晶的涡度值介于0.86～0.94之间,剪切类型为简单剪切为主的一般剪切;古应力方向为164°～171°,最低差应力下限值为20.02～23.08MPa,应变速率为1.35×10~(-13)～4.93×10~(-13)s~(-1)。在中、晚侏罗世到早白垩世期间,由于太平洋板块的斜向汇聚作用,郯庐断裂带发生构造活动,而通过上述西山驿岩体的构造变质变形分析结果,反演郯庐断裂带的变形规律,并且希望借此在以后的研究中归纳该时期中国东部的构造演化过程。     

华北板块南缘石人山岩块晚古生代陆内变形特征及侧向挤出构造

华北板块南缘在古生代时期经历了复杂的陆内变形过程。石人山岩块边界断裂发育大量平行于断裂带的A型褶皱和近水平的矿物生长线理,表明其经历了以走滑剪切变形为主的构造阶段。动力学研究表明石人山岩块具有南西向逆冲的运动学特征,其南侧洛南—栾川断裂带（洛栾断裂带）以左行剪切变形为主,北东侧鲁山断裂带以北西向逆冲兼有右行剪切变形为特征,夹于其中的石人山岩块显示为向西、向上挤出的特征。选择典型岩石样品进行同位素测年来限定断裂活动的时代,其中,洛栾断裂带内同构造花岗岩脉的锆石U- Pb定年结果为413. 6±7. 4 Ma,鲁山断裂带内走滑剪切特征明显的构造透镜体内变形岩石的锆石定年结果为419. 3±11. 2 Ma。虽然洛栾断裂与鲁山断裂的运动方向不同,但是同位素年代学研究限定了两条断裂带发生走滑变形的时间都是晚古生代泥盆纪末期,从而共同构成了石人山岩块整体向西挤出的构造特征,同时也表明,相互碰撞的大陆在碰撞之后将很快转变为以平行造山带侧向挤出与走滑位移为主的陆内变形演化阶段。     

基于水文地质条件分析的岩溶水源地保护区划分

以邢台百泉岩溶水系统为例,分析了邢台百泉岩溶水系统的地下水流场受人类活动影响的演变特征,并采用数值模拟法预测了超采条件下水源地未来十年流场的变化。首次发现了泉域矿山疏排水形成了“沙河人工分水岭”并迅速北移的现象,标志百泉泉域地下水资源恶化严重,提出了在复杂岩溶水文地质条件下,采用以计算流程的方法划分保护区造成保护区浪费和碳酸盐岩裸露补给区没有保护的问题。在兼顾水质保护和水资源量可持续利用的前提下,分析了水源地上覆地层的防护能力和碳酸盐岩裸露补给区矿山疏排水对水源地的影响,将碳酸盐岩裸露补给区划分为二级保护区,突破了传统的“二级保护区包裹一级保护区”的模式,以较小的保护区面积有效地保证水源地的水质安全和可持续利用。      

低头坝养鱼对上下游局域栖息地和鱼类群落时空格局的影响

河流鱼类的群落特征会随栖息地环境的变化而发生变化.为了解鱼类群落对低头坝养鱼的响应程度,2013—2014年共6次调查了乌龙河(长江下游支流)两个可涉水河段样点(上游坝和下游坝)的环境因子、鱼类多样性及其群落结构.共采集到5目10科21属24种鱼类,以鲤形目鲤科最多,占总数的58.3%.通过解析时空动态变化与局域栖息地条件对鱼类群落的影响,发现季节因素对鱼类群落结构无显著影响,而鱼类群落所在空间位置(上游坝,下游坝)对群落结构差异具有较显著影响,其中上游中华鳑鲏(Rhodeus sinensis)、(Hemiculter leucisculus)、棒花鱼(Abbottina rivularis)、大鳍鱊(Acheilognathus macropterus),下游食蚊鱼(Gambusia affinis)的多度决定了这种差异;而3个栖息地变量(溶解氧浓度、电导率和流速)均对鱼类群落特征具有显著性影响.栖息地环境差异对河流上、下游鱼类群落的影响较大,具体体现在下游样点鱼类的捕获重量、捕获数量、密度、多样性明显下降,推测利用低头坝养鱼是造成这些现象的重要原因.