冻融循环下初始含水率对非饱和膨胀土剪切特性试验

为探究冻融循环条件下初始含水率对膨胀土偏应力-应变关系和剪切特性的影响,本文对不同初始含水率的非饱和膨胀土进行了不固结不排水三轴剪切试验。结果表明：1）非饱和膨胀土的偏应力-应变曲线的形式随含水率增大由应变软化逐渐转变为应变硬化,偏应力峰值随含水率增大而降低;2）非饱和膨胀土的抗剪强度随初始含水率的增加呈线性下降趋势;3）非饱和膨胀土在第1次冻融循环后偏应力及抗剪强度大幅度下降,在3~7次冻融循环后达到稳定。初始含水率是影响非饱和膨胀土力学性质的主要原因。     

冻融循环下加筋膨胀土边坡稳定性模型试验

控制边坡在冻融循环中的劣化作用,可保障季节冻土区域膨胀土边坡长期稳定。为确定土工格栅对膨胀土边坡在冻融循环过程中的稳定效果与工程意义,本文开展了膨胀土边坡模型试验,对比冻融过程中边坡内土压力、含水率、位移、温度变化。结果表明：土工格栅可约束膨胀土冻融裂缝,使裂缝发育更为均匀一致,同时减小边坡位移;加筋材料能抑制边坡水分迁移与热传导并减小土压力变化;对膨胀土边坡加筋处理可显著降低含水率波动幅值,从而减小膨胀土受含水率变化引发的胀缩劣化;不同于普通黏土,膨胀土边坡冻融循环中呈现冻缩融胀特点,而边坡加筋可有效提升冻土区膨胀土边坡的冻融稳定性,具有工程应用价值。     

东昆仑造山带低山头花岗岩体岩石地球化学特征及其地质意义

低山头一带花岗岩体归属东昆仑弧盆系北昆仑岩浆弧带,位于东昆仑成矿带伯喀里克—香日德成矿亚带东昆仑造山带中段,岩石类型主要为石英闪长岩、正长花岗岩及二长花岗岩。为了加强该地区花岗岩体岩石地球化学与成岩成矿背景探讨,对花岗岩体开展了主量元素、微量元素及矿质元素研究。主量元素组成上,石英闪长岩具中硅（57.64%和58.47%）、富钠（Na₂O/K₂O均为2.57）特点,正长花岗岩具高硅（75.45%~75.99%）、富钾（Na₂O/K₂O为0.74~0.94）特点,二长花岗岩具高硅（66.80%~73.45%）、富钠（Na₂O/K₂O为1.50~2.13）特点;花岗岩体铝饱和指数A/CNK<1,为准铝质岩浆岩;碱饱和指数NK/A集中在0.26~0.69之间,属钙碱性岩石;里特曼组合指数σ₄₃在1.18~2.31之间,属钙碱性类型。花岗岩体轻稀土元素相对重稀土元素富集,岩浆分异特征明显,大离子亲石元素（LILE）富集Rb、K、Ba、Th、Sr、Nd,仅正长花岗岩Sr亏损,高场强元素（HFSE）富集Zr、Hf、Ce,而Nb、P、Ti明显亏损,源区物质为壳幔混合物质,属挤压应力环境中同碰撞I型花岗岩。在岩体实测剖面中获得11种元素分析数据,与青海全省、东昆仑成矿带及其亚成矿带平均元素丰度值进行对比,初步划分不同岩性、不同类型、不同时代花岗岩,以及富集的含矿元素为Au、Zn、Y、Pb等。与区域有成矿事实且为I型花岗岩成因进行对比,认为研究区有较好的找矿前景。     

辽东石庙沟岩体岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

辽东石庙沟地区位于华北陆块东部的辽吉造山/活动带上,该带经历了十分复杂的构造演化过程,记录了多期岩浆-构造-变质事件。石庙沟岩体为花岗斑岩,富SiO₂、Na₂O和K₂O,贫CaO、MgO及Al₂O₃,亏损高场强元素（Nb、Ti、Ta、P）,富集大离子亲石元素（K、Rb、Ba、U）,A/CNK值大于1,REE配分曲线呈"海鸥"式分布,以具有显著的负Eu异常为特征,高Ga/Al值,与典型A型花岗岩特征一致。花岗斑岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明其成岩年龄为（123.0±1.6）Ma,为早白垩世。锆石Hf同位素分析表明,ε_Hf（t）值均为负值,介于-15.72~-12.85之间,平均值为-14.14,二阶段模式年龄（T_DM2）在2 164~1 989 Ma之间,平均为2 067 Ma,反映源岩以大陆壳成分为主。结合花岗斑岩高SiO₂,低Mg、Co、Cr、Ni,且富集LREE和LILE,亏损HFSE等特征,表明早白垩世花岗斑岩岩浆应为大陆地壳物质熔融的产物。根据年代学和岩石地球化学研究认为,早白垩世花岗斑岩是古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲所形成的活动大陆边缘弧花岗岩。研究区早白垩世花岗斑岩的形成主要受太平洋构造域的影响,形成环境受板块俯冲造山后伸展作用和下地壳拆沉作用的联合制约,是辽东地区岩石圈减薄的直接证据。     

二叠系火山碎屑岩气藏天然气地球化学特征及气源分析——以四川盆地成都—简阳地区永探1井为例

2018年12月底,在四川盆地二叠系火山岩发育地区部署的风险探井永探1井测试获得22.5万m³/d的高产工业气流,实现了二叠系火山碎屑岩的重大勘探突破,展现了火山碎屑岩气藏的巨大勘探潜力。本文根据该钻井成果资料,应用分析化验数据,采用不同地区气-气对比方法,开展了成都—简阳地区天然气地球化学特征分析、源-储接触关系解剖及气源综合对比。在此基础上,对二叠系火山碎屑岩气藏天然气成因进行了鉴别,对天然气来源进行了判识。结果表明：永探1井火山岩气藏天然气均为典型的干气,干燥系数达0.997,CH₄质量分数高,平均为99.03%,C₂H₆质量分数低,平均为0.35%,C₃H₈几乎没有,不含H₂S;天然气甲烷、乙烷碳同位素值均较轻,甲烷碳同位素平均值为-32.17‰,乙烷碳同位素平均值为-34.27‰,且岩心及镜下可见大量残余沥青,天然气成因鉴别分析表明永探1井火山岩气藏天然气为原油二次裂解气;通过源-储接触关系解剖以及天然气甲烷、乙烷碳同位素对比分析,表明永探1井火山碎屑岩气藏天然气主要来源于德阳—安岳台内裂陷内发育的巨厚下寒武统筇竹寺组优质烃源岩,部分来源于中二叠统。     

冀东峪耳崖金矿区闪长岩脉地球化学特征及其地质意义

冀东地区位于华北板块北缘燕山造山带东部,矿产资源丰富,是中国金矿的主要产地之一,尤其是热液型金矿。峪耳崖金矿床是冀东众多热液型金矿床的典型代表,金矿主体赋存于侏罗纪峪耳崖花岗岩体内,少部分赋存于侵入花岗岩体的侏罗纪闪长岩脉中。闪长岩脉元素地球化学分析显示：w（SiO₂）为51.99%~61.88%、Mg^#值为0.37~0.64,w（Na₂O+K₂O）为5.07%~8.89%,A/NK为1.37~2.26,A/CNK为0.73~0.96,属准铝质高钾钙碱性系列;富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr,亏损重稀土元素和高场强元素Nb、Ta、Ti。锆石原位Hf同位素测试表明,ε_Hf（t）为负值,介于-16.5~-6.5之间。综合研究认为：峪耳崖金矿区侏罗纪闪长岩浆源于俯冲流体交代的富集岩石圈地幔,岩浆上侵过程中受到华北板块古老下地壳物质的有限混染;成矿期闪长岩浆为金成矿提供了部分物质来源;峪耳崖金矿区闪长岩脉形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的动力学背景。     

基于随机补片和DeepLabV3+的建筑物遥感图像变化检测

为有效解决传统遥感图像变化检测预处理复杂的问题,提出一种基于随机补片和DeepLabV3+的建筑物遥感图像变化检测方法。以ResNet50特征提取网络为基础,创建DeepLabV3+语义分割网络,并在图像和标签中创建大小为224像素×224像素的随机补片作为网络输入,训练建筑物提取网络;修改建筑物提取网络输入层为6通道,通过矩阵运算将两期遥感图像转换为一幅6通道非RGB图像,利用转换后的非RGB图像进行网络训练并验证变化检测精度。实验1利用ENVI5.3软件,采用马氏距离法进行变化检测;实验2采用改进的U-Net网络和随机补片,完成网络训练和精度验证;实验3使用实验2的训练数据和验证数据,采用随机补片和DeepLabV3+网络进行变化检测网络训练及精度验证。实验结果表明,该方法实验1、实验2、实验3建筑物变化检测平均交并比分别为24.43%、83.14%、89.90%,边界轮廓匹配分数分别为61.47%,80.24%、96.51%。     

藏南错那洞淡色花岗岩中电气石矿物学和地球化学特征

错那洞淡色花岗岩与错那洞穹隆及周边的铅锌和钨锡铍矿床具有时空上的密切关系.含电气石淡色花岗岩是错那洞高分异淡色花岗岩的代表性岩石.岩相学研究表明,错那洞电气石可分为GT型和PT型两类.本次研究利用电子探针以及LA-ICP-MS分析两种类型电气石的化学组成.结果表明,GT型电气石中Fe/(Fe+Mg)原子比值为0.83～0.87,Na/(Na+Ca)的原子比值为0.93～0.95;PT型电气石中则分别为0.78～0.95以及0.81～0.95,表明二者均为碱性电气石和黑电气石.矿物地球化学特征表明GT型电气石来源于早期岩浆阶段的熔体,PT型电气石则来源于晚期岩浆热液流体.二者的成分变化分别符合低—中盐度流体对应的x-vac-Al(NaR)-1趋势和高Na及高盐度对应的AlO(R(OH))-1 趋势,表明从电气石花岗岩到花岗伟晶岩岩浆结晶环境中Na含量的增加,反映花岗伟晶岩结晶分异演化程度更高.与GT型电气石相比(Sn元素平均含量为23.15×10-6),在PT型电气石中Sn元素明显富集(平均为193.57×10-S),二者均表现出Sn成矿电气石的特征,并且PT型电气石特征更为显著.此外,PT型电气石中Sn-W-Be元素含量(193.57×10-6～0.13×10-6～8.41×10-6)较GT型电气石中(23.16～0.02×10-6)显著富集;Pb+Zn1含量(45.47～2 687.29×10-6,平均为787.55×10-6)也较GT型电气石中显著富集.这一特征指示了错那洞高分异花岗岩形成钨锡铍、铅锌等金属矿床的成矿潜力.     

贵州兴义雄武背斜菁角地区龙潭组含铀砂岩地球化学特征及其意义

菁角地处于兴义市雄武背斜核部南东翼南西段,大地构造位置位于扬子板块与华南板块的结合部.前人主要对该地区的金矿进行了矿点地质特征、构造特征、矿体形态等方面的研究,但对岩石学特征、铀的赋存形式以及地球化学特征研究较少.本次研究利用TIMA扫面、显微镜下观察、地球化学分析等方法对矿石、围岩的岩石学特征、地球化学特征、风化作用和分选、源区岩石类型、铀的赋存形式等方面进行探究.TIMA扫面以及显微镜下观察的结果表明铀的赋存形式是以弥散状充填进黏土化(高岭石)裂隙中.菁脚地区地球化学分析显示,龙潭组砂岩中w(SiO2)为51.30％～91.55％,围岩主要类型为亚岩屑砂岩,矿石以及矿化岩石为岩屑砂屑岩,CIA(73.83～82.53)以及ICV指数表明矿石及矿化岩石较围岩成熟度高、风化程度强.测试样品均有较强的U正异常,含量为4.78～772.00×10-6,且U与∑REE,Sb元素呈现明显正相关,Zr与∑REE呈强的正相关(R=1).菁角地区铀的来源是热液在上升过程中萃取围岩中的铀,沿着层间构造破碎带充填进成熟度较高的黑色砂岩中富集而成,结合菁角地区岩石学特征、地球化学特征以及铀的赋存形式,推测菁脚金(铀)矿床为低温热液矿床.