反倾层状岩质边坡悬臂梁极限平衡模型研究

基于悬臂梁理论和运用极限平衡法研究反倾层状岩质边坡变形破坏是一种既注重变形过程又注重力学分析的可行方法。在国内外研究现状基础上,研究悬臂梁极限平衡分析模型。首先通过野外现象的观测,提出能对反倾层状边坡变形几何空间条件进行分区的“基准面”的概念,再利用“基准面”分析岩层分区破坏模式的力学机制,认为破坏面的形成机制是弯曲拉裂和压缩剪切的共同作用结果,对悬臂梁极限平衡分析模型中的各参数确定给出假设或理论分析,建立了计算模型。以重庆市巫溪县中梁水库硝洞槽-郑家大沟库段反倾岸坡为例,在边坡变形破坏模式识别基础上,应用悬臂梁极限平衡模型理论分析实例,验证该模型的合理性,同时也给出反倾层状边坡悬臂梁极限平衡模型计算步骤,用数值模拟方法验证该分析模型的正确性。模型计算结果表明,破坏区大体分为滑移区、倾倒区和倾倒变形影响区,破坏区大小由坡角、岩层倾角、坡高共同决定,当三者关系（见式（13））大于0时,才存在破坏区,才有可能发生变形破坏。研究成果对反倾层状岩质边坡稳定性评价与防治具有理论指导意义和应用价值。     

交代地幔源区与造山带铜镍成矿作用

造山带具有复杂的动力学环境、俯冲交代历史和热力学状态,其地幔源区物质组成、熔融机制和岩浆产物明显不同于地幔柱和大陆裂谷带,因此造山带环境中与镁铁-超镁铁质岩浆有关的铜镍成矿作用有别于板内环境。本文综述了交代地幔源区与造山带铜镍成矿关系的新进展,重点聚焦于：(1)岩石圈与软流圈的贡献。成矿岩浆来源于上涌的软流圈驱动交代岩石圈地幔不同程度的混合熔融,其中后俯冲阶段岩浆产物的成矿作用最为普遍、规模最大;岩石圈地幔经历不同比例俯冲板片沉积物熔体(富钙沉积物)和低温蚀变洋壳流体交代,具有显著的富挥发分和碳酸盐特征。(2)幔源岩浆氧化还原状态对成矿的约束。显生宙造山带成矿初始岩浆(硫化物未发生饱和)可能普遍为氧化性岩浆,岩浆体系硫化物饱和前后存在氧逸度骤降,导致岩浆体系硫化物饱和时硫的溶解度呈指数级下降,直接触发硫化物熔离,或者为达到熔离创造低的硫溶解度条件,其中岩浆还原作用由碳质物在岩浆期的有效混染造成。(3)挥发分对岩浆硫化物的运载汇聚。挥发分显著降低熔体粘度,从而减小粘滞阻力对岩浆超压的消耗;岩浆在上侵减压过程中挥发分能够发生出溶-成核作用,形成大量低密度气泡并与硫化物液滴形成复合液滴,促进...     

MODIS BRDF/Albedo数据在中国温度模拟中的应用

地表反照率直接影响地表辐射平衡,进而改变当地温度(2 m气温,下同),然后还可能通过大气平流过程影响下游地区的温度。为揭示利用实时更新的地表反照率替换WRF (Weather Research and Forecasting) 模式的静态地表反照率对中国大陆温度模拟结果的影响,本文进行了两组为期6 年(2002-2007 年) 的连续积分试验：控制试验(CT试验) 采用短波波段地表反照率,取自WRF模式推荐的地表参数数据集;敏感试验(MD试验) 采用分波段的(可见光和近红外) 地表反照率,取自MODIS BRDF/Albedo数据产品。试验结果表明,CT试验能够模拟中国温度的基本空间格局,但是模拟温度相对于观测温度有明显偏差,青藏高原南部的模拟温度偏低(负偏差),最大偏低幅度为1.03oC,出现在秋季,东部地区的模拟温度偏高(正偏差),最大偏高幅度达3.4oC,出现在春季;MD试验模拟结果的正、负偏差格局与CT试验基本相似,但是与CT试验相比,MD试验模拟的青藏高原南部温度的负偏差更大,最大为1.32oC,而模拟的东部地区温度的正偏差明显减小,最大为2.97oC,这说明MD试验比CT试验模拟的温度普遍偏低。在青藏高原,这主要归因于MD试验比CT试验的地表反照率大,使得地表净辐射少,地表感热少,致使温度偏低;在中国东部的黄淮海至江南丘陵区,这主要归因于MD试验中北方蒙古高原的地表反照率比CT试验的大,使得MD试验中该地区的地表净辐射少,地表感热少,温度低,然后通过南下冷平流过程致使位于其下游的黄淮海至江南丘陵区温度降低。     

天津东丽湖CGSD-01井取心问题及技术探索

天津东丽湖CGSD-01井位于天津潘庄凸起构造区,该井设计井深4000 m,完钻井深4051.68 m,该井的主要目的之一是通过分段取心钻进获取各地层的地质资料。本文主要介绍了通过尝试不同的取心钻具与钻进方法的组合,探索出一种高效的取心钻进方案,成功地解决了三开雾迷山组复杂地层岩心采取率低的难题,并高质量地达到了取心要求。通过对各技术方案的取心对比分析,总结了地热深井取心钻进的关键技术,以期对后续的钻探取心提供技术上的借鉴和指导。     

柱状节理岩体隧洞松弛深度的变异特性与确定方法

柱状节理玄武岩是火山岩区所特有的地质现象,其地质成因独特,工程特性、开挖响应特征明显不同于一般常见岩体。针对节理岩体中不同钻孔属性条件下松弛深度测试结果存在变异性的问题,提出单孔声波测试与数字钻孔摄像综合的原位测试手段和松弛深度评价方法,获得了柱状节理条件下不同角度及不同孔径的岩体卸荷松弛特性。研究结果表明,在节理岩体中进行围岩的松弛深度测试时,不同孔径钻孔测试的松弛深度未有显著影响,但在不同钻孔角度条件下测试时,钻孔偏差角度、钻孔轴线与节理方位的夹角均对测试结果有较大影响,围岩松弛深度随节理方位与测孔轴线角度增大而增大。基于现场测试的结果与柱状节理的各向异性特征,进一步探讨了不同钻孔条件下松弛深度变异的机制。该研究结果对柱状节理围岩松弛测试评价、稳定性分析以及支护方案优化有显著价值。     

中国新沂马陵山白垩纪恐龙足迹——从虎到肉食龙及由传说至古生物学

江苏省新沂市马陵山地区的4个神秘的印记,传统上被解释为“李存孝打虎处”的“虎爪印”和“人足迹”,重新将其解释为大盛群田家楼组恐龙足迹。这些足迹中只有一个最深的“虎爪印”保存了可识别的趾印,表明它是一个有着后内侧拇趾印的兽脚类恐龙左足迹,是一道单步约50cm的直线行迹的一部分;另一种解释是该足迹为小型蜥脚类恐龙的右后足迹,形成行迹的右侧部分,其左侧部分没有保存。马陵山足迹点提供了恐龙足迹如何影响中国民间传说的另一个案例。     

辽东黄花甸地区古元古代花岗质岩浆作用及其地质意义

胶-辽-吉古元古代造山/活动带的辽东黄花甸地区出露大量古元古代花岗质岩石,前人将该区的花岗质岩石统称为花岗质混杂岩。本文通过详细的野外地质调查和室内综合研究,将该套花岗质混杂岩解体为时代及性质完全不同的两类花岗岩——黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。其中黑云母二长花岗岩具有块状、条痕状、片麻状的不同构造类型,均显示富SiO_2(72.37%~77.44%)、贫Al_2O_3(11.69%~13.21%)、富K_2O(3.97%~5.11%)的特征,Na_2O/K_2O=0.64~1.08,TiO_2含量在0.18%~0.34%之间,MnO、MgO和P_2O_5的含量较低,分别为0.01%~0.07%、0.12%~0.32%和0.01%~0.06%,铝饱和指数A/CNK集中分布在1.33~1.45之间,A/NK在1.49~2.60之间,属于过铝质高钾钙碱性系列;微量元素Sr、Ba、Ti、P强烈亏损,具有明显的Eu负异常,具有A型花岗岩的特征。黑云母二长花岗岩的锆石大部分为具有清晰震荡环带结构的岩浆锆石,从3个样品获得LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄分别为2185±29Ma、2183±13Ma、2166±10Ma,据目前所获得南辽河群碎屑锆石年龄(1.95~2.15Ga),本文认为黑云母二长花岗岩的侵位时代要早于南辽河群地层沉积的时间,构成了南辽河群地层沉积的基底。花岗闪长岩呈岩枝状侵入黑云母二长花岗岩和里尔峪组地层中,富SiO_2(72.54%~74.31%)、Al_2O_3(15.01%~16.17%),全碱(K_2O+Na_2O)平均7.77%,相对富钠(Na_2O/K_2O=1.27~2.82),贫钙、镁,MgO平均为0.26%,CaO平均为1.59%,Mg#值平均为54.0,铝饱和指数A/CNK集中分布在1.61~1.78之间,A/NK在1.49~2.60之间,属于过铝质钙碱性系列,具明显的Eu正异常,Y/Yb低,Sr/Y高,而且强烈亏损Th、Ta、Nb、Ti等高场强元素,富集Ba、K、Rb、Sr等低场强元素,具有埃达克质花岗岩的特征。花岗闪长岩的锆石大部分为具有清晰震荡环带结构的岩浆锆石,从2个样品获得LAICP-MS锆石U-Pb年龄分别为1995±18Ma、1995±13Ma。可以推断花岗闪长岩的侵位时代为2.0Ga左右。本文认为具有A型特征的黑云二长花岗岩是陆块内部拉伸减薄-裂解过程中下部地壳部分熔融的产物,具有埃达克质特征的花岗闪长岩是俯冲过程中所形成火山弧或活动大陆边缘岩浆活动的产物。以上研究表明胶-辽-吉古元古代造山/活动带可能经历了在2.2~2.15Ga左右的拉伸裂解过程和2.0Ga左右俯冲挤压的构造演化过程。     

海洋资源可持续利用与海洋经济可持续发展

一、海洋资源与海洋资源环境,海洋资源是指存在于海洋及海底地壳中,人类必须付出代价才能够得到的物质与能量的总和。按照海洋资源的自然属性,可以把海洋资源分为海洋生物资源、海水化学资源、海底矿产资源、海洋空间资源、海洋再生能源。按照海洋资源的形成方式,可以把海洋资源分为可再生资源和非再生资源。从理论上来说,海洋可再生资源是可持续利用的海洋资源,海洋非再生资源的可持续利用难度比较大,是难以长久的,除非寻找到替代品。而再生海洋资源又可分为两类：第一类海洋资源的流动或转化基本上与人类目前的利用水平无关,它们主要包括海洋再生能源、海水化学资源;     

冀北北岔沟门地区中生代侵入岩地质年代学和地球化学特征研究

北岔沟门地区广泛分布中生代侵入岩体.本文选取了该地区有代表性的8个岩体进行地质年代学和地球化学研究,旨在建立其年代格架并探讨岩石的成因演化.主要岩石类型为闪长玢岩、花岗闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩等.颗粒级锆石的U-Pb同位素测年数据表明所研究的岩体主要有三期早三叠世(245～250Ma)、晚侏罗世(140～147Ma)和早白垩世(125～137Ma).地球化学数据表明岩石普遍具有较高的钾含量、准铝质,主要属高钾钙碱性系列,部分为橄榄玄粗岩系列.岩石不同程度地显示轻稀土元素富集、高场强元素(HFSE)和大离子亲石性元素(LILE)解偶等特点.进一步的岩石地球化学研究表明区内侵入岩可划分为高BaSr和低BaSr两种类型,其中高BaSr型具有高Al2O3(≥15%)、Sr(≥400×10-6) 和低Y(≤18×10-6)、Yb(≤1.9×10-6),高的Na2O/K2O(>1), Sr/Y(>20)、La/Yb(≥10)比值;较高的Mg#(38.47～57.78)、具正的或弱的铕负异常等地球化学特征,这些特征与埃达克岩具有某些相似性;而低BaSr型岩石SiO2、K2O、Y、Yb含量相对较高、Al2O3、Sr、Ba含量相对较低、具明显的铕负异常等地球化学特征.尽管两类岩石在时空上密切共生,但可能具有不同的源区和成因机制.综合研究表明本区中生代侵入岩总体形成在加厚地壳的构造背景下,与底侵作用或壳幔相互作用有关.     

硬X射线气球探测中方位,仰角驱动系统的改进

本文叙述了高空气球探测硬X射线时的方位,仰角的驱动情况。 构成方位,仰角驱动器的电路尽可能简单严谨,提高高空工作的可靠性。当用一个0.1秒的脉冲去分别驱动方位、仰角转动时,可得到方位、仰角的微动指向精度为0.06°及0.08。按照遥控指令,方位可在0°～360°变化,仰角可在0°～90°范围内变化。