描述岩石粘弹性固体性质的开尔文模型

大多数固体材料都具有弹性,但真实的固体却极少严格遵从弹性的虎克定律。这些固体材料的变形往往有对时间的依赖性,这种性质是流变学研究的内容。岩石是自然界最普遍的固体,它的力学性质在通常条件下可用虎克定律作精确的描述,而在漫长的地质过程中,岩石的流变特征就逐渐显现出来。地质作用越缓慢,岩石对变形时间的依赖性越明显。为精确描述岩石在地质过程的力学性质,流变学方法被引入地质学。笔者已经介绍过描述"牛顿流体"的马克斯威尔流变模型,文中介绍描述粘弹性固体的开尔文流变模型。和马克斯威尔模型一样,开尔文模型也是流变学的基本模型,它是由一个弹性元件和一个阻尼元件并联而成。文中给出开尔文模型的本构关系和地质应用的简介。     

利用矿物方解石进行水体除磷实验研究

为探索解决水体富营养化问题的新方法,利用矿物方解石对含磷溶液进行了除磷实验。实验结果表明,方解石晶芽可以促进磷的沉淀,降低溶液磷浓度;其降磷效果与溶液初始磷浓度有关,初始磷浓度为1.2mg/L,除磷率为12.68%,初始磷浓度为3mg/L,除磷率为69.94%,初始磷浓度为5mg/L,除磷率为88.48%;同样,实验温度升高,可使方解石降磷效果明显提高。经透射电子显微镜测试,除磷沉淀物没有明显的晶质体特征。     

底摩擦重力试验在倾倒变形岩体稳定性研究中的应用

底摩擦重力试验(底摩擦试验)是利用相似理论分析原理,将研究原形按几何比例和各种物理力学参数,制作相似模型及确定相应的边界条件。然后按照相似边界条件进行加载试验,再现曾经发生过或今后将会出现的物理力学现象,进而了解其发展演化规律及其对工程的影响。澜沧江某水电站坝肩主要为典型的倾倒变形岩体,为探讨倾倒变形岩体在天然重力场条件的变形破裂发展趋势。试验采用模拟重力场条件的岩体底摩擦模型试验技术模拟分析岩体倾倒变形进一步发展演变过程及特征。     

评价生物气生成量、生成期的元素平衡法及其应用

生物气的生成期对其成藏有至关重要的制约作用,但目前国内外尚缺少可信、有效方法来对此进行评价。针对这一难题,考虑到无论生物气的生成机理如何,都是一个有机元素之间的物质平衡过程,文章探索并建立了评价生物气生成量的元素平衡法,并利用松辽盆地大量的实际分析数据,对这一评价方法(模型)进行了标定和应用。结果表明,松辽盆地生物气的生成可能主要发生在800m以浅的埋深条件下;区内源岩生物气的生成量约为285.0×1012m3;生物气的主要生成期在嫩江组沉积末期之前。     

论油气成藏与金属成矿的关系及综合勘探

从油气藏及金属矿藏的来源、运移、成藏/成矿等方面对油气成藏和金属成矿之间的关系进行了论述,指出油气藏和沉积金属矿藏均来自于相同的烃源岩/矿源层。一些金属(铀、黄铁矿等)的存在,有可能对有机质向烃类的转化起到了积极的催化作用,而烃类中的有机酸对金属元素具有溶解、螯合作用,有利于金属元素随烃类和成矿流体的析出。烃类和成矿流体在水-油-岩共存体系,在近乎相同的运移机制和路径中,能够一起溶解、萃取其路径上的金属元素,有利于金属元素的运移。油气与成矿流体可以在圈闭中聚集、成藏或者由于物理化学条件的变化,金属矿物独立沉淀成矿。油气与金属的成藏/成矿在时间和空间上也具有某些相似性。因此油气成藏和金属成矿具有非常密切的关系,有利于对二者进行综合勘探和利用,具有非常重要的现实意义。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

河南桐柏围山城层控金银成矿带同位素地球化学

河南省桐柏山区的围山城金银成矿带包括破山特大型银矿、银洞坡大型金矿、银洞岭大型银多金属矿床及一些矿点,赋矿地层是新元古界歪头山组,矿体产状与地层产状一致,形态呈似层状、鞍状或透镜状,层控特征显著。氢-氧-碳同位素地球化学研究指示早、中阶段的成矿流体主要为变质水,晚阶段有大量大气降水加入成矿流体系统。碳-硫-铅同位素指示成矿物质来自于歪头山组地层;钾-氩同位素表明成矿作用(100~140Ma)发生在秦岭陆陆碰撞造山的高峰期之后碰撞挤压向伸展转变的背景下。综合考虑矿带的成矿流体来源、成矿物质来源以及矿床地质特征,认为围山城成矿带属典型的层控造山型金银成矿系统,形成于中生代扬子与华北板块的陆陆碰撞造山体制。     

太原市区土壤中多环芳烃污染特征研究

采用1个样/km2的密度,1个分析组合样/25km2的方法,对太原市区土壤中多环芳烃进行了调查。结果表明,太原市区土壤中多环芳烃的平均含量为8.65μg/g;空间分布上北高南低,高值点主要位于工业区及交通要道地段;组成上以四环及四环以上的多环芳烃为主。通过与国内外城市土壤的对比可知,太原市土壤PAHs污染已相当严重,其来源主要是煤炭的燃烧。太原市工业布局、能耗类型和地理位置是造成土壤PAHs污染的主要原因。     

长江流域沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术研究:以长江流域安徽段为例

长江全流域性的Cd异常是被中国正在进行的多目标地球化学调查发现的重大生态环境问题。以长江流域安徽段为研究对象,对沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术进行了系统研究。通过对安徽段长江干流及其主要支流悬浮物中元素含量的测量查明:悬浮物是流域内重金属元素大跨度迁移的主要载体;Cd在悬浮物中的富集程度远远大于其他重金属元素,这或许正是Cd可以形成沿江流域性异常的主要原因;长江干流悬浮物中重金属元素含量的变化明显受到沿江支流的影响。安徽段长江干流及其主要支流重金属元素输出通量定量计算结果表明:秋蒲河是安徽段重金属元素输出通量最大的支流,每年在安徽段长江两岸土壤中沉积下约4.45t的Cd。利用悬浮物加密测量、1∶5万土壤测量和岩石测量对顺安河流域Cd异常源追踪结果显示:内生金属矿床特别是铅锌矿是悬浮物中Cd的最大的供应源。采用河漫滩沉积物分层采样技术和同位素测年技术,初步恢复了研究区Cd等重金属元素沉积和污染的地球化学历史,对研究区Cd等重金属元素异常的未来演变趋势进行了预警预测。     

应用混合分布研究银川平原地下水埋深对植被的影响

银川平原地处西北干旱地区,自然生态环境在西北地区具有典型性。研究银川平原的生态环境,需要研究植被,它反映多种因素的作用。在影响植被的各种因素中,地下水对植被生长的影响非常重要,但将地下水对植被生长的影响进行定量化分离并不容易。近年来,用混合分布函数处理大量数据的方法受到越来越多的关注,但是混合分布函数的参数求解一直比较困难。文章提出了一种基于混合分布函数和数据直方图之间的关系,用最小二乘法估计参数的新方法;并用这种方法,结合银川平原遥感数据中的归一化植被指数NDVI,对地下水埋深与植被生长的关系进行定量分析,得到地下水埋深对植被影响所服从的正态分布密度函数。