浅埋大跨小净距隧道断面形态及合理间距的优化研究

对于大跨度小净距隧道而言,合理扁平率及双洞间距的设计对于节约成本,提高隧道线型规划具有至关重要的作用,因此,优化大跨度小净距隧道的扁平率及其间距是隧道设计施工面临的关键问题。利用大型有限元分析软件ABAQUS的标准设计语言Python编程,对某拟建大跨度小净距隧道不同扁平率及其间距进行参数化设计;采用精确罚函数法以及Nelder-Mead优化算法相结合的有限元优化分析计算程序,以隧道开挖面积、围岩塑性区、地表沉降和拱顶下沉等作为优化目标值,对建立的参数化模型进行计算,提出依托工程条件下扁平率及间距的最优组合。研究方法和成果对推动大断面小净距隧道的发展和应用具有重要的现实意义。     

应用瞬变电磁法小线框大电流探测隐伏断层

瞬变电磁法小线框、大电流技术在金属矿勘探和地下水的探测中已趋成熟。在长期实践的基础上,分析断层上方出现的感应二次场V2 负值现象和成因,提出断层和次新断层以及地质塌陷的探测方法和数据处理的要点,总结出利用小线框、大电流瞬变电磁法探测隐伏断层的技术方法。钻井验证表明,该方法施工快速轻便,断层点定位准确。     

一代地质功勋——记神府煤田发现与勘探的第一代地质工程师们

神府煤田的发现,曾震惊世界被誉为是我国＂六五＂期间煤炭工业最重要的发现和成就,也是新中国成立以来地质找矿历史上具有里程碑意义的重大成果。煤田发现者当时曾先后给胡耀邦、赵紫阳、李鹏、宋平、朱镕基等当时的党和国家领导人汇报煤田地质条件及开发前景。30年时间,神府煤田已经成为我国最大的煤炭基地,与毗邻的东胜矿区一起,2009年原煤产量超过5亿吨,占全国的六分之一。神府煤田发现前夜的艰辛与地质工程师们的付出,至今仍然鼓舞着一代又一代煤炭地质工作者。因此,从这期起,在本栏目连载。     

渭北煤田合阳县北中深部控煤构造样式分析

依据野外地表地质观测及地震、钻探最新的深部地质资料,结合对区域控煤构造认识,运用构造解析、构造应力场及地质力学分析等研究思路与方法,讨论了研究区控煤构造特征、构造样式以及成因。研究结果表明：研究区共有三类六种控煤构造样式,即挤压构造样式（宽缓褶皱、叠加褶皱）、走滑构造样式（反＂S＂型褶皱、＂入＂字型构造）及伸展构造样式（掀斜断块、堑垒构造）,其中以伸展构造样式发育为主要特征;研究区由东南向西北,构造变形强度由强变弱,先后经历了印支期南北向挤压、燕山中期北西向挤压和喜马拉雅期北东向挤压-走滑与北西-南东向伸展断陷作用;晚期形成的正断层不仅破坏了煤层的连续性,而且成为奥灰水储集和运移的主要通道,增大了底板突水的可能性,使煤炭资源开发受到影响。     

闽西行洛坑钨矿流体演化过程与成矿机制:白钨矿原位微量元素、Sr同位素的制约

行洛坑钨矿位于武夷山成矿带中部,是该带目前规模最大的钨矿床。钨矿体主要产于强烈蚀变的似斑状黑云母花岗岩岩株顶部,发育细脉浸染状、网脉状及大脉状多种矿化类型,黑钨矿与白钨矿含量近1∶1。关于矿床的流体演化过程与成矿机制目前仍不清楚,成因存在较大争议。本文在详细成矿阶段划分的基础上,对不同阶段产出的不同世代白钨矿开展了系统的原位LA-ICP-MS微量元素和Sr同位素、以及流体包裹体和H-O同位素的研究工作。行洛坑钨矿由早至晚可以划分为3个成矿阶段:细脉浸染状白钨矿-辉钼矿阶段(阶段Ⅰ)、钾长石-白钨矿-黑钨矿-绿柱石阶段(阶段Ⅱ)及硫化物-黑钨矿-白钨矿-碳酸盐阶段(阶段Ⅲ)。流体包裹体研究显示成矿流体为中高温、低盐度的Na Cl-H_2O-CO_2体系。H-O与Sr同位素表明成矿流体主要为岩浆流体,仅成矿晚期阶段有少量的大气降水加入。阶段I白钨矿相对富REE、Mo、Na和Nb,贫Sr;而随着流体演化,白钨矿REE、Mo、Na、Nb含量逐渐降低,Sr含量显著升高。阶段I白钨矿呈自形-半自形粒状,CL图像显示细密的、均匀的震荡环带,稀土元素主要与Na和Nb结合进入白钨矿晶格;阶段Ⅱ、阶段Ⅲ白钨矿呈半自形-他形,不发育或仅发育宽缓的、不规则震荡环带,稀土元素与Ca(Ca的离子空位)结合置换白钨矿中的Ca。结合蚀变与矿化特征,认为阶段I白钨矿形成于低水岩比环境,由初始岩浆流体沿微小裂隙渗透交代而形成;而阶段Ⅱ、Ⅲ白钨矿形成于高水岩比环境,CO_2的不混溶作用伴随强烈的水岩反应导致了钨的富集沉淀。结合矿床地质特征,认为行洛坑钨矿属于广义的斑岩型钨矿,细脉浸染状矿化构成了钨成矿的基础,而网脉状、大脉状矿化的叠加是钨进一步富集的关键。     

鲜水河断裂带强震相互作用的动力学模拟研究

以鲜水河断裂带为研究区,首先依据断裂带的地震活动特征,确定整个断裂带的应变积累速率;然后根据GPS观测资料给出的水平应变率和地质给出的鲜水河断裂带断层分段及其相应各段的滑动分布,确定断裂带分段的应力、应变积累速率和强震复发间隔．在此基础上,采用三维有限元模型定量研究断裂带上1893年以来M6．7级以上地震的相互作用及其对断裂带强震复发的影响．研究结果表明,鲜水河断裂带上强震的发生有利于后续地震的发生．强震之间的相互作用不仅影响了断裂带各分段的强震复发间隔,还影响了整个断裂带上的强震活动特征．     

虚拟川滇——基于千万网格并行有限元计算的区域强震演化过程数值模型设计和构建

利用合理的数值模型,对区域性的强震活动性分析,是近些年来地震学研究领域的一个热点问题.但无论从时间还是空间角度来讲,区域性强震演化的理论与数值模拟模型都是多尺度问题,对该问题的充分研究需要借助于大规模并行数值模拟技术.侧重于基于千万有限元网格技术,采用大规模并行有限元计算手段,对该问题的理论建模与并行数值算法实现,以及如何应用到对川滇地区区域强震演化过程的模拟进行了具体论述.本研究的关键目标是为中长期地震危险性估计提供一个大规模数值预报模拟平台系统.     

城市化对南京地区土壤多样性影响的灰色关联分析

随着城市化的发展,越来越多的土壤资源被侵占。本文借助RS和GIS技术,根据1984年、1995年、2003年3期TM遥感影像 (30m×30m),采用多时相连续对比法对南京地区近20年来城镇扩张情况进行了分析;结合南京地区土壤图,利用生态学领域中的多样性测度方法计算了城市化背景下南京地区的土壤多样性指数 (HP)、土壤均匀度指数 (Jsw) 和土壤丰富度指数 (R₂),进而在镇级尺度上对1984~2003年南京地区土壤多样性时空变化特点进行了研究;利用灰色系统理论中的灰色关联分析方法,对南京地区各级行政区划单位的扩张对土壤多样性的影响进行了初步探讨。分析结果表明,各级行政区划中村庄的扩张对土壤多样性指数的影响最广,约占研究区总面积的60%;镇、县和市的扩张对土壤多样性的影响逐渐减少,各占研究区总面积的26%、7%和7%。     

荒漠植物持水力研究

持水力是表征植物耐旱性的一个重要指标。对62种荒漠植物,包括10种乔木、39种灌木和13种草本植物失水过程进行了测定,并对累计失水曲线进行逻辑方程的拟合,拟合方程的决定系数都在0.8以上。按照枝、叶构件所拟合的逻辑方程拐点不同,将荒漠植物分为弱持水型、中等持水型和强持水型。灌木和草本植物的持水能力较乔木植物强。从枝构件的分类结果分析,属于弱持水型、中等持水型和强持水型荒漠植物的植物种类依此为23种、26种及13种,说明多数植物枝条的持水能力不太强。而从叶构件的分类结果分析,依次有2种,19种和41种植物属于上述3种类型,说明大多数荒漠植物的叶片的持水能力较枝条强。     

复合地基变形控制设计新思想

变形控制设计一直是复合地基设计中的难点,现今提出了“变参数、变刚度、整体调平”的设计思想,同时指出了实现此设计思想的复合地基变形控制设计(系统（DCDS）的开发流程。鉴于复合地基实践超前于理论的现实,为了完善“变参数、变刚度、整体调平”复合地基变形控制设计,最后指出了围绕这一设计思想需要进一步研究的重要问题。