中国-俄罗斯原油管道工程(漠河-大庆段)冻土工程地质考察与研究进展

在2005-2007年期间,先后3次对中国-俄罗斯原油管道漠河-大庆段沿线的冻土工程地质条件等进行科学考察,开展了冻土工程地质条件及其在气候变化和人类活动作用下的评价和预测研究.考察研究结果表明:管道沿线多年冻土在各类融区、季节冻土和水系等分隔作用下呈片状或岛状分布,沿线岛状、稀疏岛状及零星岛状占多年冻土区段的40%左右;管道沿线多年冻土随着气候的转暖和人类活动的影响不断退化.地形地貌单元、植被分布、地表水分条件的变化等局部因素对多年冻土的分布和地下冰的赋存产生重要的影响,管道沿线大约分布有50 km左右的沼泽湿地,其表层为腐殖质土及泥炭层,泥炭层下面分布着含土冰层或地下冰,是管道沿线最差的冻土工程地质地段;由于中俄原油管道沿线水系发育多,冻胀丘、冰椎和冰幔等不良冻土现象广泛分布.科学考察的成果为管道沿线冻土工程地质条件评价和预测、管道的稳定性影响分析以及后期的长期检测系统设置等研究奠定坚实的基础,进一步为即将开工的中俄原油管道漠河-大庆段工程的设计、施工提供科学依据.     

墨西哥湾GC238区冷泉碳酸盐岩的微结构与石化微生物特征

采于墨西哥湾GC238海底天然气渗漏区浅表层的冷泉碳酸盐岩呈结核状产出,由方解石微晶和胶结物及少量的黄铁矿构成。胶结物由直径为0.1～0.5 m的方解石化的球体、卵形体、棒状体组成,充填于方解石晶体之间。冷泉碳酸盐岩结核下表面发育有由方解石化的球体、卵形体、棒状体组成的薄层,其中的一些球状集合体（约5 m）断面显示发育有核和外壳的层圈结构。黄铁矿呈草莓状,也具有相似的层圈结构。这种层状结构与活体古细菌被硫酸盐还原细菌包裹的层圈结构相似。样品中所保存的球体、卵形体、棒状体及其所组成的层圈结构可能是石化的甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌。     

青藏高原东南木里地区二叠纪苦橄岩的Os-Sr-Nd同位素地球化学研究

本文报道了在青藏高原东南木里地区发现的二叠纪苦橄岩和与其共生玄武岩的主微量元素地球化学特征以及Os-Sr-Nd同位素组成。苦橄岩和与其共生玄武岩受地壳混染作用影响较小。根据苦橄岩的Ti/Y比值和初始的Os同位素组成,将木里苦橄岩分为两类:高Ti/Y型苦橄岩和低Ti/Y型苦橄岩,其中高Ti/Y型苦橄岩具有高的γ_(Os)= 5.3～ 10.7和ε_(Nd)= 5.9～ 6.4,与全球典型洋岛玄武岩的Os和Nd同位素组成接近,代表了地幔柱源区的同位素特征;而低Ti/Y型苦橄岩具有低的γ_(Os)=-4.1～ 1.2和ε_(Nd)= 3.2～ 5.0,可能表明受到了SCLM(大陆岩石圈地幔)源区物质的混染。与其共生的玄武岩具有低的γ_(Os)=-3.5～-1.6和ε_(Nd)=-0.6～ 0.7,表明其来自于不同于低Ti/Y型苦橄岩也有异于高Ti/Y型苦橄岩的地幔源区,但是也可能受到了SCLM物质的混染。基于Nd-Os同位素的地幔柱与SCLM的二端元混合模型显示:低Ti/Y型苦橄岩可能是SCLM物质组分与地幔柱起源的苦橄质原始岩浆混合形成的;与苦橄岩共生的玄武岩可能是由地幔柱来源的玄武质岩浆与SCLM小比例熔融的熔体混合形成的。     

藏南地区中生代硅质岩的地球化学特征及其成因意义

藏南地区中生代硅质岩包括蛇绿岩套硅质岩(与蛇绿岩共生)和非蛇绿岩套硅质岩两大类.本文重点分析日喀则地区彭错林、夏鲁以及泽当地区的罗布莎、江孜盆地宗卓组及四个剖面的硅质岩.其中,彭错林、夏鲁和罗布莎硅质岩与蛇绿岩共生,江孜盆地宗卓组为非蛇绿岩套硅质岩.分析表明:(1)藏南地区硅质岩剖面地球化学特征鲜明,具有一致性和多样性特点;(2)与蛇绿岩共生的彭错林、夏鲁、罗布莎硅质岩普遍具有高Si、高Fe、低Al特征,大部分微量元素相对于克拉克值亏损,稀土元素总量低,经北美页岩标准化后,Ce异常明显或不明显,重稀土相对轻稀土富集.硅质泥岩的∑REE要明显高于硅质岩;(3)非蛇绿岩套宗卓组硅质岩SiO2含量稍低,Al2O3、TiO2则相反.V、Th、Hf、Ta等不相容元素上亏损程度较小,部分样品含量可接近克拉克值.稀土总量相对较高,页岩标准化配分模式上体现为弱Ce正异常,负Eu异常,轻重稀土分异不明显的平坦型曲线图;(4)地球化学特征指示了,藏南地区硅质岩多数具有明显的热水沉积成因属性,同时有正常陆源组分的加入.其中,夏鲁硅质岩的热水沉积地球化学特征较为典型,而宗卓组硅质岩则表现出受陆源物质加入的影响显著的地球化学特点.     

PSO-RBFNN模型及其在岩土工程非线性时间序列预测中的应用

岩土工程受力变形演化是一个典型的非线性问题,其演化的高度非线性和复杂性,很难用简单的力学、数学模型描述,但可用粒子群优化径向基神经网络对岩土工程应力、位移非线性时间序列进行动态实时预测。网络径向基层的单元数通过均值聚类法确定后,所有其它参数：中心位置、形状参数、网络权值,均通过粒子群优化算法在全局空间优化确定。工程实例应用表明,该模型预测结果准确、精度高,有良好的应用前景。     

相山铀矿田成矿物质来源探讨

铀源分析是铀矿床成因研究中的关键问题.在分析区域铀丰度特征的基础上,根据区域成矿物质在地质历史过程中的时空演化,结合相山矿田矿石铅同位素组成及岩、矿石微量元素地球化学对矿田铀源分析的指示,认为下寒武统地层为区域铀源层,相山火山盆地是区域成矿物质的"汇"区,岩浆及期后热液是铀的载体,即岩浆作用实现了铀从"源"到"汇"之间的物质转移.在岩浆演化过程中,铀向气液转移,为铀成矿提供了物质基础,岩浆期后流体-岩石相互作用,也促使了基底片岩、流纹英安岩中的部分铀进入成矿溶液.     

层状出溶结构导致拉长石晕彩形成——来自透射电镜的证据

从拉长石出溶结构的形态特征、成分差异和出溶结构的取向研究出发,采用TEM、STEM 以及SAED等手段对其进行测试,发现拉长石出溶结构层的厚度符合理论计算值,结构层的成分由富钙和贫钙两相长石组成,具备了产生干涉作用的必要条件.研究结果表明,拉长石的晕彩色是因其内部的层状出溶结构对光的干涉所致,结构层的厚度主要受富钙相长石的控制.随着钙(An)含量的增加,结构层相应地增厚,且富钙层的增大幅度大于贫钙层,从而导致晕彩色波长也随之增大.出溶结构层的取向为(153),近于平行晶体的(010)面,但不同产地的拉长石,尽管晕彩色相同,其出溶条纹中的钙含量和条纹的具体取向也不尽相同.     

巴拉贡矿区低品位坡缕石粘土的成胶性能探讨

以改良库布齐沙漠为目的,结合坡缕石粘土特有的成胶性、吸附性和保水性能,用巴拉贡矿区的低品位坡缕石粘土进行了粘土成胶性能的研究.结果表明,在加入聚合物PAAS含量相同的条件下(与水的体积比为0.05mL/100 mL),球磨成胶和胶磨成胶的效果较好,两者的最佳土水比值相近,约20～21 g/100 mL,略高于棒磨成胶的18 g/100 mL,远高于均质成胶的6 g/100 mL.本研究为改良沙漠化土壤提供了新思路,同时为坡缕石矿物找到了新的应用领域,拓宽了低品位坡缕石粘土的市场.     

长江中下游地区二叠纪碳酸盐斜坡沉积及其成矿意义

长江中下游地区二叠系发育,主要由碳酸盐岩、硅质岩和碎屑岩组成.其二叠系不仅是华南地区最重要的烃源岩,而且也是长江中下游铜等多金属成矿带的重要赋矿层位之一,因此,进一步确定其沉积相以及古地理意义重大.发育在长江中下游地区的二叠系以往多被认为主要属于浅水碳酸盐台地沉积,其次是较深水的陆棚沉积或者裂陷槽沉积.但进一步研究发现,二叠系的碳酸盐斜坡沉积相发育,它主要由砾屑石灰岩、泥晶粉屑灰岩、硅质岩和泥晶灰岩组成,斜坡主要发育于中二叠世的栖霞期和茅口期,其次是吴家坪期和长兴期.碳酸盐斜坡主要沿安徽铜陵-东至-宿松-线以及湖北大冶-江西瑞昌一线分布,其成因大致受江南断裂和长江断裂控制.同沉积断裂不仅控制着碳酸盐斜坡的发育和展布,同时也构筑了深水盆地、斜坡和浅水台地沉积体系,构成油气生、储、盖单元的组合,为二叠系成为华南地区最重要的烃源岩提供了成因解释.控制斜坡发育的断裂既可以是含矿热水溶液、海底热泉和火山的通道,同时斜坡带也可以成为金属硫化物矿床的富集场所,因此,它对长江中下游铜多金属成矿带的层控和喷流成因提供了可选择的解释.长江中下游地区中、晚二叠世断裂发育,显示盆地的伸展特征,符合古特提斯洋东扩构造背景.     

松花江哈尔滨段河床冲积物与沙尘天气关系的讨论

笔者重点分析了哈尔滨河床冲积物的粒度组成,结合沙尘沉降物的粒度组成,论述了裸露河床冲积物对沙尘天气的影响。河床冲积物及沙尘沉降物粒度分析结果显示,裸露河床冲积物粒径大于63μm的颗粒占84%以上,而小于63μm粒径的颗粒很少,小于10μm的颗粒微乎其微;沙尘沉降物中小于63μm的粉粘颗粒含量在90%以上。对河床冲积物而言,无论是砂级别的粗颗粒物质还是粉粘级别的细颗粒物质都与沙尘沉降物的粒度无相关性,对沙尘暴物质组成没有影响或影响很小。受砂级别的粗颗粒物质扬起高度和搬运距离的限制,沙尘暴发生时,裸露河床中的冲积物颗粒不会被远距离搬运而影响到整个哈尔滨地区,真正影响整个哈尔滨地区的沙尘物质是小于63μm的粉砂级别的颗粒,特别是小于10μm的粉尘。笔者认为对哈尔滨沙尘天气产生重大影响的是含有大量细颗粒物质的城市地表土和建筑土等,这些地域是防止沙尘天气的重点治理区域。