堆载诱发型土质滑坡运动特征物质点法模拟

坡顶堆载是人类工程活动诱发滑坡的主因之一。物质点法（MPM）属于一种无网格数值计算方法,它能够有效模拟滑坡大变形全过程物质行为与运动特征。文章基于线性形函数离散方法、MUSL求解格式及Drucker-Prager屈服准则,建立了可用于滑坡全过程模拟的单套单相物质点模型;通过对比干燥铝棒堆积物模拟砂堆失稳过程的基准试验结果,对模型有效性进行了验证。对堆载诱发型土质滑坡典型工况进行了物质点法全过程模拟,获得了滑坡全过程中典型时刻坡体形态、塑性应变分布以及控制点滑速演化趋势。结果表明:算例堆载诱发型土质滑坡属推移型滑坡,具有渐进性破坏特征,可分为坡顶压缩、局部蠕滑、加速滑动与减速滑动等四个阶段。参数分析结果亦表明,堆载诱发型土质滑坡前缘物质运动特征量均与堆载量间存在强正相关性、而与土体黏聚力及内摩擦角存在强负相关性。统计29种典型工况,分别建立了峰值滑动加速度、最大滑速、最大滑距及坡体最大动能等运动特征量与堆载量、土体黏聚力及内摩擦角之间的线性回归方程,可用于堆载诱发型土质滑坡致灾行为预测。     

南京粉砂三轴压缩过程中的三维孔隙结构演化特征

砂土三轴剪切过程中细观孔隙结构演化与其宏观力学性质之间存在着紧密联系。基于南京大学自主研发的微型三轴仪,对南京粉砂试样进行了三轴剪切试验,利用显微CT扫描,获得了加载过程中试样的三维孔隙结构演化特征。结果表明:试样表现出应变软化-硬化型的应力-应变关系曲线;端部摩擦阻碍试样体积膨胀,发生鼓形区状破坏;试样整体体孔隙率从初始的46.3%减小到40.9%,后增大到43.0%附近,且试样破坏区孔隙率显著增大;统计区状破坏区表征单元体孔隙参数,发现破坏前孔隙被压密消失,孔隙数量减少32.4%,平均孔隙半径减小48.8%,导致孔隙半径分布趋于集中,破坏后破坏区域内出现大量大半径的孔隙;颗粒间错动导致颗粒棱角破碎,使孔隙形状趋于规则。     

阿尔金环形山花岗片麻岩同位素年龄及成因研究

阿尔金中段环形山二长花岗片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为928±9Ma。岩石Si O2含量为72.26%~74.34%,全碱(Na2O+K2O)为7.22%~8.32%,Al2O3含量为12.40%~13.51%,含量较高;Mg O为0.43%~1.07%,Fe OT为2.09%~2.43%,Ca O为1.02%~2.03%,Ti O2为0.19%~0.32%,含量较低。岩石Fe OT/Mg O比值为2.28~4.87和Al2O3/Ti O2比值为40.4~69.0(均小于100)、Ca O/Na2O比值为0.46~1.06(大于0.30)、K2O/Na2O比值为2.10~3.43(大于1),富集大离子亲石元素Rb、Th、K及La等,亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti,Th/U比值为5.17~14.7、Zr/Hf比值为30.3~34.3,ΣREE总量平均为193×10-6,(La/Yb)N为3.89~5.00(小于10),δEu0.5,这些均显示S型花岗岩地球化学特征。低Sr/Ba比值(0.12~0.2)和低的Mg#值(平均值36.2),具有负Eu异常,显示其源岩区与泥质岩、基性岩的关系不大;0.4C/FM值(0.46~64)0.8和1.8A/FM值(2.09~3.22)4的地球化学特征,表明源岩为杂砂岩。锆石饱和温度计和锆石Ti温度计演算结果显示锆石的结晶温度分别为781~801℃(平均789℃)和752~985℃(平均803℃)。估算二长花岗片麻岩源区的压力为0.8~1.6GPa。岩石地球化学特征及其同位素研究表明,新元古代早期的青白口纪阿尔金地区处于同碰撞汇聚作用构造地质背景之下,导致地壳杂砂岩部分熔融形成岩浆,之后上侵结晶形成环形山岩体。     

应用机器学习算法的成都市冬季空气污染预报研究

利用2014年3月至2017年2月成都市8个环境监测站的PM 2.5、PM 10、SO 2、NO 2、CO、O 3共6种污染物质量浓度资料以及T639全球中期数值预报模式产品,采用两种机器学习算法—递归特征消除法(Recursive feature elimination,RFE)和随机森林方法,构建了成都市冬季5种(O 3除外,因为其冬季污染较轻)污染物浓度的预报模型,并对模型的预报效果进行了评价。结果表明:基于RFE模型的5种污染物预报值与实测值的均方根误差值分别为47.58μg·m^-3、72.10μg·m^-3、8.87μ·m-3、0.59 mg·m^-3、19.84μg·m^-3;基于随机森林模型的5种污染物预报值与实测值均方根误差值分别为23.94μg·m^-3、20.98μg·m^-3、2.40μg·m^-3、0.16 mg·m^-3、8.09μg·m^-3,随机森林模型对各污染物浓度的预报效果均优于RFE模型,说明该预报方法性能良好,可为成都市冬季空气质量业务化预报提供技术支持和防控依据。     

塔里木盆地二叠纪火山—岩浆活动对古生界生储条件的影响——以塔中47井区为例

塔里木盆地古生界地层是油气勘探的重要层段,勘探开发实践证明,古生界地层中的生储盖组合及油气体系受到了二叠纪大量、长期、多阶段火山—岩浆活动的强烈影响,然而,其影响规律尚不清楚。研究选取塔中47井区的三口重点油气探井,对志留系—石炭系油砂样品进行气相色谱—质谱分析,并完成了砂岩的成岩作用及储集空间研究,结合井区三维地震解释,从有机质、储层、成藏等方面研究了二叠纪火山—岩浆活动对古生界生储条件的影响。结果表明,塔中47井所钻遇的大型火山机构,其火山—岩浆活动可以提高下伏地层中有机质的成熟度,增强储层中酸性流体对钙质胶结物的溶蚀作用,促进次生孔隙形成进而发育优质储层。靠近火山机构的油气储层受改造作用更强烈,其储集性能更好,以火山机构为中心,横向上依次分布储层显著改善区域、储层破坏区域和储层基本未受影响区域,储层改善作用的影响范围大约为6 km。储层演化与油气综合成藏与二叠纪火山—岩浆活动有一定的对应性和关联性,火山—岩浆活动直接促进了油气运移和油气藏的形成。     

我国固体矿产勘查钻孔质量评价指标分析及黑龙江省地方标准的制定

钻探是矿产勘查的主要手段之一,钻孔质量对资源评价、矿山设计意义重大。本文回顾了我国各行业地勘部门钻探质量评价标准、办法制定的发展历程,比较分析了各部门钻孔质量分级标准应用现状,指出了当前存在钻孔质量评价标准不统一、不同规范不能有效衔接、质量考核文件格式不统一、生态环境保护执行不力等方面的问题。在此基础上,介绍了黑龙江省地方标准《非煤固体矿产钻孔质量要求》（DB23/T 2072-2018）采用的指标评价体系和主要特点,提出了行业主管部门应尽快组织制订钻孔质量标准的建议。     

地面塌陷分布式光纤感测模型试验研究

突发性地面塌陷对城市安全构成巨大威胁,掌握塌陷土体变形过程对地面塌陷事故的预测预报至关重要。基于分布式光频域反射（optical frequency domain reflectometry,简称 OFDR ）和粒子图像测速（particle image velocimetry,简称 PIV）技术,开展了地面塌陷模型试验,研究了塌陷过程中土体沉降的时空分布规律,并探究了不同应变感测光缆锚固方式对光纤监测结果的影响。结果表明：光纤应变监测曲线准确地反映了不同塌陷阶段上覆土体的变形状态,揭示了土体内部应变的演化机制;在光缆上设置圆片锚板,可以有效增强光缆与土体界面的耦合变形程度;在一定的埋置深度下,随着锚板尺寸的增大,光缆与土体间的变形协调性越好。研究结果显示,分布式应变传感技术在地面塌陷变形监测中具有较好的适用性,为该类地质灾害的早期识别提供了一种有力的工具。     

环火卫星运动的坐标系附加摄动及相应坐标系的选择

与处理地球卫星相关问题类似,在研究和处理环火卫星(尤其是低轨卫星)的轨道问题时,宜采用火心历元平赤道坐标系,即火心天球坐标系,其xy坐标面和x轴方向就是相应的平赤道面和平春分点方向.与地球的岁差章动现象类似,在该坐标系中,火星赤道面在空间的摆动同样会引起坐标系附加摄动.采用类似对地球岁差章动的处理方法,在一定精度前提下,基于IAU2000火星定向模型,处理了火星赤道面摆动中的岁差效应,并在此基础上,研究岁差对环火卫星轨道的影响,给出了相应的火星非球形引力位的变化及其导致的卫星轨道的坐标系附加摄动解,其表达形式简单,引用方便.与高精度数值解的比对表明,该分析解能够满足通常的精度要求.因此,在处理环火卫星(即使是低轨卫星)轨道及其相关问题时,可以采用统一坐标系:火心天球坐标系.而不必像当初处理地球卫星那样,为了避免计算坐标系附加摄动而引进一种混合型赤道坐标系,即采用瞬时真赤道面和历元平春分点方向作为其xy坐标面和x轴方向.在统一坐标系的选择下,实际工作中就不会存在坐标系转换的麻烦.     

杭州西湖轮虫的群落结构及与水体环境因子的关系

2007年1月-2010年10月,对杭州西湖进行调查研究,利用综合营养状态指数对西湖的营养状况进行评价,通过种类组成、优势种、多样性指数等指标探讨西湖轮虫的群落结构与水体营养状况之间的关系.结果表明,西湖总体处于中-富营养状态.调查期间共检出轮虫29种,以角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)等最为常见;总数量处于较低的水平,多样性水平不高;各采样点在不同年份表现出不同的季节变化规律.相关性分析结果表明,西湖轮虫密度与水温、TLI指数、总氮、高锰酸盐指数、透明度和pH值的相关性高度显著;Margalef多样性指数和Shan-non-Wiener多样性指数与水体环境因子表现出不同的相关性.研究发现,西湖轮虫结构不仅与水体的营养状况关系密切,还受引水过程引起的水动力学的影响,从引水入湖口到出水口存在一个以水动力学过程为主导的生态梯度.