基于放射性同位素的堤坝渗漏模型研究

环境同位素的方法研究堤坝渗漏是一种有效的方法,利用环境同位素堤坝渗漏研究中的基本原理,环境同位素作为天然示踪剂,标记着地下水、河水和降水。目前用来定量的描述堤坝渗漏过程的同位素场微分方程模型相对较少,在作一定的假定和简化的前提下,基于力学基本定律和微元法推导堤坝渗漏的放射性同位素微分模型,为定量计算和精确模拟堤坝渗漏提供确定性的数学模型,为分析堤坝渗漏过程提供帮助。     

蒙古—鄂霍茨克构造带中段构造变形及动力学特征

蒙古—鄂霍茨克构造带作为中亚造山带的重要组成部分,其构造变形和动力学特征一直是地质界关注的问题。沿着该构造带中段,对5个韧性变形点及1个脆性变形点进行详细解析,揭示了该构造带变形及动力学特征。B型褶皱、揉皱、A型褶皱、矿物拉伸线理、S-C组构都显示了该构造带明显的NW—SE剪切作用。剪切方向稳定而单一,未发现多方向变形叠加现象,可能指示了蒙古—鄂霍茨克构造带的形成过程为一期主要的俯冲碰撞或多期同向的俯冲碰撞。对蒙古—鄂霍茨克构造带形成时间和动力学背景进行了讨论,认为该构造带主要形成于中晚侏罗世—早白垩世东亚多向汇聚动力学背景之下。对构造带内地质点mg6脆性断层面上滑动矢量进行了统计和古应力场反演,得出两期古构造应力场,一期为NW—SE挤压,一期为近E—W挤压。NW—SE挤压应力场可能对应了中晚侏罗世—白垩纪古太平洋板块向西俯冲对中亚地区的远程影响;而近E—W向挤压可能反映了早新生代印度—欧亚板块碰撞对中亚地区的远程效应。     

135~130 Ma: 大别山第二次“去根”时间？

大别杂岩主要由早白垩世侵入岩和三叠纪变质岩组成。它的四周是四条区域性韧性剪切带:郯城—庐江断裂,商城—麻城断裂,襄樊—广济断裂和晓天—磨子潭断裂。其中,晓天—磨子潭断裂和襄樊—广济断裂在早白垩世具有相反的走滑剪切方向:北侧的边界断裂(晓天—磨子潭断裂)是一个左行剪切断裂,而南侧的边界断裂(襄樊—广济断裂)是一个右行剪切断裂。在大别杂岩内部,早白垩世低角度剪切面理的倾伏向以SE向或NW向为主。这些晚期剪切面理上的拉伸线理的倾伏向同样为SE或NW向。大别杂岩总体具有朝SE向挤出和顶部相对朝NW向剪切的构造特征。这些表明晚中生代是该杂岩演化的重要阶段。该杂岩的边界断裂和内部构造特征指示其晚期抬升是沿造山带方向(SE—NW)以低角度方式进行的。这一过程直接导致高压-超高压变质岩和同构造岩浆岩被抬升至近地表。同时,年代学研究表明:大别杂岩(扬子板块东北缘地壳)在晚侏罗世—早白垩世经历大规模混合岩化的时间为145~135 Ma,同造山岩浆作用的时间为145~135 Ma,后造山火山-岩浆活动的时间为135~120 Ma。因此,该杂岩中三叠纪高压-超高压变质岩所记录的早白垩世抬升过程不是印支事件的后续,而是燕山期陆内造山及随后发生的伸展过程有关。尽管这一陆内造山事件的起始时间至今仍不确定,但大别山未变形岩体(130~120 Ma)的年代学研究结果和我们新测得的同构造伟晶岩脉的锆石U-Pb年龄(130 Ma)为早白垩地壳变形提供了良好的上限制约。这样,大别山经历了三叠纪碰撞造山和伸展,晚侏罗世—早白垩世陆内造山-伸展二次过程。     

新疆霍什布拉克铅锌矿床微量元素地球化学

霍什布拉克铅锌矿床是新疆西南天山地区晚古生代碳酸盐岩容矿的重要矿床。本文采用高精度电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对主要矿石矿物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)和热液脉石矿物方解石进行了微量元素地球化学研究。研究表明,黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、方解石具有较为相似的稀土元素特征,Eu正异常明显,弱负或弱正Ce异常指示成矿流体最初由相对氧化的条件演化为还原条件。与霍什布拉克岩体、容矿围岩的稀土元素组成进行对比后发现,硫化物及热液方解石稀土元素配分曲线部分与重结晶泥晶灰岩重合,结合前人同位素地球化学研究,认为容矿坦盖塔尔组碳酸盐岩为成矿提供了必要的成矿物质及成矿流体组分。Ga/In值显示闪锌矿为低温成矿;硫化物明显富集LREE,Hf/Sm、Nb/La和Th/La值小于1,显示铅锌成矿过程中成矿流体主体以富Cl为特征;Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta值变化范围相对较小,表明成矿期流体性质相对较为稳定,基本未混入外来流体。     

花山岩画开裂岩体声波测试与分析

阐述了声波测试的方法和过程,通过在岩体中声波的传播速度,建立开裂岩体厚度与劣化程度的数学模型。结果表明,开裂岩体厚度小于30 mm时,强度损失较大;开裂岩体厚度大于30 mm时,强度基本保持不变,为今后花山岩画的保护提供科学可靠的理论依据。     

西藏羌塘香桃湖地区泥盆纪猫耳山岩组的解体及蛇绿混杂岩带的初步厘定

猫耳山岩组分布于龙木错—双湖缝合带西延的关键区域,具有复杂的岩石组合和变质变形特征,是理解缝合带西部构造演化的关键。1∶25万查多岗日幅区调认为猫耳山岩组为一套晚泥盆世遭受角闪岩相变质作用改造的碎屑岩、碳酸盐岩夹基性火山岩沉积建造,其中部分变质基性火山岩显示出蛇绿岩的地球化学特征。近期的研究表明,原猫耳山岩组是由形成于不同时代和构造背景,遭受不同程度变质作用改造的岩片构造混杂而成,对其进行必要的解体工作,是认识该区物质组成及构造演化的前提。在大量野外观察和实测剖面的基础上,结合岩石学、地球化学和同位素年代学,将原猫耳山岩组初步解体为晚古生代蛇绿岩、早古生代蛇绿岩、早石炭世咸水河岩组、中三叠世拉顺岩组等不同地质单元,并概述解体依据和不同单元的物质组成、变质特征、形成时代及构造背景,为进一步深入理解缝合带西部物质组成、从整体上认识龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带的构造演化提供了新的资料。     

藏北羌塘红脊山地区香桃湖变质堆晶辉长岩地球化学特征及其地质意义

香桃湖变质堆晶辉长岩是由原"猫耳山岩组"解体出来的早古生代基性岩,其对于研究区域上龙木错—双湖—澜沧江缝合带的构造演化具有重要意义。岩相学研究表明,该堆晶辉长岩经历了高级角闪岩相变质,并遭受了绿片岩相退变质作用的改造;地球化学研究显示,其Si O2含量为44.7%~46.2%,Mg O为7.05%~8.48%,Mg#值为51.02~53.90,相容元素Cr含量为168×10-6~288×10-6、Ni为60×10-6~103×10-6,远低于原生玄武质岩浆,反映香桃湖变质堆晶辉长岩经历了一定程度镁铁质矿物的分离结晶作用;部分样品微量和稀土元素显示出OIB的特征,另一部分显示E-MORB的特征。因此,该变质堆晶辉长岩的原岩应形成于受洋中脊中轴型地幔热柱叠加的洋中脊,其可能为红脊山地区早古生代的大洋残片。     

斜坡堤护面块体安放过程及稳定性数值模拟

利用基于光滑粒子流体动力学(SPH)数值方法的开源软件DualSPHysics进行数值试验,模拟斜坡式防波堤上扭王字护面块体的安放过程,研究护面块体的稳定性。首先以DualSPHysics为平台开发了护面块体的安放功能模块,并对护面块体的安放效果进行评价,实现了按指定安放密度进行块体安放。块体安放完成后,在数值波浪水槽中研究护面块体在规则波作用下的运动及受力响应,并分析护面块体失稳的典型形式和失稳标准,通过系统化的参数分析,探讨波浪要素及块体安放等因素对块体稳定性的影响。结果表明,扭王字块体稳定性系数的取值范围为21.64~26.20,是规范推荐值的1.5倍左右。块体鼻轴方向的相对位置主要影响单个块体的上举脱出失稳,鼻轴方向在坡面上赤平投影图越分散,护面块体层整体上越稳定。坡面坡度变缓时,护面块体层整体下滑趋势减弱,但更易发生上举脱出失稳;单个块体缺失会加大周围块体的上举失稳概率。     

基于形态学和宏条形码技术的南海西沙群岛浮游动物多样性的比较分析

西沙群岛是我国南海陆地面积最大的群岛,海域广阔,拥有重要的战略地位与丰富的海洋资源。为了解该海域浮游动物组成与分布特征,本研究于2019年5月在西沙群岛14个岛礁站位开展多学科综合调查,并采用形态学方法和基于18S V9测序的宏条形码技术对浮游动物样本组成进行鉴定。结果显示,此次西沙调查站位浮游动物样本的主要种类包括桡足类、软甲纲和箭虫纲,这3个类别的物种在两种鉴定方法中均具有较高的相对丰度。14个站位浮游动物平均密度为707.53±378.34 ind/m³,各站位浮游动物丰度、物种组成及优势种存在差异。形态学方法共鉴定出11门17纲18目共86个物种,18S V9分子方法鉴定出22门46纲85目共233个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),分子鉴定的物种覆盖度更高,且代表性类群相对丰度和多样性指数在大部分站位与形态学鉴定结果呈现出显著相关性,表明宏条形码技术鉴定方法与形态学鉴定方法在评价海洋浮游动物多样性方面具有较好的可比性,在我国海洋浮游动物群落监测中具有较高的应用潜力。但由于目前浮游动物的分子鉴定方法仍处于初步发展阶段,相关技术手段仍不完善,仍需多种鉴定方法结合使用,以保证浮游动物多样性鉴定的准确性。