晚元古冰川成因机制的评述

本文综述了晚元古冰川成因的最新研究成果．晚元白冰成岩的古地磁研究有两个重大成果：（1）晚元古冰川赋存于低古纬度：（2）晚元古超大陆的存在。它们依据古地磁及其他地质证据，反过来利用超大陆的全球古地理重建，以及冰成岩与相伴生的碳酸盐岩沉积学研究、探讨新的成因机制。     

甘肃北山地区晚震旦世山岳冰川沉积

甘肃西北和内蒙古西端的北山地区,发育有罗圈冰期和南沱冰期的古冰成岩沉积,在白湖-马鬃山一带构成长达数百公里的山岳冰川隆起带,并分隔了南北两个断陷沉积盆地。其南侧沉积盆地南缘的塔里木古陆当时并没有大陆冰川覆盖,而北侧盆地的北部与洋区相连。冰碛物皆来源于山岳冰川隆起带,常以冰筏形式携带到盆地远处坠落,构成环境多样的含冰碛岩的海相沉积组合。     

论罗圈组的冰成特征及重力流改造

华北地块南缘的上震旦统顶部的罗圈组,对研究华北及扬子区大地构造、古地理、古气候及区域地层有重要意义。但其成因历来有争论。根据它底部大规模的冰溜面、具落石构造的冰湖纹泥层、含各种冰成漂砾的杂砾岩及反映冰进冰退周期的冰川沉积序列等特征,证明它是冰川事件的产物,而不是泥石流堆积。在剖面中原生冰碛岩是基本的;重力流沉积则是冰碛物被改造再沉积的产物,应称为冰成重力流沉积。     

扬子地块新元古代裂谷盆地莲沱组沉积分异及其物源分析

扬子地块莲沱组及相当地层单元的划分和对比,一直是我国南华系（即Cryogenian）研究关键难题之一.新元古代裂谷盆地开启早期,构造-沉积分异作用,同裂谷相变很大,使得盆地边缘区地层序列不完整.过分依赖岩石地层单元对比,历存分歧,典型的就是关于莲沱组与板溪群地层对比、时代归属以及莲沱组的沉积环境问题.本文通过对扬子地块东南缘莲沱组沉积古环境分析和锆石U-Pb精确定年,认为莲沱组沉积时限为790~720 Ma,相当于板溪群中上部,是华南新元古代裂谷盆地沉积充填序列的第Ⅱ旋回.莲沱组顶部U-Pb最小年龄约720 Ma,制约了扬子地块Sturtian冰期的启动年龄≤720 Ma.通过对中扬子地块从北向南展布的莲沱组陆相-海陆过渡相-海相不同的沉积单元岩相组合的沉积特征观察研究,分析沉积环境并建立了沉积模式;莲沱组及休宁组碎屑锆石记录了莲沱组沉积时该盆地在780~760 Ma经历了持续热隆升与地层剥蚀,揭示了中国南方扬子和华夏地块聚合与裂解事件的重要信息.      

滇东成冰纪南沱组碎屑锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

针对滇东峨山和澄江新元古代晚期成冰纪南沱组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究的测试结果显示:峨山小街南沱组下段底部冰川杂砾岩最年轻碎屑锆石~(206)Pb/238 U年龄为725 Ma±4 Ma(Th/U=1.4,谐和度=98%);峨山小街南沱组上段底部泻湖相泥质粉砂岩最年轻碎屑锆石206Pb/238 U年龄为665 Ma±4 Ma(Th/U=1.9,谐和度=98%);澄江大飞田南沱组下段底部冰川杂砾岩最年轻碎屑锆石206Pb/238 U年龄为728Ma±4 Ma(Th/U=1.7,谐和度=98%)。采用单颗最年轻碎屑锆石U-Pb年龄定年法(YSG)定年可知,南沱组下段底部沉积时间可能晚于或等于725 Ma±4 Ma,上段底部沉积时间可能晚于或等于665Ma±4Ma,与扬子东南缘长安冰期(Sturtian)和富禄间冰期启动时间相近。沉积年龄下限和沉积特征分析表明,滇东南沱组下段可能与扬子东南缘早冰期长安组对比,而滇东南沱组上段则可能与扬子东南缘间冰期富禄组、大塘坡组对比。碎屑锆石U-Pb年龄谱显示,滇东南沱组碎屑锆石U-Pb年龄谱清晰记录了Rodinia超大陆裂解过程的构造—岩浆热事件,其中ca.850 Ma代表超级地幔柱上涌,ca.820 Ma代表裂谷盆地开启,ca.800 Ma代表裂谷盆地强烈扩张。     

对湖北大洪山地区一套紫红色砂-砾岩系沉积年代的再认识——碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

湖北大洪山地区花山群六房咀组之上不整合覆盖了一套紫红色砂-砾岩。这套岩石的沉积时代存在争议,一种观点认为是南华纪早期;另一种观点认为是晚侏罗世。利用LA-ICP-MS分析技术,对这套碎屑沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb测年,获得有效年龄数据125组,年龄值变化范围较大(3223~771Ma),主要集中于新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)、古元古代(约2000Ma)和新元古代(约800Ma)3个时间段。对比鄂东南地区和三峡地区莲沱组岩石学特征和碎屑锆石年龄分布特征,认为其具有相似的物源,这套岩系沉积时代应该为南华纪早期而非晚侏罗世。综合分析扬子地块的前寒武纪年龄,认为扬子地块可能存在大量未岀露的新太古代末—古元古代早期(约2500Ma)基底,约2500Ma的岩石应该是扬子地块深部基底的重要组成部分。扬子地块存在广泛的古元古代(约2000Ma)岩浆活动,这期岩浆活动可能是Columbia超大陆聚合在扬子地块的响应。新元古代(约800Ma)扬子地块北缘存在Rodinia超大陆裂解同期裂谷,裂谷内基性岩可能为大洪山地区南华纪地层中基性岩砾石的物源。     

东秦岭陡岭古岛弧和武当古弧后盆地及其地质意义

丹凤－信阳蛇绿混杂带作为秦岭－大别碰撞造山带主缝合带，其南部属于扬子板块北部大陆边缘。研究区域位于东秦岭南翼，是扬子板块北部大陆边缘的一部分。①晚元古－中震旦世，扬子板块北缘为活动型大陆边缘，发育陡岭岛弧和弧后盆地；②晚震旦－－早古生代，扬子板块北缘转为被动型大陆边缘，陡岭岛弧构成边缘地块，武发古弧后盆地演化为边缘盆地；③早古生代晚期，华北板块南缘的秦岭岛弧首先与扬子板块北缘的陡岭国缘地块（古岛弧     

南秦岭刘岭群砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

秦岭造山带的构造演化是理解华北与扬子陆块缝合过程的关键,位于商丹断裂带以南的刘岭群是揭示秦岭造山带晚古生代构造演化历史的重要窗口。采用LA-ICP-MS对刘岭群3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得最年轻的一组年龄区间为377~395Ma,主要年龄峰值约为442Ma、780~850Ma和900~970Ma,表明刘岭群沉积时代可以持续到晚泥盆世,物质来源于北秦岭构造带。结合刘岭群北侧武关杂岩的最新研究成果可以确定,刘岭群和武关杂岩共同构成了华北陆块南缘中—晚泥盆世弧前盆地的沉积序列,暗示古秦岭洋的最终闭合发生在泥盆纪之后,而华北与扬子陆块碰撞的主缝合线应位于刘岭群的南侧。     

南秦岭刘岭群砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

秦岭造山带的构造演化是理解华北与扬子陆块缝合过程的关键,位于商丹断裂带以南的刘岭群是揭示秦岭造山带晚古生代构造演化历史的重要窗口。采用LA-ICP-MS对刘岭群3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得最年轻的一组年龄区间为377~395Ma,主要年龄峰值约为442Ma、780~850Ma和900~970Ma,表明刘岭群沉积时代可以持续到晚泥盆世,物质来源于北秦岭构造带。结合刘岭群北侧武关杂岩的最新研究成果可以确定,刘岭群和武关杂岩共同构成了华北陆块南缘中—晚泥盆世弧前盆地的沉积序列,暗示古秦岭洋的最终闭合发生在泥盆纪之后,而华北与扬子陆块碰撞的主缝合线应位于刘岭群的南侧。     

扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组构造-岩相古地理恢复及油气意义*

近年来,随着扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组页岩气勘探获得重大突破,深入和细化陡山沱期构造-岩相古地理就显得迫在眉睫。基于大量野外露头和最新钻井资料,结合前人研究成果,作者对陡山沱期构造-岩相古地理进行了分析、研究和图件编制。研究认为: 扬子克拉通埃迪卡拉纪陡山沱期,受控处于罗迪尼亚超大陆西北边缘的古地理位置和超大陆大规模裂解之后的热沉降作用初期的成盆构造环境,其古地理特征总体呈现出西高东低、北高南低,四古陆剥蚀区(汉南、康滇、牛首山和江南古陆)、三台地区(上扬子、中下扬子和浙北台地)与四盆地区(扬子东南缘与北缘坳陷、万源—达州和湘鄂西内裂陷)相间的沉积面貌和格局。其中,台地区以局限—开阔台地,盆地区以台缘斜坡、陆棚和半深海等为主要优势相。4个古陆是扬子陡山沱组主要的碎屑物源区,下伏裂谷盆地构造和陡山沱期发育的同沉积断裂,共同控制了埃迪卡拉系陡山沱组构造-沉积特征。提出陕南、川东北、鄂西和湘黔渝临区是最有利的陡山沱组烃源岩分布区,其次是浙北—皖南地区。有利烃源岩分布区及其邻区是扬子深层—超深层常规天然气或页岩气勘探值得高度关注的区域。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法     

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。     

Structure of sediments of kaolinite

In an assembly of clay particles placed in a fluid, each particle is typically subjected to: (1) double-layer repulsive forces; (2) van der Waals attractive forces; and (3) contact mechanical forces. The study presented here concerns an approximate, quantitative analysis of clay suspensions, with considerations to the first two - the physico-chemical forces. Using recent theories to calculate the physico-chemical forces between two clay particles in an approximate model of an assembly, the equilibrium void ratio of a clay suspension is computed. The mechanical forces are ignored in the analysis. The results serve to verify the validity of physico-chemical theories employed and help interpret experimental data more fundamentally in terms of the system variables.     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

不同形式诱导缝的等效强度承载性能的数值分析

将考虑尺寸效应规律的混凝土等效断裂模型应用到不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了修正后的不同形式诱导缝的等效强度公式。同时,得到了诱导缝等效强度的变化曲线,并比较了单双向间隔诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝优于单向间隔诱导缝的结论,为高拱坝中诱导缝的设计提出了建议。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土的可恢复剪胀的一种解释

从土的各向异怀角度对土的可恢复剪胀现象进行了解释。基于各向异性情况下的土体弹性本构关系理论分析，认为土的可恢复剪胀现象可部分归因于土的各向异性引起的弹性剪胀。借助有关土体弹性参数实验结果，研究了应力诱导各迥异性对土体弹性剪胀的影响，结果表明：随土体应力诱导各向异性的增大，土体的弹性剪胀也增大。从土体弹性剪胀角度研究了土的卸荷体缩条件，认为土体卸荷体缩取决于加载应力路径的应力增量比，给出了土体出现卸荷体缩的区域。