堰塞湖沉积物粒度特征分析——以岷江上游叠溪古堰塞湖为例

对叠溪149个古堰塞湖沉积物样品作了物质组成分析、粒度参数计算和概率累积曲线的统计,结合有关资料对比分析了不同沉积环境中沉积物的粒度特征。结果显示湖相沉积上游段的沉积物主要是粉砂质砂和砂质粉砂,中游和下游段的沉积物较细,主要是黏土质粉砂和粉砂。受河流扰动的影响,湖相沉积上游段沉积物的粒径较粗,平均粒径在4～6φ之间,多为负偏度,峰态宽平,分选性差;中游和下游段的平均粒径在6～8φ之间,均为正偏度,峰态中等,沉积物的分选比上游段好。堰塞湖沉积物是由三个或四个粒度次总体组成,其中上游段沉积物含有4个次总体,中游和下游段含有3个次总体,受物源区的控制,上游段中推移总体的含量远大于中、下游段。这些特征均表明堰塞湖上游段沉积物的搬运方式和沉积环境与中、下游段明显不同。与其他环境中的沉积物相比,堰塞湖沉积物的截点偏细,跃移组分分选性最差。     

考虑滑床复合倾斜岩体综合地基系数的抗滑桩受力特征研究

在抗滑桩内力与变形计算中,当前理论分析多将滑床岩体等效成均质体或水平的非均质体,而三峡库区大部分滑床多为复合倾斜岩体。通过3DEC数值试验,研究了抗滑桩的有效影响范围与桩截面宽度、深度的关系,确定了抗滑桩有效影响范围的上、下限;利用面积等效,在桩的有效影响范围内提出了滑床复合倾斜岩体综合地基系数K_(Zi)的公式;推导了基于K_(Zi)的弹性抗滑桩嵌固段受力特征研究的计算公式并编写了MATLAB计算程序。以马家沟滑坡为例,采用等效法、水平层状地基系数法和基于K_(Zi)的计算方法分别进行了抗滑桩嵌固段内力、位移的计算。结果表明,基于K_(Zi)的计算方法与水平层状地基系数法相比,滑面处位移增大14.6%,内力相差较小;同时,基于K_(Zi)的计算方法根据滑动面处的位移反求桩顶的位移与现场监测位移较为接近,而利用传统方法计算位移偏小,设计偏于危险。该方法可为复合倾斜岩体地区的抗滑桩设计提供理论支撑。     

化学蚀变指数(CIA)及其在新元古代碎屑岩中的应用

化学蚀变指数(CIA)首先是作为一个判断源区化学风化程度的化学指标被广泛应用的,它的表达式通常表示为:CIA={x(Al_2O_3)/[x(Al_2O_3)+x(CaO~*)+x(Na_2O)+x(K_2O)]}×100,主成分均指摩尔分数,caO~*仅为硅酸盐中的caO。利用CIA分析湖南石门杨家坪剖面的新元古代地层,发现冰期沉积物(南沱组、东山峰组)的CIA值(60～70)和间冰期沉积物(湘锰组)CIA值(70～75)分别反映了冰期和间冰期的化学风化特点,并且根据渫水河组CIA值(55～70)可以判断渫水河组可能也是冰期的沉积产物。另一方面,可以利用A-CN-K图解判断沉积岩源岩成分,因为样品点在三角图解中投影点的趋势线与Pl—Ksp连线的交点代表的是源岩斜长石和钾长石的比率。据此初步判断渫水河组源岩成分是南秦岭—扬子地区元古宙TTG岩石。此外,钾交代作用在前寒武纪普遍发育,在A-CN-K图解中表现为样品点的趋势线向右偏离预测的风化趋势线,渫水河组的样品点就表现出这样的特征,可以判断渫水河组钾交代作用发育。样品的选取是进行CIA研究的一个重要的步骤。首先样品的岩性最好是细屑岩,这样可以排除分选作用对源岩成分的改造;其次,需要考虑去除成岩作用过程中加入的K_2O;再次,利用ICV这个化学指标来判断沉积再循环作用对沉积物成分的改造,ICV大于1意味着沉积再循环作     

哈尔滨黄山黄土粒度特征及其对成因的指示

哈尔滨黄山黄土是东北地区黄土沉积的典型代表,其成因研究是恢复东北地区古气候和古环境的基础.为探讨松嫩平原地区中更新世晚期黄土成因问题,对具代表性的哈尔滨黄山黄土剖面进行系统、高分辨率的粒度和磁化率特征分析,并与哈尔滨现代沙尘沉降物、黄土高原典型黄土-古土壤、现代河流沉积物及大连市滨海黄土粒度特征进行对比.结果显示:黄山黄土粉砂级(10~50 μm)颗粒和黏土颗粒(＜5 μm)的平均含量分别是43.86%(主众数粒组)和23.40%(次众数粒组);各粒度参数的平均值为:分选系数标准偏差σ=1.83、平均粒径Mz=6.25φ、中值粒径Md=5.89φ、偏度SK=0.21、峰态KG=0.86、中值粒径Kd=2.01;粒度频率曲线以双峰态分布为主,且主峰突出;岩性三角投影图、粒度象(C-M图、L-M图、A-M图)投影图及粒度参数(Mz-σ、Mz-SK、Mz-KG)散点投影图与风成沉积物基本一致,但与河流沉积物差异明显;判别函数Y＜0.基于以上粒度特征分析表明哈尔滨黄山黄土为典型的风成成因.      

悬挂式止水帷幕深基坑减压降水的简化计算方法

采用悬挂式止水帷幕结合坑内减压降水的墙-井系统可有效减小坑内降水量或坑外水头降深。将基坑按面积相等等效为井壁进水的大直径承压水非完整井,幵令流入井内的水量等于止水帷幕内坑底承压水含水层内的竖直向渗流量,以此建立坑内减压抽水量与坑外承压水头降深的关系式。该理论公式计算结果在止水帷幕插入比大于0.6且基坑半径与承压含水层厚度之比小于2.0时与有限元计算结果比较接近。因未考虑渗流方向变化时的水头损失,数值计算结果和工程案例实测数据均表明理论公式计算结果偏大。利用参数分析研究承压含水层渗透系数各向异性、基坑平面面积、止水帷幕插入长度等因素对减压降水的影响规律。坑内减压抽水量或坑外水头降深与墙-井系统三维渗流场有关,渗流场越接近竖向渗流,坑外水头降深越小,水位接近初始状态。相比数值分析,理论公式简便直观,可用于减压降水的初步分析。     

利用工业分析测值推导贵州织金地区无烟煤发热量计算公式

北京煤炭科学院煤化所利用工业分析测值和不同地区的碳氢值配合导出了计算各种煤的发热量的计算公式,此公式精度高于外国其他公式。但是,根据煤化所的公式计算结果分析,当H~r(％)值在2.5～3.0,K_0=8350时,所得结果误差较小;而当H~r=3.0～3.5(％),K_0=8450时,所得计算结果     

晶体场理论及其在地学中的应用(二)

1.原子轨道做为群表示的基 从原子结构理论知:原子核外电子绕核运动的状态或轨道可用波函数φn,l,m_ι(γ,θ,φ)来表示, Ψn,l,m_ι(γ,θ,φ)=R_(n,ι)(γ)·l,m_ι (θ)·Φm_ι(φ) (10)式中n,l和m_ι分别为主量子数、角量子数和磁量子数;γ,θ,φ为球极坐标。表9给出与不同的一组n,l,m_ι值相对应的轨道波函数。因为轨道的能级只决定于主量子数n和角量子数l,所以凡n和l都彼此相同的一组轨道称为“简并轨道”,简并轨道的数目称为“简并度”。例如2p_(?),2p_y和2p_z是简并轨道,简并度等于3;3d_(z~2),3d_(xz),3d_(yz),3d_(x~2-y~2)和3d_(xy)是简并轨道,简并度等于5。     

确定河流纵向弥散系数的正态分布图解法

许多学者对弥散现象进行了大量研究,提出许多确定弥散系数的方法,但受限于水流结构的复杂性,至今研究还停留在试验性阶段。本文以一维稳态河流水质污染模型的解析解为基础,通过拉普拉斯变换,将模型解析解转化为期望值a=ut、均方差δ=2Et的正态分布方程。提出分别采用单测站(时间浓度分布)与多测站(空间浓度分布)方法测定河水污染物浓度,根据标准正态概率密度函数的对称性,确定求解河流纵向弥散系数的正态分布图解法以及相应公式。对于同一问题,时间浓度分布得到的c/c0—t分布图较空间浓度分布得到的c/c0—x分布图更接近于正态分布,则采用单测站计算方法更适于河流水团示踪试验数据分析。最后通过实例分析进行验证。     

非均质矿物反射率与物台旋转角关系及其实用

一、反射率R_φ公式垂直入射的直线偏光入射到非均质矿物光片上,当偏光振动方向与矿物主反射方向斜交时,此时的反射率R_φ的公式可根据图1导出如下 R_φ=R_2cos~2φ+R_1sin~2φ (1)式中R_1和R_2为非均质矿物在光片上的两个主反射率,本文规定R_2>R_1,φ为入射偏光振动方向与矿物主反射方向2的交角(图1)     

单晶菱锰矿的压缩性研究及方解石型碳酸盐的高压行为

碳酸盐矿物在地幔温压条件下的稳定性和结构变化对理解地球内部碳的存在形式、建立深部碳循环模型具有重要的指示意义。本文利用金刚石对顶砧装置,借助同步辐射X射线衍射和拉曼光谱技术,对天然菱锰矿单晶的结构稳定性和弹性性质进行了研究。结果表明:菱锰矿在压力达到~10 GPa时结构保持不变,但c轴方向的压缩性大于a轴。菱猛矿的等温状态方程参数为V_0=308.8(2)~3、K_0=104(1)GPa和K'_0=4(fixed)。[CO_3]~(2-)基团对称伸缩振动(ν_1)和平面内振动(ν_2)引起的拉曼峰分别位于1 087.9 cm~(-1)和720.5 cm~(-1),基团外振动峰(ν_3)出现在293.8cm~(-1),三者的拉曼位移均与压力呈良好的线性正相关关系,且外振动对压力的响应比内振动敏感。计算得到内振动的模式Grüneisen参数γ_(ν_1)=~0.29和γ_(ν_2)=~0.26,远小于外振动γ_(ν_3)=~1.57。进一步证明菱锰矿的压缩取决于[MnO_6]体积的减小而非[CO_3]~(2-)基团的压缩。结合前人的研究结果,本文对方解石型碳酸盐的弹性性质及其变化规律进行了总结。     

粗糙条形基础极限承载力系数N_γ的计算

假定土体为服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想刚塑性体,利用滑移线理论求解粗糙条形基础极限承载力。采用有限差分方法并结合边界条件对承载力进行数值计算,进而得到非叠加假定下地基承载力系数N_γ。计算公式表明,N_γ不仅与土的内摩擦角φ有关,还与无量纲系数F有关,当φ和F为定值时,N_γ即为定值。将N_γ的数值与现有学者的解答进行了对比发现,学者采用的不同假定是导致结果与精确解产生误差的主要原因;计算了不同φ和F取值对应的N_γ,并与朱大勇等的计算结果进行了对比分析。最后,根据数值计算结果提出了N_γ的两个拟合公式,分析了拟合公式与数值解之间的误差。计算结果表明,采用拟合公式的计算结果与精确解接近,具有较好的应用价值。     

渤海沉积物中氮的形态及其在循环中的作用

利用分级浸取分离法首次将自然粒度下渤海表层沉积物中的氮分为可转化态氮和非转化态氮，并将可转化态氮区分为四种形态：离子交换态氮(IEF—N)、碳酸盐结合态氮(CF—N)、铁锰氧化态氮(IMOF—N)及有机态和硫化物结合态氮(OSF—N)，并对其分布进行了研究，估算了各形态氮对沉积物-海水界面循环的贡献。结果表明，渤海沉积物氮中可转化态氮占总氮(TN)的比例为30．85％，其中IEF—N、CF—N、IMOF—N和OSF—N所占比例分别为3．67％、0．31％、0．42％和26．45％，其分布呈现不同的地球化学特征，分布的控制因素亦不同；各形态氮释放的顺序与其在沉积物中结合的牢固程度一致，对界面循环的相对贡献随时间尺度发生变化，绝对贡献的大小与其在沉积物中的储存量大小一致，为0SF—N(84．6％)＞IEF—N(13、0％)＞IMOF—N(1．4％)＞CF—N(1、0％)；非转化态氮占TN的69．15％，其中约有49％是由于粒度因素所致。     

有效应力法和有效固结压力法在预压地基强度计算中的应用

计算预压地基抗剪强度的现行规范公式是基于土体不等向固结过程推导而来的,理论上并不适用于含有等向固结过程的预压地基。为此,分析现有强度增长理论(有效应力法和有效固结压力法)的计算原理,基于有效固结压力法并结合不同类型预压土体的固结过程,推导了计算预压地基抗剪强度的新公式;从理论分析的角度讨论了规范公式和新公式应用于真空预压和联合预压时的计算结果,最后结合某联合预压地基处理工程检验了规范公式和新公式的适用性,并对比分析了计算强度与实测强度的差异。结果表明:有效固结压力法可以考虑土体在等向固结和不等向固结中强度增长的差异,规范公式理论上仅适用于堆载预压地基的强度计算;规范公式对真空预压和联合预压地基强度的理论计算值均小于所提出的新公式,两者相对误差的大小仅与土体内摩擦角φ_(cu)有关,且随φ_(cu)的增大而增大;在某联合预压地基处理工程中,新公式的强度预测值相较于规范公式与实测值更为接近,能更加准确地反映地基土强度增长规律。根据不同预压类型来选取相应的强度计算公式,这对于实际工程计算有一定的参考意义。     

有效应力法和有效固结压力法在预压地基强度计算中的应用

计算预压地基抗剪强度的现行规范公式是基于土体不等向固结过程推导而来的,理论上并不适用于含有等向固结过程的预压地基。为此,分析现有强度增长理论(有效应力法和有效固结压力法)的计算原理,基于有效固结压力法并结合不同类型预压土体的固结过程,推导了计算预压地基抗剪强度的新公式;从理论分析的角度讨论了规范公式和新公式应用于真空预压和联合预压时的计算结果,最后结合某联合预压地基处理工程检验了规范公式和新公式的适用性,并对比分析了计算强度与实测强度的差异。结果表明:有效固结压力法可以考虑土体在等向固结和不等向固结中强度增长的差异,规范公式理论上仅适用于堆载预压地基的强度计算;规范公式对真空预压和联合预压地基强度的理论计算值均小于本文提出的新公式,两者相对误差的大小仅与土体内摩擦角φ_(cu)有关,且随φ_(cu)的增大而增大;在某联合预压地基处理工程中,新公式的强度预测值相较于规范公式与实测值更为接近,能更加准确地反映地基土强度增长规律。根据不同预压类型来选取相应的强度计算公式,这对于实际工程计算有一定的参考意义。     

电位滴定测定石煤焙烧物及其浸出液中三价、四价和五价钒

钒的价态测定是近几年来提出的一项重要研究课题,不同价态钒的测定方法已有评述。为了能在溶液状态下测定样品中钒的价态,通常采用惰性气氛、低温、选择适宜的熔剂、分解试剂及络合剂等措施,以确保原有价态的稳定。 K_2Cr_2O_7电位滴定V(Ⅲ)、V(Ⅳ)或V(Ⅴ)时,V(Ⅲ)不稳定。本文选用了8—12MH_3PO_4作为分解试剂和络合剂,非氧化性混合酸HF-H_3PO_4对石煤     

电位滴定测定石煤焙烧物及其浸出液中三价、四价和五价钒

钒的价态测定是近几年来提出的一项重要研究课题,不同价态钒的测定方法已有评述。为了能在溶液状态下测定样品中钒的价态,通常采用惰性气氛、低温、选择适宜的熔剂、分解试剂及络合剂等措施,以确保原有价态的稳定。K_2Cr_2o_7电位滴定V(Ⅲ)、V(Ⅳ)或V(Ⅴ)时,v(Ⅲ)不稳定。本文选用了8—12MH_3PO_4作为分解试剂和络合剂,非氧化性混合酸HF-H_3PO_4对石煤     

平衡移动法测定络合物组成和稳定常数的研究(Ⅰ)——多级络合体系平衡移动法公式的推导

1:推导出多级络合体系平衡移动法公式:lg(A_i)/(Amax-A_i)=lg(β_1[R] β_2[R]~2 ……β_n[R]~n)利用此公式解释了通常采用平衡移动法公式 lg(A_i)/(Amax-A_i)=nlg[R] lgβ_n所作的lg(A_i)/(Amax-A_i)～lg[R]图呈曲线的原因,并指出只有当[R]在适当范围内才能使曲线斜率(络合比)接近整数。2:通过 D_J—15型电子计算机绘制的一系列不同β值的lg(β_1[R] β_2[R]~2 β_3[R]~3)～lg[R]曲线探讨了在一定条件下,只能测出较高级络合比而测不出低级络合比的原因。     

滇中马头山组含铜砂岩粒度分布与沉积相

对现代沉积物的研究和模拟实验发现,沉积颗粒服从正态或对数正态分布规律;粒度大小受流水作用力强度控制,与沉积物形成的环境关系密切.因此,粒度分析广泛用于研究沉积物(岩)的成因和形成环境.特别是对相标志极不明显、相属有争议的岩层和深埋藏的地层,粒度分析更是重要的研究手段. 滇中砂岩铜矿赋存于上白垩统马头山组砂岩之中.该地层有人认为是湖相,后又有人认为是河相、河湖过渡相.为解决含矿围岩沉积相问题,我们采用粒度分析方法对滇中六苴、郝家河等含     

贵阳市阿哈湖水体和沉积物间隙水中汞的含量和形态分布初步研究

为了弄清楚酸性矿井废水的排放是否对阿哈湖造成了汞污染,我们研究了阿哈湖中汞的各种赋存形态(包括溶解气态汞、活性汞、颗粒态汞、溶解态汞、溶解态甲基汞、颗粒态甲基汞,以及沉积物间隙水体的溶解态汞和溶解态甲基汞)及其在水体和沉积物间隙水中的剖面分布.实验数据表明,溶解态甲基汞浓度在沉积物下2～5 cm处最高,随深度增加而逐渐降低,与硫酸盐还原菌(SRB)的分布相吻合,说明水体-沉积物界面是甲基汞的产生地点;并且在沉积物中高浓度硫酸根浓度高达1100mg/L时,硫酸根浓度与甲基汞浓度依然一致.     

激光拉曼法在高-过成熟页岩及煤成熟度评价中的应用

激光拉曼光谱参数可以反映有机质成熟度信息,但在高-过成熟页岩及煤有机质中研究较少。本文通过激光拉曼、有机岩石热解和镜质组反射率实验,对南方海相筇竹寺组、龙马溪组页岩及沁水盆地、比德—三塘盆地无烟煤进行了有机质成熟度研究。利用拉曼图谱分峰拟合及前人的公式计算出拉曼计算反射率(RmcRo),并与热解峰温(Tmax)、实测镜质组反射率(Ro)进行相关性拟合。结果表明:页岩及无烟煤拉曼图谱楔形峰带、一级峰带(D峰和G峰)、二级峰带(S2、S3、S4峰)明显,RmcRo与Tmax、Ro相关性好,相关系数分别为0.9173和0.9614,RmcRo在成熟度评价中与Tmax、Ro评价结果具有一致性;与前人单点测试相比,激光拉曼多点测试可有效揭示页岩有机质成岩时期发生的不均等变化,对非均质性的反映更加准确,可靠性更高;页岩的RmcRo变异系数比煤的更大,表现出更强的有机质非均质性。研究成果可为高-过成熟页岩及煤有机质成熟度评价提供依据。