玉龙雪山西麓冰碛(水)砾岩的工程地质特性研究

作为滇西北、川西和西藏地区最重要的第四纪堆积物类型之一,冰川堆积物的工程性质及其相关的地质灾害和工程问题研究日益受到工程界的关注。通过对上述地区大量冰碛物和冰水沉积物的现场调查发现,冰碛物和冰水沉积物是一类成分、结构和性质都十分复杂的第四纪堆积物,其工程性质主要与母岩成分和充填胶结物的矿物成分密切相关。发育在石灰岩地区的冰碛物和冰水沉积物因钙质（方解石）的次生胶结,而成为单轴抗压强度达10.94～14.22 MPa的岩石,作者称其为“冰碛（水）砾岩”。结合滇藏铁路滇西北段线路比选和优化工作,对云南玉龙雪山西麓第四纪冰川堆积物的类型和分布特征进行了详细的野外调查;在室内物理力学试验的基础上,着重研究了冰碛（水）砾岩的胶结物成分与胶结作用、水稳性、力学性质、声波速度等方面的特性,这不仅可以丰富现代岩石力学的研究内容,而且对本区铁路工程建设和水力资源的开发具有重要的实际价值。     

云南某铁路冰碛土大型直剪强度特性试验研究

冰碛土是由冰蚀作用产生的碎屑物质和冰川产生以前就已存在的岩屑、碎石等松散堆积物,被冰川搬运并在冰川融化时沉积下来而形成的碎石类土,具有独特的侵蚀、搬运与沉积特征。由于冰碛土块石、碎石、角砾、砂土混杂,呈无胶结或泥质半胶结状态,水稳定性差、遇水易软化崩解,常常成为工程处治的难题。准确把握冰碛土强度特性是解决问题的关键,但必须以大试样尺寸、且不失冰碛土本身结构为前提。基于此,进行了原状冰碛土和相同干密度、不同含水率下的重塑冰碛土大型直剪试验,结果表明,原状冰碛土具有一定的结构性强度,重塑冰碛土强度将随着含水率的增加而降低。     

戈壁碎石土胶结作用机制及其微观力学模型研究

戈壁是广泛分布于我国西北地区的一类特殊土地基,由粗粒、细粒、细粒-粗粒间的相互接触与胶结作用而形成骨架颗粒结构,粒间胶结效应明显,工程性质也不同于一般"土石混合体"。以新疆和甘肃典型戈壁碎石土为对象,完成了戈壁碎石土p H值及可溶盐含量测试,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜镜下观察和能谱分析等方法,测试获得了戈壁碎石土胶结矿物成分及其微观结构特征与元素组成,揭示了戈壁碎石土粒间胶结作用力类型与形成机制。根据戈壁碎石土胶结物组分及微细观结构测试结果,分析了戈壁碎石土中黏土矿物晶胞吸附其他胶结物或土颗粒中的阳离子所形成胶结的可能化学结构,建立了戈壁碎石土胶结力作用微观力学模型。以胶结黏土矿物含量为变量,得到了戈壁碎石土抗剪黏聚强度与颗粒胶结力间的关系式,并与现场试验结果对比。结果表明,戈壁碎石土宏观强度来源多样,是盐分胶结及土体胶结物微观晶面上离子键作用的综合结果;戈壁碎石土粒间黏土矿物胶结作用实质是黏土矿物或碳酸钙中非金属原子(如O原子)与土体中金属阳离子相结合而形成离子键,胶结力大小由连接胶结物微观晶面间的多个离子键综合贡献确定。     

黄土隧道的主要地质灾害类型

黄土是第四纪大陆松散堆积物,黄土隧道具有明显的黄土工程特性.颗粒组成、含水量、微观结构、孔隙比(率)、粘粒含量、人工活动等是决定黄土的基本工程地质特征的基本因素.水胶联合是黄土颗粒之间的主要联结形式,在干燥时赋予黄土相当高的强度,但遇水后联结削弱强度降低,使得黄土具有湿陷性等特殊工程地质特性;物理地质作用、地震作用、水作用和综合作用产生黄土隧道主要工程地质灾害;水对黄土具有特殊的意义.     

碎石土滑坡工程地质特性及防治方案研究

碎石土滑坡已经成为工程建设的主要病害之一。本文从碎石土滑坡发育的工程地质条件出发,通过大量文献研究和工程实践,系统地总结和归纳了碎石土滑坡滑体的物理力学性质和渗透性质,滑带土的颗粒成分、化学成分、微观结构、物理力学性质、遇水弱化性质和渗透性质。根据碎石土滑坡发育的工程地质特性,得到碎石土滑坡的工程地质模型、水文地质模型并提出了防治措施,对于工程实践中碎石土滑坡的稳定性分析和防治方案的设计具有重要的指导意义。     

基于数字图像处理技术的冰川堆积物粒度分析——以川西贡嘎山冰川堆积物为例

冰川堆积物的粒度组成在很大程度上控制了其物理力学性质,但常规试验无法得到连续的冰川堆积物的粒度组成数据。应用数字图像处理技术和室内试验相结合的分析方法,首先借助图像处理技术,对冰川堆积物剖面的砾石形态进行分析,获取粗粒部分(>2cm)的粒度组成,然后采用室内颗分试验获得细粒(<2cm)部分的粒度组成,将2类粒度数据进行叠合即可获取连续的冰川堆积物的粒度组成。结果表明：研究区冰川堆积物的粒度组成极不均匀且颗粒分析曲线呈现多峰性,具有良好的级配和工程性质;冰川堆积物的粒度组成、砾石形态和排列特征都有很好的分形特征。     

基于数字图像处理技术的冰川堆积物粒度分析——以川西贡嘎山冰川堆积物为例

冰川堆积物的粒度组成在很大程度上控制了其物理力学性质,但常规试验无法得到连续的冰川堆积物的粒度组成数据.应用数字图像处理技术和室内试验相结合的分析方法,首先借助图像处理技术,对冰川堆积物剖面的砾石形态进行分析.获取粗粒部分(>2cm)的粒度组成,然后采用室内颗分试验获得细粒(<2cm)部分的粒度组成,将2类粒度数据进行叠合即可获取连续的冰川堆积物的粒度组成.结果表明:研究区冰ill堆积物的粒度组成极不均匀且颗粒分析曲线呈现多峰性,具有良好的级配和工程性质;冰川堆积物的粒度组成、砾石形态和排列特征都有很好的分形特征.     

滇西北红粘土的工程地质特性及其灾害效应

在野外地质调查的基础上,结合室内土工试验,系统分析了滇西北红粘土的物质组成、物性特征和工程地质特性,并以此为基础探讨了其地质灾害效应。研究结果表明：滇西北红粘土粒度组成主要以粘粒为主,粘土矿物成分比较复杂,在丽江以南其矿物成分主要以高岭石（K）为主,在丽江以北则以伊利石/蒙脱石（I/S）混层矿物为主。此外,滇西北红粘土具有含水量高、重度低、塑性高、膨胀性弱等物性特征,在天然状态下比较稳定,但是随着含水量的增加其土体强度大大降低,易引发滑坡、水土流失等地质灾害。     

川藏铁路洛隆车站察达大型堆积体成因分析

拟建川藏铁路洛隆车站布设在察达大型堆积体上,该堆积体从上到下分布三级平台,以漂石、块石碎石土为特征,尤其是整个斜坡表面广布粗大漂石,而对其成因来源众说不一.本文通过现场调查、地质钻探、无人机三维倾斜摄影和遥感影像查明了该堆积体的空间分布特征及物质组成(颗粒、成分),采用14C测年法测定了堆积体河谷段下伏黑色淤泥质土体年...     

基于沉积环境与工程地质特征的湖相软土分类研究——以鄱阳湖流域四种典型软土为例

在内陆地区的淡水湖区域,地质低洼,软土广泛分布,主要有河床相、湖沼相、三角洲相和沼泽相等第四系以来新近沉积的软土。这些软土埋藏厚度变化大、压缩性大、非均质性强、含水率高、强度低,极易发生变形沉降甚至工程事故。本文以中国面积最大淡水湖鄱阳湖流域四种典型软土为例,综合利用衍射仪、SEM扫描、GDS高级试验系统等仪器,对区内132个软土试样的矿物组成和工程地质特征开展了研究,并基于沉积环境、软土组构及其工程特性对软土类型进行了分类。结果表明: 以软土沉积的地质环境、宏观结构和微观组成及工程特性进行柔性分类,有利于建立湖相软土的可搜索的数据库,有利于长江经济带软土工程地质问题的科学解决。     

雷琼地区玄武岩残积红土的工程地质研究

雷州半岛及海南岛北部,广泛分布着由第四纪玄武岩,风化形成巨厚层的残积红土,其工程地质性质与一般土不尽相同,属地区性特殊土,与该区工程建筑关系密切.本文以野外调查结果及室内试验资料为依据,通过对残积红土的粒度成分、矿物成分、化学成分、物理化学特性、宏观结构、微观结构形态、孔隙特征的全面系统分析,揭示了残积红土的基本特点,阐述其工程地质性质,并对玄武岩残积红土特性进行工程地质评价.     

Pleistocene succession of the central interior United States

The Quaternary of the continental interior of the United States is characterized by deposits from glacial ice, with associated outwash and eolian deposits, and by alluvial deposits produced by the same climatic pulses. Erosional incision of valleys occurred early in the glacial pulse, outwash deposition during the waning phase of the pulse, and soil formation during times of relative stability between the glacial pulses. These features of deposition, erosion, and soil formation are presented in a series of curves. One way the marine record could be correlated with that of the continental interior is to compare and match the physical records of both environments.     

碧口群内冰川沉积及冰期的划分与对比

碧口群内前人曾怀疑为冰碛岩的一套岩石,已取得了大量冰川证据,肯定了冰川作用的存在。其时代属早震旦世。据沉积特征、层位及上下接触关系等,将其划为长安、南沱两个冰期,南沱冰期又进一步划分为两个亚冰期,并分别与国内外有关地区作了对比。     

Erosion, sedimentation and engineering geological problems in the DaDu river valley, China

Reaches with very thick deposits alternate with deeply incised reaches in the DaDu river valley. The river sediments are described and a number of ¹⁴C dates are given. The deposits are alluvium, Pleistocene slope-wash deposits, marginal moraines and beds of fluvio-lacustrine origin. The valley development is explained as the result of neotectonic movement and glacial aggradation. From the point of view of water-power development, three different types of valley can be distinguished, each with its own consequences for hydraulic engineering works.     

Chattermarked garnets found in soil profiles and beach environments

An examination of the surface features on garnets from soil profiles developed on glacial sediments shows that the percentage of chattermarked garnets either remains unchanged throughout the profile or may decrease in the A and upper part of the B horizons. It is possible that a decrease in chattermarked garnets up profile may result from dissolution of the garnets by humic and carbonic acids. Most etch features on garnets in soil profiles are inherited but fresh pits are found in the A and B horizon of a Sangamon soil profile. An analysis of the surface features of garnets from 17 beach environments shows that the degree of rounding varies markedly, but on average, they are better rounded than those found in glacial deposits. Less than 1% of the garnets in beach deposits have chattermark trails. The results of these studies on garnets found in soil and beach environments confirm the usefulness of chattermarked garnets to authenticate and determine the nature of ancient glaciations.     

北京西山灵岳寺古冰川沉积物何在?

北京西山灵岳寺附近的第四纪沉积物不是真正的古冰川沉积物。该处山腰凹地中一套以粗大砾石为主的混杂堆积是较典型的复式稀性泥石流堆积体,其时代为晚更新世之前,而不是晚更新世末期产物。所谓晚更新世末期的冰川堆积体和冰蚀地貌,实际上是不存在的。晚更新世时期,北京西山地区属冰缘环境,而非冰川环境。     

中国第四纪亚冰期划分之商讨

本文举例概述中国第四纪冰川流行之证据,包括漂砾、冰溜面及冰川刮痕、表皮构造、冰碛和冰水堆积、冰期时期冰川条痕砾和冰蚀地形等以及动植物遗迹。关于亚冰期之划分及其依据,有的地区亚冰期划分次数最多者可有五、六次。主要依据是:冰碛、冰水沉积特征与其所在地层层位以及新、老冰川地貌的叠加与其干扰现象。     

湖泊沉积中的10Be含量变化——有助于识别第四纪古冰川的有无

20世纪50-70年代核试验产生的¹³⁷Cs尘埃,在现代冰川和非冰川湖泊沉积剖面中的深度分布存在明显差异.同理,大气宇宙射线成因的长半衰期¹⁰Be尘埃,在第四纪冰川和非冰川湖泊沉积剖面中的深度分布也应存在差异.第四纪冰川湖泊,冰期时流域内冰雪和¹⁰Be的累积量大于消融量,间冰期时冰雪和¹⁰Be的消融量大于累积量.因此,冰川湖泊冰期的¹⁰Be入湖通量小于间冰期.湖泊沉积剖面¹⁰Be浓度的波动,很可能表征流域内冰雪消融与累积的变化.非冰川湖泊,不存在冰川的累积与消融对¹⁰Be入湖通量的影响.开展第四纪冰川与非冰川湖泊沉积¹⁰Be含量变化的对比研究,有可能为破译中国东部中低山区古冰川和青藏高原大冰盖的世纪之争提供新的证据.