天山北缘侏罗系地层热历史演化及其地质意义：磷灰石裂变径迹和镜质体反射率证据

对天山北缘石场．玛纳斯、安集海河和四棵树河地区18个样品进行了磷灰石裂变径迹年龄测定,同时测定了中生界地层10件裂变径迹样品相应煤层的镜质体反射率。结果表明地层由老到新镜质体反射率逐渐增加,磷灰石裂变径迹中值年龄逐渐降低。石场．玛纳斯地区,下部三叠系煤层镜质体反射率R。值较低,为0．56％,磷灰石裂变径迹中值年龄较大,为125．3±9．1Ma;八道湾组煤层R。为0．53％～0．64％,磷灰石裂变径迹中值年龄介于81．3±4．7～87．8±5．9Ma;上部西山窑组煤层R。最高,达到0．81％,磷灰石裂变径迹中年龄较低,为44．0±5．4—11．8±1．8Ma;相同层位,东部石场．玛纳斯一带R。比西部四棵树地区高,磷灰石裂变径迹年龄刚好相反。磷灰石裂变径迹模拟结果表明中生界三叠系、下侏罗统地层的埋藏深度相对较浅,上覆沉积持续的时间到晚侏罗世到早白垩世基本上已经结束,然后保持在基本不变的深度,直至中新世,不整合在三叠系之下的花岗岩的模拟结果也支持这样的认识。晚侏罗世一早白垩世的冷却降温事件可能是地温梯度变化和隆升作用的共同结果;中侏罗统地层埋藏增温过程持续时间较长,在玛纳斯地区直至渐新世末期。所有样品中磷灰石裂变径迹模拟都记录了10Ma左右的快速冷却过程,近4—5kin的地壳表层物质被剥蚀,平均剥蚀速率400—500m／Ma。这一剥蚀过程应该与天山地区的快速隆升,以及向北的冲断推覆作用相对应。天山地区山前带的变形应不早于10Ma,这一认识与野外地质证据一致。     

青藏高原西北缘祁漫塔格山中新世快速抬升的磷灰石裂变径迹证据

对祁漫塔格山体不同海拔高度所取的9个磷灰石样品的裂变径迹分析结果表明,东昆仑西段中新世早中期为主要的隆升期且隆升速率较高,早期隆升速率为111m／Ma,晚期隆升速率为98m／Ma,总体隆升速率为100m／Ma。样品显示出磷灰石裂变径迹长度大致分2类,一类磷灰石裂变径迹长度为（12．21±10．20）-（13．75±0．30）μm,径迹长度分布图基本上为窄而对称的正态分布,反映具有快的剥露冷却速率,未受到后期热事件的干扰。另一类磷灰石裂变径迹长度为（11．88±0．33）～（13．32±0．27）μm,较前一类具有稍慢的剥露冷却速率,并且受到了后期热事件的干扰。     

应用流体包裹体和磷灰石裂变径迹研究古地温--以辽河盆地东部凹陷为例

以太阳岛构造和大平房构造为例,利用流体包裹体显微测温和磷灰石裂变径迹分析方法恢复了辽河盆地东部凹陷第三系的古地温。流体包裹体研究表明,32 Ma和25 Ma时研究区两期排烃运移高峰均发生于高的地温场。磷灰石裂变径迹分析得到太阳岛构造古地温梯度为3.79℃/hm,大平房构造古地温梯度为3.24℃/hm。古地温梯度均高于现今地温梯度,且呈现古地温梯度由早到晚降低的趋势。这些研究结果与辽河盆地的区域地质背景相一致。     

藏北唐古拉山木乃花岗岩地壳隆升的裂变径迹证据

应用磷灰石裂变径迹定年,对出露于青藏高原腹地羌塘地体唐古拉山中央隆起带北坡不同高程的木乃花岗岩进行了系统的裂变径迹测年,分别获得（66．9±10．9）Ma,（66．7±16．1）Ma,（65．2±9．9）Ma,（55．8±5．4）Ma和（55．6±7．5）Ma等中值年龄;部分磷灰石裂变径迹年龄与花岗岩体的形成年龄（67．1±2．0）Ma相当,这从另一角度证明了唐古拉山木乃花岗岩形成于白垩纪末期的事实。根据青藏高原羌塘地体的古地温梯度为2．45℃／100m～2．68℃／100m,磷灰石冷却温度为110℃,求得的木乃花岗岩浆成岩深度为4100m～4500m,木乃花岗岩的平均剥蚀速率为0．061mm／a～0．081mm／a,据此推算出藏北唐古拉山木乃地区的在中生代末以来的地壳隆升幅度至少在9550m～9950117．以上．     

苏鲁超高压变质岩的构造热历史：中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔（MH）和先导孔（PP2）的磷灰石裂变径迹约束

本文包括中国大陆科学钻（CCSD）主孔（MH）0~5000m和先导孔（PP2）0~1000m的磷灰石裂变径迹分折结果,先导孔PP2的裂变径迹表观年龄变化范围为79.5±5.1~50.4±6.2Ma,主孔的裂变径迹表观年龄变化范围为98.6±17.0~2.9±2.0Ma,主孔在4200m以下,磷灰石样品中实际上已不存在自发裂变径迹,表明裂变径迹时钟已经“置零”。实验资料表明,裂变径迹表观年龄值随样品深度的增加而逐渐减少,直到一定深度,即达到磷灰石的裂变径迹封闭温度（~120℃）以后,年龄值为零。根据主孔0~2000m和先导孔0~1000m的裂变径迹年龄剖面,作为一级近似,计算出超高压变质岩体在90~30Ma期间,平均隆升速度为~35m/Ma。对主孔测定了9个样品的约束径迹（Confined track）长度,样品约束径迹平均长度的变化范围约为13.1~7.4μm,总的变化趋势是：约束径迹平均长度随样品深度的增加而逐渐减少。样品的约束径迹长度分布都具有双峰型特征。根据裂变径迹年龄和约束径迹长度的资料,应用计算机模拟得到了样品的时间-温度（t-T）轨迹。结果表明,岩体从早白垩世（~120Ma）快速冷却以后,在晚白垩世和始新世又经历了两次加热作用,始新世末岩体所达到的温度大约是80℃,随后岩体则一直上升和缓慢冷却到现今所处的位置。在最后~30Ma岩体的平均隆升速度为~53m/Ma。     

苏北盆地金湖凹陷热史与成藏期判识

在镜质体反射率和磷灰石裂变径迹系统测试分析的基础上,对金湖凹陷西斜坡和卞闵杨构造带进行古地温梯度计算和热史恢复.根据镜质体反射率计算出西斜坡的古地温范围介于45.6～128.4℃,古地温梯度为45.5℃/km;卞闵杨构造带古地温为26.4～120.3℃,古地温梯度为42.7℃/km.根据磷灰石裂变径迹计算出西斜坡古地温...     

湘东北望湘岩体的热年代学与幕阜山隆升

应用热年代学方法,测定了湘东北望湘岩体的热历史,分析了九岭-幕阜山岭的隆升过程.望湘岩体约于140.0 Ma侵位,其4个不同高程的样品的锆石裂变径迹年龄范围为85.5～74.3 Ma,磷灰石裂变径迹年龄范围为55.6～45.2 Ma.结果表明,九岭-幕阜山岭自中新生代以来,经历了3期(132.0～120.0,81.1～55.6,47.0～30.0 Ma)较强烈的隆升和剥蚀夷平过程.     

黄陵隆起中-新生代隆升作用的裂变径迹证据

通过对8个样品磷灰石裂变径迹年龄和3个样品锆石裂变径迹年龄的测定以及时间-温度热演化历史的反演,研究黄陵隆起中新生代的隆升作用过程,结果表明：黄陵隆起自晚三叠世200Ma开始隆升,表现为持续的隆升过程,经历了4个阶段：200Ma～160Ma±的缓慢隆升冷却作用阶段;160Ma～98．4Ma的快速隆升冷却阶段,岩体进入磷灰石部分退火带中;之后进入了一个构造相对稳定的阶段,样品滞留在部分退火带中;随后36．7Ma～28．4Ma以来,再次快速隆升剥蚀冷却。两次快速的隆升作用指示了中扬子地区两次强烈的构造活动和构造变革。作为印支期以来持续的古隆起,黄陵隆起周缘地区是中扬子地区海相油气运聚有利的指向区。     

苏北盆地高邮凹陷热史恢复与成藏期判识

在镜质体反射率、磷灰石裂变径迹和包裹体均一温度系统测试分析的基础上,对高邮凹陷主要构造带进行古地温梯度计算和热史恢复。确定了高邮凹陷主要构造单元古地温梯度:镜质体反射率计算出深凹带古地温梯度为35.6℃/km,北斜坡西为43.9℃/km,北斜坡东为33.2℃/km;磷灰石裂变径迹计算出深凹带古地温梯度为31.4℃/km,北斜坡西为39.3℃/km,北斜坡东为50℃/km;包裹体均一温度计算出深凹带古地温梯度为29℃/km,北斜坡西为42.5℃/km,北斜坡东为32.3℃/km。对比分析现今地温梯度得出:深凹带古地温梯度高于现今0～7℃/km;北斜坡西古地温梯度高于现今10～15℃/km;北斜坡东古地温梯度高于现今4～21℃/km,今古地温梯度变化规律为深凹带变化小,斜坡带变化大。将典型单井埋藏史-热史与包裹体均一温度综合分析,判识高邮凹陷深凹带成藏期介于46～37Ma,北斜坡成藏期介于40.9～37.5Ma,具有深凹带早于北斜坡的规律,判定出三垛期为苏北盆地高邮凹陷主要成藏时期。     

伊通盆地渐新世以来构造活动历史的裂变径迹分析

运用裂变径迹分析方法,针对岔路河断陷与鹿乡断陷5个样品的磷灰石进行裂变径迹分析并结合盆地模拟研究表明,伊通盆地岔路河断陷自渐新世以来曾经历两期构造热事件,发生的时间约为24．9Ma～19．1Ma和6．9Ma～4．9Ma;鹿乡断陷自渐新世以来也经历了两期构造热事件,发生的时间约为30Ma～27．8Ma和22．6Ma～11．1Ma。伊通盆地在渐新世以来发生的二次抬升剥蚀均是从中部迁移至北部。岔路河断陷和鹿乡断陷磷灰石裂变径迹与样品高程均具正相关性,其中岔路河断陷21．8Ma以来的平均隆升剥露速率为7．034×10^-2mm／y,鹿乡断陷18．9Ma以来的平均隆升剥露速率为6．033×10^-2mm／y。上述热年代学认识同时得到了盆地地球动力学背景、地层划分与对比及火山活动等方面证据的支持,说明应用磷灰石裂变径迹技术可有效地分析伊通走滑-伸展盆地的构造活动历史。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

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。