贵州晚二叠世硅质岩类型及其沉积地球化学环境

本文根据岩性岩相、生物组合以及地球化学等特征,将贵州晚二叠世硅质岩划分为四种类型:灰岩中的结核状、条带状硅质岩;台盆或广海沉积的层状含放射虫、硅质海绵骨针硅质岩;局限潮下带中的层状海绵骨针硅质岩;台沟内的厚层状硅质岩。利用微量元素、总稀土和氧同位素等推算出灰岩中结核状、条带状硅质岩是后生交代形成;而台盆、广海沉积和局限潮下带的层状硅质岩是同生或准同生期形成;台沟中厚层状硅质岩则是热液成岩硅质岩。     

扬子地台北缘中上二叠统层状硅质岩的地球化学特征及其对古地理、古海洋演化的响应

为探讨华南地区二叠纪硅质岩的硅质来源和形成背景,本文以扬子地台北缘中上二叠统孤峰组和大隆组层状硅质岩为研究对象,对采自孤峰组和大隆组层状硅质岩样品进行了主量元素、微量元素和稀土元素分析测试,同时收集了大量前人有关孤峰组和大隆组的资料。上述研究结果表明,孤峰组和大隆组层状硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)、Si/(Si+Al+Fe)平均值分别为0.57、0.91和0.48、0.97,结合Al-Fe-Mn三角图解,指示它们主要为生物成因;其Ce/Ce*、(La/Ce)N和(La/Yb)N平均值分别为0.86、1.58、1.27和0.75、1.52、1.46,结合沉积环境判别图,表明其沉积环境均主要为大陆边缘,推测硅质岩的形成可能与上升流的活动有关。部分地区存在热水成因硅质岩和/或受热水影响硅质岩并往往沿同沉积断裂分布,暗示同沉积断裂可能为热水活动提供通道。     

浙江江山丁家山组层状硅质岩阴极发光特征及成因探讨

浙江江山中二叠世丁家山组,主要由黑色薄层状硅质岩、硅质粉砂岩、粉砂岩夹微晶灰岩组成。黑色薄层状硅质岩以高SiO2、富Al2O3、富Fe2O3、低TiO2和低MnO为特征,REE含量低,具弱Ce亏损、Tm正异常。硅质岩的阴极发光特征和岩石学特征表明,岩石属于交代成因,原岩可能为含生物碎屑灰岩,岩石硅化前曾发生过白云化作用。地球化学研究表明,硅质来源于正常地下水及陆源硅胶,无热水或火山硅质来源的迹象。     

粤中三水盆地长坑金矿赋金硅质岩特征及形成研究

粤中三水盆地长坑赋金硅质岩主要呈层状分布于下石炭统梓门桥组生物碎屑灰岩与上三叠统碳质泥岩（或下石炭统梓门桥组粉砂岩）之间,厚度1—50m,主要由层状、块状及角砾状硅质岩组成。金矿主要呈细脉浸染状产于角砾状硅质岩中。长坑赋金硅质岩层具纹层状构造特征,在其中发现放射虫、微体古生物化石,角砾长轴与硅质纹层平行分布,含有草莓状黄铁矿,这些特征以及长坑金矿床与富湾银矿床成矿时代等资料都表明长坑金矿赋金硅质岩不是简单热水沉积或热液蚀变作用形成的,而是多次硅化作用的产物,至少经历了热水沉积硅化、成岩硅化、金矿成矿热液蚀变硅化及银矿成矿热液蚀变硅化作用的叠加。热水沉积硅质岩形成富金矿源层,为成矿提供了物质基础。     

安徽南部下二叠统结核状硅质岩和层状硅质岩的沉积学特征及其成因探讨

根据岩性特征和生物化石组合带,安徽南部下二叠统可划分为栖霞组和孤峰组。栖霞组主要为一套含硅质结核及硅质条带的灰岩建造。灰岩中含大量的藻类、䗴、有孔虫、珊瑚、腕足和棘皮等浅海底栖型生物化石。孤峰组主要为一套薄层状硅质岩与薄层状泥页岩互层,组成硅—泥韵律沉积建造,含薄壳腕足、菊石、小有孔虫、硅质海绵和放射虫等浮游型生物化石。     

下扬子区早三叠世孤峰组层状硅质岩成因

下扬子区早三叠世孤峰组中产出的层状硅质岩厚度为近20—80m,含有数量不等的放射虫和海绵骨针。孤峰组剖面有硅质岩型、碳酸盐岩型和硅质岩-碳酸盐岩混合型3种类型。层状硅质岩主要产在第一、第三2种类型剖面中。硅质沉积中心是一些菱形或椭圆形小型(面积在数千平方公里以内)凹地,其形成受断裂控制。硅质岩中产出泥化火山岩,层薄,且层数很多。硅质岩富Fe贫Al,富集As,Sb,Bi,Ga,Au,Ag,Cr等微量元素。稀土元素总量低,Ce负异常,重稀土有不同程度的富集,具有热水硅质岩的特征。硅质岩中混有少量非热水成因的物质。硅质沉积时海水温度约为几十度至160余度。     

鄂西古生代硅质岩的地球化学特征及沉积环境

鄂西地区的上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组下部、下二叠统孤峰组和上二叠统大隆组中发育有薄层硅质岩。二叠系栖霞组、茅口组和吴家坪组灰岩中发育有结核状或似层状燧石。Fe-Al-Mn三角图,Cu、Ni、Co、Cr、Zr的关系,U-Th判别图,Ba、As、Sb元素和REE配分模式等地球化学指标表明:五峰组和龙马溪组层状硅质岩属于正常海水中生物化学和化学沉积;孤峰组和大隆组层状硅质岩、茅口组灰岩中燧石结核不属于典型的热水沉积相,但受热水作用的影响,而孤峰组硅质岩受热水作用明显。鄂西五峰组和龙马溪组硅质岩的沉积环境是四周被古陆或台地环绕的半封闭深水相滞流盆地。鄂西孤峰组和大隆组硅质岩的沉积环境是由裂陷作用形成的碳酸盐台地内部的盆地(或台沟)滞流还原环境。CaO/(Fe+CaO)值和(MgO/Al₂O₃)×100值表明:五峰组、龙马溪组和大隆组硅质岩沉积环境海水略有淡化。栖霞组、茅口组和吴家坪组含结核状或似层状燧石的生物灰岩,形成于陆棚上快速海侵和上升洋流形成的还原环境。     

硅质岩的地球化学特征与成因分析

硅质的沉积岩是一类由富含二氧化硅矿物组成的致密坚硬的岩石。现代海洋中溶解硅的平均浓度只有大约1 ppm,是极度不饱和的,硅质沉积难以形成。而在地质历史时期硅质岩却又广泛存在,其成因值得关注。显生宙以来的富含硅藻、放射虫等生物碎屑的硅质岩,其硅质沉积主要以硅质生物骨骼沉淀的方式进行。而对于不含生物骨骼或生物骨骼难以识别的硅质岩,如寒武纪界限附近及前寒武纪广泛存在的层状硅质岩,其成因似乎难以解释。因此可以运用地球化学的方法,通过硅同位素、主量元素、稀土元素等分析手段,探究硅质的来源和形成环境,进而为这类不含生物骨骼的硅质岩的成因提供指示意义。     

贵州松林陡山沱组上部硅质岩特征及成因探讨

贵州松林陡山沱组上部发育一套硅质岩,主要岩性为硅质页岩、富结核硅质岩、含磷质硅质岩及硅质结核.岩石的地球化学特征研究显示：Al—Fe—Mn判别图解均落于Ⅱ区生物成因区,MnO/TiO2值介于0.01～0.1之间,表明受陆源物质供给影响强烈.结合岩相古地理及岩性组合综合分析,岩石的沉积环境应属于盆地边缘陆棚区半深水-深水滞留还原环境;受生物化学作用影响,沉淀的富SiO2沉积物在成岩阶段发生分异作用,富集的硅质开始迁移并重新凝聚成岩;成岩后生阶段,重结晶和交代作用明显.     

黔北瓜德鲁普世—乐平世转换时期大规模成硅事件硅质来源厘定

联合古陆(Pangea)大陆边缘及泛大洋和古特提斯洋的广大地区在二叠纪时期出现大规模硅质富集事件,被称之为"全球二叠纪硅质沉积事件".黔北遵义地区二叠纪瓜德鲁普世—乐平世转换时期成硅事件为该事件重要组成部分,呈现出"白泥塘层"层状炭硅质灰岩、层状硅质岩和硅质条带或燧石结核三种不同类型硅质富集岩石.遵义地区硅质来源的研究能够深入认识全球性"二叠纪硅质沉积事件",同时为研究该时期遵义盆地的结构和演化提供了重要窗口,对遵义锰矿成矿作用也有重要指示意义.文中采用岩石学和地球化学方法并通过硅同位素的协同指示意义对硅质来源进行厘定,并对硅质岩成因与沉积环境进行归纳总结,在研究区建立系统完整的硅质富集沉积体系.实验测试结果显示:"白泥塘层"炭硅质灰岩中δ30Si值介于–0.09~ –0.67之间,层状硅质岩中δ30Si值介于0.03~1.47之间.结合主、微量元素特征和岩石学特征表明:"白泥塘层"炭硅质灰岩形成于深水盆地缺氧还原环境,硅质来源于海底热液,沉积中心位于热液喷口的附近,沉积过程中受陆源硅质输入影响显著.层状硅质岩形成于浅海台地正常沉积氧化环境,硅质来源于海底热液,沉积远离热液喷口,热液沿构造裂隙通道经过了一定的迁移距离,与茅口组浅海台地相正常沉积的块状-厚层状灰岩发生交代作用,从而形成硅质岩;硅质条带或结核形成于浅海台地正常沉积氧化环境,硅质主要来源于海底热液,沉积过程中有陆源硅质的输入,由长时间多期次的海底热液喷流作用带来的硅质迁移至盆地外围浅海台地形成.     

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。     

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.     

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。     

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。