黏土中水平受荷大直径单桩设计方法的对比研究

本文针对静力荷载作用的情况,对比了4种黏土中水平受荷大直径单桩的设计方法,包括基于p-y弹簧模型的API规范方法,以及新近发展的基于p-y弹簧模型的Zhang et al.(2017b)、基于双弹簧模型的Wang et al.(2020)方法以及基于三弹簧模型的Fu et al.(2020)方法。考虑两种大直径单桩常用的长径比(L/D=5和10),通过与三维有限元结果比较,对现有设计方法进行了对比,分析了不同参数对预测结果的影响。结果表明:(1)对于大直径单桩的水平位移和转角,现行API规范的预测值最大,而Wang et al.(2020)方法预测值最小; (2)Fu et al.(2020)方法不仅考虑了桩底剪力及桩身摩擦造成的分布力矩,还能够有效捕捉初始剪切模量与土体延性对水平响应的影响,还因此具备其余方法所不具备的优势; (3)采用Fu et al.(2020)方法时,桩土界面粗糙系数α越大,桩身位移与转角越大,且长径比越小影响越显著,而与桩身分布力矩有关的缩放系数ξ_p2的影响则相对有限,当L/D≥10时其影响可以忽略。     

青岛胶州湾沉积物痕量元素黄铁矿化程度及其剖面类型

为了探索青岛近海不同沉积环境下不同痕量元素的黄铁矿化规律, 2003年5月潜水员潜入海底采集了4个不同沉积环境的未扰动柱样, 并利用Huerta-Diaz and Morse (1990)连续提取技术测试分析了沉积物痕量金属的不同存在形式(活性态和黄铁矿结合态) 在垂直剖面上的分布规律.结果表明: 除了在涨潮三角洲上部沉积和潮下带沉积物柱子的Cd和Cr外, 痕量元素的黄铁矿化度的增高取决于其相应剖面上的DOP的增高; 并且不同痕量元素向黄铁矿中转移的规模存在着较大的差别, 即元素As、Hg和Mo转移的规模最大, Cu、Zn、Cd、Cr、Co和Ni中等, Pb和Mn最小; 此外, 还进一步揭示了河流三角洲沉积物的下部各元素的黄铁矿化程度高, 而潮下带沉积物以及涨潮三角洲沉积物低.最后指出在河口水下三角洲进行的清淤工作应注意黄铁矿结合态痕量元素的活化而产生生物有效的毒性元素.      

华北克拉通南缘太古—元古宙界线安沟群火山岩的年龄及地球化学

河南登封地区登封群和安沟群记录了华北克拉通南缘太古宙—元古宙界线两侧地层较完整的演化历史.Kr?ner et al.(1988)曾获得登封群顶部老羊沟组变英安岩中锆石的SHRIMP年龄为(2 512±12)Ma.本研究获得不整合覆盖在登封群之上的安沟群同源双峰式拉斑玄武岩和英安岩7个样品全岩Sm-Nd同位素等时线年龄为(2 507± 96)Ma, MSWD=6.3, 初始143Nd/144Nd=0.509 560±0.000 093, ε_Nd(2.5 Ga)=3.27±1.82.上述年龄制约了登封群顶部长英质火山岩与安沟群底部的双峰火山岩之间的年龄相差最多应不超过113 Ma.安沟群演化程度较低的拉斑玄武岩La/Nb比值为0.66~ 1.14, 与软流圈地幔的比值接近, 而明显不同于岛弧玄武岩(La/Nb < 2.0).结合安沟群火山岩的双峰特征, 这些说明太古宙末或元古宙初期至少华北克拉通南缘已进入陆内裂谷伸展环境.      

传统温压计在低温榴辉岩应用中的局限:以西南天山超高压变质带为例

榴辉岩相变质岩石的温压研究对理解高压-超高压变质带的形成和演化具有重要意义,但西南天山低温榴辉岩运用石榴石-绿辉石（-多硅白云母）温压计计算的压力普遍低于相平衡模拟的结果.为此,在Zhang et al.（2017）对含霓辉石榴辉岩研究结果的基础上,对该区域内榴辉岩及其脉体中的绿辉石进行了岩相学和矿物化学的研究,结果表明绿辉石普遍发育环带结构:从核部到边部,Fe3+含量降低,Al含量增加,Fe3+/Al比值的降低对应于霓石含量的降低和硬玉含量的升高.相平衡模拟中硬玉分子等值线的计算结果表明具有最高硬玉含量的边部绿辉石在降压阶段生长.因此,具有最高含量的硬玉组分的绿辉石并不一定代表峰期压力,在应用石榴石-单斜辉石（-多硅白云母）传统温压计时需谨慎,尤其是应用于低温的、具有复杂环带模式的矿物组合时要尤为慎重.      

利用分布式光纤声传感设备开展青藏高原易贡湖浅层结构探测

地震数据是利用地震学方法探测地下结构的基础条件,然而传统地震仪器难以获得极端环境地区(水下、高原等)的长时间、高密度连续数据。较之国际仪器厂商,国内的DAS研制相对较晚。自2016年起,国产DAS逐步应用于石油测井和城市区域地下结构探测,而运用在极端环境下的探测工作尚未见报道。中国科学院半导体研究所与青藏高原研究所经过多年合作研究,于2021年4月将自主研发的DAS系统首次应用于青藏高原的野外数据采集。本次试验同时记录了地面和水下的连续背景噪声和重锤数据。该研究利用背景噪声成像技术,获得了西藏易贡湖地区地表70 m以内的横波速度结构。本次研究为极端环境下的低成本、高密度数据采集和地下结构探测提供了理论和试验依据。     

盆地地下水流模式及其转化与控制因素

Tóth(1963)在复杂盆地给定上边界水头条件下, 推演出多级次地下水流系统.运用此方法探讨水流模式, 改变盆地介质或盆地深度等条件, 盆地水均衡会同步发生变化; 同时, 给定上边界水头也固化了盆地的势源与势汇的位置与数目, 这与实际条件不相符合, 也限制了地下水流模式的转化研究.在总结实验条件下多级水流系统特征的基础上, 提出了通量上边界的地下水流系统模拟方法(简称CUG-GWFS方法), 并进行了水流系统数值模拟.结果表明: (1)在多个可能势汇的盆地中, 可以发育5种地下水流模式, 即: 简单区域水流系统(RS)、局部+区域两级嵌套水流系统(LS+RS)、局部+中间+区域三级嵌套水流系统(LS+MS+RS)、局部+中间两级嵌套水流系统(LS+MS)和简单局部水流系统(LS).(2)盆地地下水流模式受盆地入渗强度、介质条件、盆地长度与深度比值, 以及盆地可能势汇的多少与位置的影响.(3)保持其他条件不变, 单独加大盆地入渗强度比R_ic, 或加大盆地长深比R_ld, 盆地水流模式按照上述5种模式呈现有序转化.      

中国南方泥盆系的颗石藻

本文鉴定和描述了中国南方泥盆系的颗石藻化石,计有两个新属,八个新种和一个未定种。其中中华甲球藻属(新属)(Sinothoracosphaera gen.nov.)包括盘桃中华甲球藻(新种)(S.placenta sp.nov.)和异孔中华甲球藻(新种)(S.heteromorphicpororata sp.nov.);始驳船球石属(新属)(Eopontosphaera gen.nov.)只一个新种,即背篓形始驳船石(新种)(E.basketa sp.nov.)其它五个新属是瘤刺篮石(新种)(Scyphosphaera verruca-cras-sispina sp.nov)、小卷螺海石颗石藻(新种)(Helicopontosphaera snaila sp.nov.)、口盖无缘帽形石(新种)(Calyptrolithus operculum sp.nov.)、口孔棒球藻(新种)(Rhabdosphaerabucca-pororata sp.nov.)、柿子颗石藻(新种)(Coccolithus persimmonus sp.nov.)。一个未定种是篮石未定种(Scyphosphaera sp.)。这些化石均是在深水断槽相中发现的。     

波流作用下黄河三角洲硬壳层液化渗流形成机制研究

波流作用于海床产生动态孔隙水压力,如不能及时消除会在其内部产生累积孔隙水压力,相邻两点间的孔隙水压力差值造成的水力梯度产生渗流力,渗流力引起水流动,海床表面为排水界面,从而会在海床内部形成向上的渗流力作用于泥沙颗粒上,使泥沙发生启动向海床表层运移,从而形成一定范围的粗颗粒层。本文采用数值模拟对不同流速下的海床累积孔隙水压力进行了研究,同时分析了硬壳层的存在对海床累积孔隙水压力的影响规律,根据取得的不同流速下海床内部的累积孔隙水压力值,计算海床任意位置处的渗流压力梯度,采用王虎等(2014)推导建立的海床临界冲刷深度的计算方法,分析不同流速下的硬壳层形成深度。结果表明: 海流流向与波浪行进方向一致时,对累积孔隙水压力起促进作用,流速越大累积孔隙水压力越大,反之对累积孔隙水压力有抑制作用。表面硬壳层的存在会显著促进累积孔压的消散,累积孔隙水压力沿深度分布的极值均出现在下层原始海床中,流速U₀=0m ·s-1时硬壳层厚度由1m增加到3m,极值点深度下降了1.38m。累积孔隙水压力引起的渗流力对于海床泥沙启动影响显著,在流速U₀=0m ·s-1,U₀=1m ·s-1时泥沙启动深度均为海床1.5m深度处,并且海流流向与波浪行进方向一致时,会产生较大ΔP/ΔL值带动较粗的泥沙颗粒至海床表层,但对泥沙启动的最大深度影响不大。     

新疆塔尔巴哈台山南坡奥陶—志留纪四射珊瑚

本文描述的四射珊瑚化石产自新疆塔尔巴哈台山南坡的奥陶—志留纪地层,是新疆地质矿产局第一区调大队十一分队1983年采集的.化石经笔者鉴定计有晚奥陶世1属2新种、中志留世5属5种(其中有4个新种).属种名单如下:Favistella xinjiangensis(sp.nov.),F.tachengensis(sp.nov.),Entelophyllum tachengense(sp.nov.),Hol-mophyllum isoseptatum(sp.nov.),Tabularia tabulata(sp.nov.),T.xinjian-gensis(sp.nov.)和Amplexoides sp.     

扬子地台西缘石棉田湾矿区地层研究新进展

四川石棉矿区地层研究取得以下新进展：１）田湾矿区赋矿层时代原定为中泥盆世,该地层中发现晚震旦世疑源类化石,因而赋矿层时代为晚震旦世;２）矿区缺失早震旦世沉积,仅发育晚震旦世的观音崖组和灯影组;３）田湾方家山赋矿层原定为中晚泥盆世河心组,据发现的疑源类化石,应属晚震旦世灯影组;４）田湾杜河坝东侧原认为上三叠统河湖相的白果湾组,据有机质判定为海相沉积,时代暂属中元古代,称茨竹坪组。     

全球前寒武纪基底构造格局与古大陆再造问题

全球前寒武纪基底构造格架与构造单元的划分是古大陆再造和泛大陆拼合的重要基础.本文整理了基底构造单元的级别体系, 以晋宁期和印支期为准, 提出了一级构造域、二级陆台及地区和三级陆核、地块等3级划分.分出了5个一级、14个二级和若干个三级单元, 并予以系统编号, 以便查询和增修.认为超大陆是泛大陆的组成部分, 现在重点研究的罗迪尼亚超大陆已经涉及全球, 进入了泛大陆-850的研究范围.论证了中国3个陆台和华夏地区在新元古代晋宁期的位置关系, 认为它们相距不远, 并部分相互碰撞, 构成亚洲中轴(大华夏)构造域.讨论了罗迪尼亚的流行模式及SWEAT连接问题.指出新元古代Chuaria Tawuia宏观藻组合在东亚和北美西部的分布, 认为大华夏构造域应作为一个松散的整体与劳伦古大陆相邻, 并概略讨论了泛大陆-850的再造格局特征.提出了经过改进的泛大陆-250在中二叠世(280257 Ma)的再造模式, 讨论了古植物和海生动物生物地理分区在古大陆再造中的意义.      

云南西部施甸泥盆纪疑缘类及其古环境

云南西部施甸泥盆纪疑缘类研究对重建该地区泥盆纪古地理和沉积环境有十分重要的意义。首次报道了云南西部保山地区施甸泥盆纪疑缘类21属35种。根据疑缘类特征及其在地层中的分布和演化规律,自下而上可以划分2个疑缘类组合带: 相当施甸何元寨剖面的西边塘组上部泥岩段的疑缘类组合带; 马鹿塘疑缘类组合带。该区的疑缘类可与国内外同时代的疑缘类比较。微古植物（疑缘类）和孢子含量的比例关系及其特征性的属种证明,西边塘组属正常浅海沉积,马鹿塘组较西边塘组略深,为陆棚浅海沉积。     

氮循环及氮同位素在古老烃源岩形成环境重建与油源对比中的应用

页岩氮同位素是重建古环境中生物地球化学循环的重要工具,也为判断原油的沉积环境、油源对比等提供地球化学指标,但页岩氮同位素比值分析在研究中面临着含量较低、前处理对分析的影响以及标准物质选用等问题,从而影响了页岩中氮同位素比值的准确分析,制约了该技术在相关研究中的深入和发展。本文以富有机质上扬子龙马溪组页岩样品为对象,采用元素分析仪-同位素质谱（EA-IRMS）进行分析,并结合该类页岩的性状特点以及当前页岩氮同位素分析中测试条件、前处理方法、标准物质的选用等方面的影响进行研究。结果表明：EA-IRMS分析时,适当地增加注氧量提高燃烧效能,采用碳、氮分别测定的方式,以及添加碳吸附剂有助于提高页岩中的氮同位素比值分析的精度和准确性。盐酸-酸洗法处理样品过程中,采用超声方式促进了酸/水和样品的反应,有助于提高水洗效果并减少水洗次数从而降低对δ¹⁵N的影响。页岩分析时采用国际标准USGS40、USGS41a以及IAEA-600为分析标准,适用并满足氮以及全碳和有机碳同位素比值分析的需要,国家一级海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质GBW04701、GBW04702、GBW04703适用于页岩中碳氮同位素比值分析以及酸处理过程的监控。尽管本次实验采用的盐酸-酸洗法对氮同位素比值的影响较小,但是在对样品分析中仍观察到明显含氮成分的损失和δ¹⁵N的变化,因而为了氮含量和δ¹⁵N分析的准确,分析该类样品全岩氮同位素比值建议采用直接分析的方法。本研究有助于提高富有机质页岩中氮同位素比值分析的精度和准确性,从而促进氮同位素在页岩分析和研究中获得更广泛的应用。

     

广西喀斯特洞穴蛹状螺科一新种记述（腹足纲，新进腹足亚纲，古扭舌目）

中国的蛹状螺科（Pupinidae）迄今共报道5属,分别为拇指螺属（Pollicaria A.A. Gould, 1856、拟圆口螺属（Pseudopomatias Möllendorff, 1885）、蛹状螺属（Pupina Vignard, 1829）、小蛹螺属（Pupinella Gray, 1850）、象蛹螺属（Rhaphaulus L. Pfeiffer, 1856）和裂唇螺属（Coptocheilus Gould, 1862） （ = Schistoloma Kobelt, 1902）。除拟圆口螺属和裂唇螺属有过详细整理报道外,其他各属物种仍缺乏研究。本文对中国小蛹螺属（Pupinella）进行了分类整理。本属此前共记录3种,即具槽小蛹螺（P. sulcatus）,台湾小蛹螺（P. swinhoei）和梅山小蛹螺（P. masuhowaruensis）,仅分布于广西和台湾。笔者在整理由华南农业大学田明义教授洞穴考察团队在广西壮族自治区河池市都安瑶族自治县一喀斯特洞穴中采集的陆生贝类时,经鉴定发现小蛹螺属一新种,即田氏小蛹螺（Pupinella tiani sp. nov.）,因其壳体具蛹状管、无内沟槽、壳表肋纹明显及壳口窦开放等特征而与本属其他物种区分。根据壳体形态特征,分布于云南的勐仑蛹状螺（Pupina menglunensis） 被转移到本属,并认为Pupinella frednaggsi为其一新异名。此外,还提供了中国小螺属分种检索表。田氏小蛹螺新种 （Pupinella tiani Z.-Y. Chen, sp. nov.）模式标本：正模,广西壮族自治区河池市都安瑶族自治县龙湾乡琴棋村一号洞,23°52′19′′N,108°16′02′′E,海拔466 m,2013年12月24日,田明义、刘卫欣、尹昊旻、罗孝竹采集。副模：2个,采集信息同正模。正副模标本均保存于河北大学动物博物馆软体动物馆藏中。测量：正模标本,壳高：11.30 mm,壳宽：4.62 mm,壳口直径：3.80 mm。副模标本（n=2）,壳高：11.24~11.38 mm,壳宽：4.50~4.56 mm,壳口直径：3.64~3.82 mm。词源学：本种名源自标本主要采集人田明义教授。描述：贝壳小型,高圆锥形,有6.5个浅色且稍有光泽的螺层。胚螺层约有2.5个,粗糙,边界与下部螺层较难明显区分。主螺层有细而规则的肋纹,肋纹随着螺层的增加而逐渐明显,体螺层上每1 mm有15个肋纹;体螺层的腹侧稍扁平;壳口圆形,平直;唇缘外扩,白瓷色,边缘被一腔襞沟槽和一近壳轴沟槽;腔襞沟槽和壳轴沟槽为半圆形的开放槽,不形成管状。壳轴缺沟槽与基部龙骨相对应,在胼胝处消失。脐孔狭窄。厣形态未知。描别：本种因其开放的沟槽和壳轴沟槽内管阙如而与中国其他物种区分。台湾小蛹螺与本种在尺寸和外形上最相近,但新种可通过其细尖的壳顶和不具双唇结构而于前者区分。详见正文的检索表。附记：本种仅知分布于模式产地。模式标本从洞口土样中分离,同时发现的有微拟沼螺属（Acmella W.T Blanford, 1969）的标本。     

河南信阳群南湾组化石孢子的发现及其地质意义

作者在河南信阳附近信阳群南湾组中、上部的轻变质灰色砂板岩中发现了丰富的孢子,此外还有疑源类(Acritarchs),几丁虫(Chitinozoans)和虫颚(Scolecedonts)化石。该孢子组合可与华南和西秦岭中泥盆世晚期和晚泥盆世早期孢子组合比较,亦可与西欧、北美和苏联中泥盆世晚期季维特阶(Givetian)和晚泥盆世早期弗拉斯阶(Frasnian)比较,其时代为中泥盆世晚期至晚泥盆世早期。 信阳群南湾组微体化石的发现不仅解决了长期争论的信阳群南湾组的时代问题,而且对秦岭和大别山构造带的区域地质调查和构造带的演化研究都具有重要意义。