考虑循环应力比和频率影响的动荷载下软土微观结构研究

以杭州原状软土为研究对象,借助扫描电镜和PCAS微观定量测试技术,采用分形理论对波浪荷载下的饱和软土微观结构进行研究,探讨不同循环应力比和不同频率条件下孔隙的分布特征及其变化规律。结果表明：循环应力比越大或频率越低,试样破坏所需的循环次数越少;试样临界破坏应变水平随循环应力比的增加呈升高趋势,而不同频率下的临界破坏应变水平则基本一致;孔隙的尺度、排列、形态等特征均随循环应力比的变化呈规律性变化,但随频率变化没有明显的规律性;循环剪应力作用下,孔隙破碎的同时兼并生长,这是剪切带上褶皱现象的微观本质,并且孔隙排列方向与剪切带方向基本一致。通过循环加载前、后微观结构特征参数的变化规律,揭示了波浪荷载下循环应力比和频率对土体微观结构的影响以及土体宏观变形的微观机制。     

基于空心圆柱仪试验的各向异性软黏土基坑抗隆起稳定分析

已有研究表明,天然黏土的强度表现出明显的各向异性,但其规律未能经过严格的试验验证。基于空心圆柱仪（HCA）的杭州原状软黏土试验结果,对 法进行修正,提出大主应力方向为任意方向剪切时土体的强度公式。假定基坑开挖引起的土体滑动破坏模式为Prandtl模式,利用上述强度公式,得到基坑抗隆起稳定的塑性上限解。结合算例,讨论了土体强度各向异性比、挡墙入土深度比、墙底下卧硬土层深度、挡墙粗糙度等因素对基坑坑底抗隆起稳定的影响。采用该方法分析杭州某失稳基坑实例,通过与已有方法的结果对比,验证了所提方法的合理性。研究表明,不考虑土体强度各向异性和基于 各向异性公式的抗隆起分析都将高估杭州软黏土基坑的抗隆起稳定性。     

中国锂矿地球化学背景与空间分布: 远景区预测

由于锂在新能源领域的大量需求和不可替代性, 锂矿成为关键资源调查和研究的热点。本文以全国采集的12 118件岩石样品和3394个汇水域沉积物样品数据为基础, 首次提供了中国锂地球化学背景和时空分布数据, 在此基础上划分了全国19个锂矿远景区。根据全国4101件岩浆岩, 6209件沉积岩, 1808件变质岩样品数据得出如下结论: 全国岩石锂平均含量为29.22×10–6, 侵入岩25.22×10–6, 火山岩22.92×10–6, 沉积岩为31.45×10–6, 变质岩为32.30×10–6; 在侵入岩中锂含量从酸性到中性、基性、超基性岩由高到低依次降低, 侵入岩中加里东期、喜马拉雅期、印支期和燕山期锂含量明显高于其它其次; 沉积地层中泥质岩类锂含量最高, 平均含量达50×10–6, 是地壳克拉克值的4倍; 地层中锂含量由高到低依次为: 三叠系, 石炭系、寒武系、白垩系、侏罗系、志留系、奥陶系、元古宇、二叠系、古近系和新近系、太古宇。依据全国汇水域沉积物地球化学数据, 共圈出31个地球化学异常, 归为19个锂地球化学省, 分为4种类型: 花岗伟晶岩和花岗岩有关的锂地球化学异常, 盐湖与地下卤水型锂地球化学异常, 泥质岩类有关的锂地球化学异常, 次生风化黏土有关的锂地球化学异常, 其中全国多处新发现的地球化学异常, 特别是与泥质岩类有关和干旱盆地有关的锂异常, 对锂矿找矿具有重要指导意义。     

对“鄂尔多斯盆地能源矿产氯仿沥青Sm-Nd同位素研究”的新认识——与潘爱芳等商榷

《中国地质》2007年34卷3期发表关于鄂尔多斯盆地石油、煤、含铀砂岩及其围岩的氯仿沥青Sm-Nd同位素研究的文章。潘爱芳等人指出赋存于同一套地层中的含铀砂岩沥青、煤沥青及石油沥青均具有富集地幔特征。笔者通过对其同位素数据重新计算厘定, 得出其物质来源是盆地基底变质重熔与年轻物质混合的产物, 以壳源为主且与富集地幔无关的结论。     

云南红河州超大规模离子吸附型稀土矿的发现及其意义

围绕国家战略性产业发展对稀土资源的需求, 特别是紧缺的重稀土资源, 如何快速有效地发现富含重稀土矿床找矿靶区是勘查地球化学急需解决的问题。“化学地球”大科学计划获得全国地球化学基准数据, 圈定稀土异常超常富集区9处, 其中新发现的滇南红河州蒙自—中越边境地区稀土富集区轻重稀土比值(LREE/HREE)为3.5, 与华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿异常LREE/HREE比值一致。结合地质背景、成矿母岩、气候和地形地貌特点等初步判断具有寻找类似华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿资源潜力。因此, 对这一异常的核心区, 开展了1:25万、1:5万地球化学调查和风化剖面测量, 并经29个钻孔验证, 初步发现马鞍底潜在超大型富含重稀土离子吸附型稀土矿。富矿区分布于坡度较缓的坡脚处, 风化母岩为印支期和燕山期花岗岩、元古界斜长片麻岩和变粒岩。风化剖面厚度最深可达25 m左右, 富矿层位位于全风化层, 一般在2~13 m深度, 矿体平均厚度6~13 m, 最厚可达21 m, 平均品位0.14%。根据29个钻孔和84个风化壳剖面测量, 初步估算稀土潜在矿石量约9.46亿吨、稀土氧化物潜在资源约100万吨。这是我国首次在滇南地区发现潜在超大型离子吸附型稀土矿。该离子吸附型稀土矿同时富含轻稀土(镧、铈、镨、钕)和重稀土(钆、铽、镝、钇), 具有重大经济价值和科学意义。这一发现表明开展从极低密度、低密度到高密度地球化学调查, 获得全部16个稀土元素高质量数据是发现离子吸附型稀土矿的快速有效方法。     

青海共和—花石峡三叠纪碎屑沉积岩的地球化学特征与锆石U-Pb年龄及地质意义

通过对青海共和—花石峡出露的三叠纪碎屑沉积岩系统的岩石学、地球化学与锆石U-Pb年龄的系统研究,揭示这些碎屑沉积岩主要为岩屑砂岩、长石砂岩,源区岩石是在岛弧构造环境与随后的碰撞过程中被抬升到地表后接受剥蚀的镁铁质及其变质深熔产物、古老基底物质及其深熔产物及花岗岩类。Nd亏损地幔模式年龄平均为1.75Ga,与祁连、柴达木、东昆仑基底平均的Nd亏损地幔模式年龄是一致的,均类似于扬子克拉通,说明它们具有共同的块体构造属性,均从冈瓦纳大陆裂解后拼合到欧亚大陆。碎屑锆石U-Pb年龄存在于400～500Ma、250～300Ma两个主要峰与次要的750～1000Ma新元古代峰,反映了祁连、柴达木、东昆仑古生代与早中生代及新元古代重要的构造岩浆作用期,还测得一些>1000Ma到2700Ma的反映祁连、柴达木、东昆仑基底形成年龄。锆石Hf同位素揭示源区地壳增生主要发生于1.7～2.5Ga、2.8～3.6Ga、1.0～1.7Ga三个年龄范围,大部分锆石可能是古老基底与新元古代增生地壳变质深熔混合产物,而晚古生代—早中生代的锆石含有更多的古生代增生地壳组分。西秦岭与共和盆地的三叠系在物源上并没有沟通,三叠纪时西秦岭相对于祁连、柴达木、东昆仑应处于相对较低的地形条件,但仍阻挡两个沉积盆地的贯通。     

利用流式细胞仪计数微型浮游生物的方法

微型浮游生物(细胞粒径20μm)在水生生态系统的物质循环和能量流动中起着重要的作用,对其丰度的准确测定是进一步研究微型浮游生物在不同水生生态系统中作用的重要基础.相对于传统的显微镜检测技术,流式细胞术不仅具有分析速度快、灵敏度和准确度高等优点,而且可以同时测量单个细胞的多个生理参数.不同类型微型浮游生物流式细胞术的应用原理是不同的.对于自养型浮游藻类,主要根据藻体内色素的自发荧光对其进行分辨和计数;而对于异养型细菌、原生动物及浮游病毒等,还需借助外源荧光染料对细胞核酸染色后再进行分析.目前流式细胞术已成为浮游藻类和异养细菌丰度检测的常规方法,但是,由于原生动物具有更大的细胞体积且在自然水体中丰度较低;而浮游病毒粒径又太小,甚至低于光源激发波长,因此流式细胞术应用一直受到限制,直到近10年来才有相关报道.本文对运用流式细胞术计数浮游藻类、浮游细菌、原生动物和浮游病毒的具体原理、方法和进展进行综述,并对流式细胞仪在未来水生微生物学领域的应用进行展望.     

流域气象水文信息深度共享

构建了以云平台为支撑,多信息通道为保障的专用气象信息网络,实现了气象大数据的实时收集以及与水调系统、三峡梯调中心专业气象系统的数据交互和互备。     

华南—西秦岭地球化学走廊带水系沉积物钴含量影响因素评价

地球化学填图可为解决钴的资源和环境问题提供重要基础数据。深入理解沉积物中钴含量影响因素是科学利用钴地球化学填图数据的前提。本文基于华南—西秦岭地球化学走廊带钴等元素(指标)空间分布,利用相关性系数R、线性回归方程和地理加权回归方法系统评价不同因素对沉积物钴含量的影响。中—基性岩区和碎屑岩区源岩对沉积物钴含量具有主导作用。在碳酸盐岩区和酸性岩区,源岩-沉积物的局部拟合度和回归系数均降低,说明源岩对沉积物钴含量的相关性和贡献度减弱,富集系数提高和负的回归系数表明次生富集作用的影响占据主导。在碳酸盐岩和酸性岩区,铁锰氧化物和有机质对沉积物钴的次生富集影响显著,尤其在碱性条件下和强氧化条件下,氧化锰和有机质与钴的次生富集相关性达到R_Mn=0.54～0.63和R_org=0.75。引入地理加权回归方法研究不同地质背景区源岩对沉积物钴含量影响,进一步深化了水系沉积物钴含量影响因素的认识,为资源勘查和环境评价提供理论参考和基础支撑。     

深穿透地球化学勘查技术对胶东冲积土覆盖区隐伏金矿的勘查指示

胶东是当今世界仅有的探明金资源储量超过5000 t的三个金矿省之一,随着地质勘查程度的不断提高,其找矿方向逐渐由浅表矿转向覆盖区深部隐伏矿。土壤微细粒分离技术是一种能反映深部异常信息的深穿透地球化学勘查技术,已在多种景观区取得成功试验案例。本文选择胶东冲积土覆盖区曲家隐伏金矿及其外围开展土壤微细粒分离技术的勘查试验。结果表明：相比于中国土壤、山东省土壤、烟台市土壤背景值,研究区内Au元素高度富集,区域浓集系数高达288,金、银等地球化学异常范围与已知隐伏矿体位置具有很好的对应关系,能够互相印证,且与钻孔原生晕地球化学信息有继承关系。异常形成机理是：深部成矿物质以呈类气体性质的纳米颗粒形式沿断层、地层接触面等〖JP3〗宏观裂隙和围岩中的微裂隙等通道在多营力接续作用下迁移至地表,并被地表微细粒土壤捕获形成矿化异常。土壤微细粒分离技术对隐伏金矿的勘查指示取得理想效果,可以应用于胶东冲积土覆盖区地球化学找矿勘查。