砂卵石地层土压盾构掘进掌子面稳定性室内试验与三维离散元仿真研究

采用?800 mm模型土压盾构开展室内掘进试验,以探究砂卵石中土压盾构隧道掌子面失稳诱发地层变形特征。同时,补充开展三维离散元仿真以挖掘室内试验难以获取的掌子面失稳信息,并研究隧道埋深对掌子面稳定性的影响规律。研究结果表明：砂卵石地层中盾构隧道掌子面失稳发展到地表后,沉降曲面呈上大下小逐步收缩的沙漏状,影响范围小于砂土地层。考虑盾构动态掘进过程后,卵石颗粒接触关系变化十分剧烈,掌子面稳定性被削弱,极限支护压力随之增大。掌子面极限支护压力随隧道埋深基本呈线性增加,极限支护压力与初始支护压力之比则随埋深增大而减小。掌子面失稳机制可根据隧道埋深划分为3种模式。与既有研究相比,考虑了盾构动态掘进过程与实际工程更加接近,可为确保砂卵石地层土压盾构隧道施工掌子面稳定提供参考。     

西藏札达盆地晚上新世—早更新世孢粉组合及其地质意义

札达盆地位于青藏高原西南隅的阿里地区,是在中新世晚期约9.6 Ma B.P.形成的一个NW—SE向断陷盆地。该盆地在上新世—早更新世发育一套完整的河湖-冲积扇相地层。在札达县香孜乡西北约1 km处精细实测了上上新统—下更新统香孜剖面。根据前人的古地磁及ESR年龄数据确定下更新统香孜组年龄为2.60~1.67 Ma B.P.。根据孢粉学研究把香孜剖面自下而上划分为3个孢粉组合带(8个孢粉组合),并据此将札达盆地2.75 Ma B.P.以来的气候变化划分为3个阶段:(1)孢粉组合带Ⅰ(孢粉组合1~2),植被为温暖偏湿的常绿与落叶针阔叶混交林,2.67 Ma以后气候逐渐向干旱转变,地层对比时代为晚上新世(2.75~2.60 Ma);(2)孢粉组合带Ⅱ(孢粉组合3~5),发育温凉偏湿的亚高山落叶针阔叶混交林,并在约2.38 Ma逐渐变为针叶林,气候趋向变冷,地层对比时代为早更新世(2.54~2.16 Ma);(3)孢粉组合带Ⅲ(孢粉组合6~8),发育寒冷干旱的高山针叶林,并存在高寒灌丛草甸草原,低海拔处零星分布落叶针阔叶混交林,指示较强的地势差异,地层对比时代为早更新世(2.13~1.86 Ma)。     

晚白垩世以来沿阿尔金断裂带的阶段性走滑隆升

年代学和沉积学特征表明，与印度板块约55MaBP以来沿喜马拉雅东、西构造结缝合带碰撞后青藏高原的阶段性隆升相对应，沿阿尔金断裂带阿尔金山地区亦发生阶段性走滑隆升，时间段大致为55～30MaBP、约20MaBP、约10MaBP和1～0．8MaBP。始新世一渐新世期间，阿尔金断裂大型左行走滑活动的发生，对中国西北大陆构造格架产生巨大的影响，不仅改造了古老的盆地和褶皱带，而且控制了新生代的走滑拉分盆地和两侧盆地的沉积速率，并对青藏高原的阶段性隆升和地壳物质东向蠕散起到调节作用。     

西藏南部吉隆盆地中新世—早更新世孢粉组合带及其地质意义

吉隆盆地为高喜马拉雅中新世晚期约10 Ma时期形成的一个南北向断陷盆地, 其东侧为同沉积正断层, 沃马剖面位于盆地沉降中心的东南部.在该剖面下部新发现一套中新世巨厚砾岩层(旦增竹康组).通过锆石和磷灰石裂变径迹年代学研究得出吉隆盆地控盆断裂早期活动时间为13.4±1.9 Ma, 源区12~11 Ma发生构造热事件, 据此推算出吉隆盆地初始裂陷后开始沉积的底界年龄约为10 Ma.综合前人在吉隆盆地得出的7.20~1.67 Ma古地磁测年值, 可得出吉隆盆地旦增竹康组年龄为10.0~7.4 Ma, 沃马组年龄为7.40~1.67 Ma.根据孢粉组合带和孢粉组合反映的植物类型和古环境变化, 沿剖面自下而上划分为3个孢粉组合带和9个孢粉组合及其对应的植被类型.吉隆地区古气候变化可划分为3个阶段: (1)组合带Ⅰ和孢粉组合1~2, 为温暖偏干环境的常绿与落叶针阔叶混交林, 地层对比时代为晚中新世(10.0~7.0 Ma); (2)组合带Ⅱ和孢粉组合3~7, 为寒冷干旱环境的落叶针叶林, 期间存在一次暖湿气候的波动, 地层对比时代为晚中新世晚期-早上新世(7.0~3.3 Ma); (3)组合带Ⅲ和孢粉组合8~9, 为温凉偏干的气候下生长暗针叶林和落叶阔叶林构成的针阔叶混交林, 地层对比时代为晚上新世(3.30~1.67 Ma).      

滇中新元古代裂谷盆地充填序列及演化模式:对Rodinia超大陆裂解的响应

以滇中新元古代裂谷盆地沉积充填为研究对象,开展了系统的沉积学和盆地分析研究。结果表明,滇中新元古代裂谷盆地具有4个充填序列,分别代表盆地的4个发展阶段。其中,序列I为柳坝塘组及陆良组下段,沉积时限为820~800 Ma,属低密度浊流和深水饥饿沉积,代表裂谷盆地的快速沉降阶段;序列II为澄江组、陆良组上段及牛头山组,沉积时限为800~725 Ma,属扇三角洲-湖泊沉积,代表裂谷盆地的成熟发展阶段;序列III为南沱组,沉积时限可能为725~635 Ma,属大陆冰川沉积,代表裂谷盆地开始向被动大陆边缘盆地转换的阶段;序列IV主要为陡山沱组,沉积时限为635~551 Ma,属潮坪沉积,为裂谷盖地层。进一步研究揭示,滇中新元古代裂谷盆地由幼年期分布局限的小型同向半地堑盆地群演化为成熟期统一的大型半地堑盆地,属上叠滑脱盆地。综合研究证实,滇中新元古代裂谷盆地应为陆内裂谷盆地,是Rodinia超大陆裂解的产物。     

华山云海的变化特征以及与气象要素的关系

用华山气象站1985—2014年气象要素资料,分析近30 a华山云海的变化及云海与降水、相对湿度、风速的关系。结果表明,华山年平均云海日为26.27 d,最多年份72 d,最少年份仅3 d;面积200 km~2云海年平均日数24.23 d;面积≥200 km~2云海平均日数2.87 d,最多有20 d (1985、1994年),最少有2 d(1997年),1997年后再没有面积≥200 km~2的云海出现。云海的出现呈逐年下降的趋势,年际差异明显。秋季云海出现日数最多(平均云海日数8.13 d),冬季最少(平均4.60 d);各月的云海日数8月最多,5月最少。面积≥200 km~2云海冬季出现日数最多,夏季最少;11月出现最多,3、12月次之,5月最少。面积≥200 km~2云海出现的前一天或当天一般都有降水,两天中至少有一天出现降水的几率是84.30%;平均相对湿度≥70%时,较易形成云海;云海日出现时常伴有风,但总体风速不大,通常≤10.0 m·s~(-1),利于云海的形成保持。     

2016年1月低温事件的季节内振荡特征

利用NECP/DOE逐日再分析资料,分析了2016年1月发生在我国南方的持续低温事件。结果表明,此次过程存在明显的季节内振荡特征,其中准双周振荡为气温变化的主要模态。此次低温事件之所以达到寒潮级别,是由于天气尺度变化与10~20 d气温准双周振荡处于相同的降温变化过程中。准双周尺度的冷中心与天气尺度冷中心均从中高纬度向低纬地区传播,并在我国南方汇合,从而引起持续性的低温。通过诊断温度局地变化方程发现,此次天气过程中,温度平流项和绝热变化项是近地层局地温度降低的主要原因。天气尺度气温变化与10~20 d低频振荡对持续降温都有较大贡献,天气尺度降温略大于低频降温。     

甘肃北山红柳沟铜镍矿化基性-超基性岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

红柳沟铜镍矿化基性-超基性岩体位于塔里木板块北缘北山裂谷带,岩体两侧分别为大山头—岗流脑子、方山口—庙庙井—双鹰山2条区域性深大断裂带。岩体侵位于敦煌岩群,铜镍矿化通常赋存于杂岩体中二辉橄榄岩、橄榄二辉辉长岩、橄榄苏长辉长岩等基性程度较高的岩石内。通过SHRIMP锆石U-Pb定年,首次获得红柳沟矿化橄榄角闪辉长苏长岩锆石的U-Pb年龄为(396.7±3.8)Ma,表明该含矿杂岩体的侵位及矿化作用均发生于中泥盆世,结合区内已知黑山和怪石山等铜镍含矿岩体年龄,从而揭示出甘肃北山地区在中—晚泥盆世一直处于陆缘裂谷拉张环境。     

塔里木河下游退化荒漠河岸林地上植被与土壤种子库关系初探

以塔里木河下游为研究区,选择退化程度不同的4个典型断面19个样地,利用种子萌发法进行了两年的种子库土壤萌发实验,试图就生态严重退化区的土壤种子库与地上植被的关系以及退化程度的差异对种子库特征的影响开展针对性的研究。结果显示: ①塔里木河下游土壤种子库的基本特征是:种子库密度小、物种种类组成较单一、物种的多样性低和地上植被与种子库的相似性较低;②随退化程度的加剧,土壤种子库密度明显下降、表层种子库比例升高、一年生草本占优势逐渐向多年生草本和灌木转变、地上植被与土壤种子库物种组成上差异显著;③退化过程中种子库多样性的变化比地上植被变化要迟缓,但是在植被退化演替的末期,土壤种子库的物种多样性指数衰减的幅度又明显快于地上植被的衰减幅度;④受干旱环境和严重退化的双重影响塔里木河下游土壤种子库与地上植被的关系表现出退化演替末期共有物种数的减少和相似性明显递减的特点。     

矿柱稳定性影响因素敏感性分析及其应用研究

为研究矿柱稳定性影响因素的敏感程度,以招金大尹格庄金矿为研究背景,从矿柱载荷、强度、失稳形式及影响因素确定四方面推导出两种矿柱形式的安全系数计算公式,设计采用6因素5水平正交试验对矿柱稳定性影响因素敏感性进行分析,并研究主要影响因素与矿柱安全系数之间的函数关系。研究表明,矿柱宽度、矿体开采深度和矿房宽度3个主要因素对矿柱稳定性影响程度是最为剧烈的;矿柱安全系数随着矿柱宽度地增加呈指数形式递增且递增速率不断加大,随矿体开采深度地增加呈幂函数形式递减且递减速率逐渐变缓,随矿房宽度地增加呈负指数形式递减且降低速率逐渐变慢。利用DPS和Matlab建立的矿柱安全系数回归方程得出保证安全生产的合理矿柱尺寸,矿房宽度应不超过8 m,布置条形矿柱宽度应不小于3.6 m,布置方形矿柱宽度应不小于5.9 m。结合采场矿柱布置实际,应用效果较为理想,可为下中段矿体回采矿块布置提供较好的依据。