盾构切刀顺次破岩机制的数值模拟研究

在对盾构切刀顺次破岩实际工况提出合理简化的基础上,从岩土细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了切刀破岩的二维数值模型,研究了两把盾构切刀顺次作用下的破岩机制和影响因素,并通过试验对切刀破岩过程中切屑堆积现象及破岩力学特性进行了验证。研究表明,刀具尖端的破坏作用最为明显;切削岩石时切削力随着切削行程不断波动,水平切削力大于垂直切削力;不同于单刀切削,切刀顺次作用时前刀刮过的岩面留下了大量残余裂纹,使得后刀所受的切削力减小;从切削性能来看,随着切削深度的增加,岩石破碎块度不断增大,切削力和裂纹数迅速增加,说明切深与切削力密切相关;切削试验观测到了切屑在前刀面堆积和切削力的波动现象,与数值模拟具有较好的一致性。     

地幔热柱及其成矿作用研究

成矿作用研究表明,在地球的演化历史中,成矿数量有从少到多,聚矿能力有由弱到强的演化趋势.中生代为全球规模的成矿大爆发阶段,究其原因可能与地球的发展演化密切相关.地球形成的早期,由于地球物质尚未充分分异,成矿强度不大.当然,有部分在地球演化早期形成的矿床,在后来的多次构造改造过程中被改造迁移,甚至消失.中生代地球进入了一个强烈的地幔热柱活动时期,聚集于D"层及外核的成矿物质可通过地幔热柱多级演化向上迁移,并在幔枝构造的有利构造扩容带中成矿,幔枝构造则成为中生代主要的成矿控矿构造类型.     

基于NWC甚低频信号的日出效应的观测与分析

频率在3~30 kHz的甚低频（VLF,Very Low Frequency）波具有较小的传播损耗和较高的趋肤深度,可以在地球-低电离层波导中实现长距离传输,广泛应用于航海导航、对潜通信等领域,且在电离层遥测方面具有十分重要的意义.基于武汉大学自主研发的VLF接收机在武汉接收的NWC（North West Cape）台站信号,本文通过分析2018年4月23日—2020年7月22日的观测数据研究了日出期间NWC信号的幅度响应及其特点和规律.结果表明NWC信号日出期间的幅度响应主要包括两种极小值结构：2个幅度极小值（SR1、SR2）的Type I结构和3个幅度极小值（SR1、SR2、SR3）的Type II结构.在以SR1出现时间为时间零点进行时序叠加分析后发现,Type I结构比Type II具有更强的规律性和稳定性.在Type I结构下,SR2出现时间的波动范围、平均值、标准差分别为43~65 min、54.2 min、4.4 min,而在Type II结构下,SR2和SR3出现时间的波动范围分别为48~93 min、80~120 min,平均值分别为64.7 min、96.4 min,标准差分别为10.2 min、11.7 min.在27个月的观测期内,3—7月份Type I结构的出现概率100%,未出现Type II结构,而在1—2月和8—12月Type I结构出现的概率明显下降,最低降至1月份的20.7%,而Type II在1月、2月、11月的出现概率均高于70%.按春秋分交替变化（周期1和周期2）的统计结果,在周期1内Type I和Type II结构出现的概率分别为91.5%、8.5%,而在周期2内Type I结构出现的概率降至41.9%,Type II结构出现概率则升至58.1%,这表示观测期间内Type II结构主要出现在秋冬季,春夏季发生概率较低.     

内蒙古撰山子金矿床流体包裹体特征与矿床成因

撰山子金矿床位于内蒙古台隆东段北缘华北克拉通与兴蒙造山带的结合部位.矿体赋存于下二叠统于家北沟组灰岩、中二叠世流纹岩和中三叠世花岗斑岩中,被晚三叠世闪长岩所截切.本文在查明矿床地质特征的基础上,对各成矿阶段热液矿物中的流体包裹体开展研究,查明了矿床成矿流体性质、演化特征及其与金成矿的关系.成矿阶段按从早到晚的顺序可分为...     

广东潮安四望坪铜矿区断裂控矿特征

广东潮安四望坪铜矿以岩浆期后热液交代充填成矿为特征,在其三位一体（岩浆岩、断裂/层间滑动破碎带、围岩）的控矿组合中,以流纹斑岩、晶屑凝灰岩的层间滑动破碎带为最佳。本文从矿区资料的综合研究入手,深入剖析了岩浆岩、断裂、围岩圈闭条件与矿体规模、富集程度的关系;旨在通过对矿区地质环境与矿床成因的深入分析,建立火山期后热液矿床的断裂控矿模式,为粤东火山岩地区该类矿床的发现提供理论上的启示。     

基于时序MODIS NDVI的黑河流域土地覆盖分类研究

归一化植被指数(NDVI)是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子,其时序数据也已成为基于生物气候特征开展大区域植被和土地覆盖分类的基本手段。基于时序NDVI数据的土地覆盖分类,即通过提取NDVI时间信号所包含的植被生物学参数,构建起一个包含植被生物学信息的分类特征空间。利用2006年重建得到的MODIS NDVI 16天合成时间序列数据,并结合1 km分辨率的DEM数据、野外实地调查资料等辅助数据,综合分析了不同土地覆盖类型对应的时序NDVI谱线及其第一、二谐波的特征阈值,建立决策树对黑河流域的土地覆盖开展分类研究。结果表明,基于时序MODIS NDVI谱线特征的决策树分类精度为78%,Kappa系数为0.74。利用1 km时序MODIS NDVI时间序列获得较为准确的黑河流域土地覆盖类型是可行的。     

安哥拉Bonga铌矿床成矿碳酸岩岩石地球化学和C-O同位素研究

安哥拉Bonga碳酸岩型铌矿床位于Parana'-Angola-Etendeka碱性岩-碳酸岩火成岩省东部,是一个孤立产出的中心式岩栓,侵入于元古宙花岗岩基底中。岩石地球化学研究表明,Bonga岩体由钙碳酸岩和少量的镁碳酸岩组成,岩体成分从钙碳酸岩向镁碳酸岩演化。矿物组合上,钙碳酸岩以方解石为主,副矿物有磷灰石、磁铁矿、烧绿石和少量稀土矿物;镁碳酸岩以白云石为主,烧绿石含量降低,稀土矿物含量增高。富钙碳酸岩(摩尔比值Ca O/Ca O+Mg O+Fe O+Mn O0.83)中Nb含量较高,变化于148.1×10~(-6)~8394×10~(-6),平均为2127×10~(-6),∑REE变化于1441×10~(-6)~9452×10~(-6),平均为2791×10~(-6),LREE/HREE变化于16.7~58.3,平均为25.0;富镁碳酸岩(摩尔比值Ca O/Ca O+Mg O+Fe O+Mn O0.83)Nb含量降低,变化于300.9×10~(-6)~3910×10~(-6),平均为1502×10~(-6),∑REE升高,变化于1659×10~(-6)~18849×10~(-6),平均为7111×10~(-6),轻稀土更加富集,LREE/HREE增大,变化于19.1~114,平均为57.6。铌在碳酸岩浆演化的早期富集,铌矿化主要与富钙碳酸岩有关;稀土元素的富集相对较晚,主要与富镁碳酸岩有关。对碳酸岩碳氧同位素的瑞利分馏模拟计算(RIFMS模型)结果表明,Bonga碳酸岩的铌矿化(烧绿石沉淀)主要受岩浆作用控制,其温度不低于600℃。     

多源遥感数据在新疆卡拉麦里地区岩矿识别中的应用

遥感技术广泛应用于地质基础调查、矿产资源勘探、环境评估和地质灾害调查等方面。它已从多光谱发展到高光谱阶段,Landsat- 8是目前最具有代表性和最常用的多光谱数据,ASTER具有高的分辨率和多波段特征,资源一号02D(ZY1- 02D)卫星是我国2019年发射的高光谱业务卫星。为了更好地了解多源遥感数据在岩矿识别中的作用,在新疆东天山卡拉麦里地区进行了相关研究。结果表明：Landsat- 8 OLI的PCA变换结果清晰识别了研究区不同的岩性和地层;使用Landsat- 8 OLI、ASTER和ZY1- 02D高光谱数据,分别采取不同的图像端元提取方法,在进行光谱分析的基础上,利用光谱角填图（SAM）即可得到研究区的主要矿物分类图件。通过野外验证,应用GIS技术进行集成和分析,修正相关图件后,便得到了精准的矿物分类综合图。研究表明：多源遥感数据的集成在岩矿识别方面效果良好、前景巨大。     

水泥粉煤灰加固有机质土的试验研究

对于高有机质含量的泻湖相软土,单纯采用水泥不能有效提高该软土的力学性能,因此提出了采用水泥和粉煤灰作为固化剂的加固方法。通过不同水泥掺入量、粉煤灰掺入量和龄期下水泥土的无侧限抗压强度试验,分析了水泥粉煤灰固化土的强度规律和变形规律,探讨了水泥和粉煤灰加固高有机质含量软土的机理。结果表明,粉煤灰对于水泥试块的早期强度影响较小,对后期强度影响较大;粉煤灰最佳掺入量为12％,超过此掺入量水泥土强度反而会降低,粉煤灰水泥土的破坏应变、E50也在粉煤灰掺量为12％时分别达到最低值和最大值。水泥掺加粉煤灰可有效地提高高有机质含量软土的强度。     

有明黏土中搅拌桩施工时的孔隙水压力

深层搅拌桩施工时,固化剂的注入与叶片的搅拌作用不可避免地会扰动周围土体,改变桩周土体中的应力状态,产生超静孔隙水压力。在高灵敏性的日本有明黏土中搅拌桩施工时对周围土体中的孔隙水压力进行了现场监测。监测结果表明周围土体中产生了很高的超静孔隙水压力,其量值较土体的初始上覆压力还要大,使土体中的有效应力为零,处于张拉状态,但是该超静孔隙水压力在初始阶段消散得非常快。为分析施工引起的超静孔隙水压力,将搅拌桩施工时和周围土体的相互作用采用受剪的孔穴扩张过程来模拟,提出一种简单的方法来计算搅拌桩施工时周围土体中的超静孔隙水压力,同时考虑了固化剂注入时的膨胀压力与旋转叶片在搅拌时所产生的剪切力的作用。超静孔隙水压力由土的不排水抗剪强度、剪切力、注浆压力和孔隙压力系数所确定。所提出的计算方法得到实测数据的验证。