渤海海峡BHS01孔沉积物磁性地层学研究

磁性地层学研究是建立渤海地区第四纪沉积序列地层年代框架的主要技术手段之一。通过对渤海海峡地区BHS01孔(孔深121.3 m)进行详细的磁性地层学研究,结果表明:BHS01孔岩心记录了布容(Brunhes)正极性时至松山(Matuyama)负极性时底部,包括贾拉米洛(Jaramillo)和奥尔都维(Olduvai)正极性亚时。早、中更新世界线即布容(Brunhes)正极性时/松山(Matuyama)负极性时界限(B/M)深度位于该钻孔的46.4 m处。根据沉积速率,推测钻孔底部121.3 m处的年龄约2.25 Ma。综合沉积物的岩性、磁性及沉积速率变化特征,将BHS01孔沉积物记录的区域沉积过程自下而上划分为3个阶段:阶段Ⅰ(2.25～1.46 Ma)以河流相沉积为主;阶段Ⅱ(1.46～0.78 Ma)为稳定的湖泊相沉积;阶段Ⅲ(0.78～0 Ma)发育海陆交互相沉积。这一研究为该钻孔提供了可靠的年代标尺,为渤海海峡及邻区第四纪地层的划分对比和沉积演化过程提供了新的依据。     

藏东德弄弄巴古滑坡堆积体物理力学特征及稳定性分析

拟建川藏铁路是自然、地质环境最为复杂的铁路工程,地质灾害作为局部乃至全线的关键控制节点,关乎川藏铁路建设的成败。野外调查表明,德弄弄巴古滑坡位于藏东地区藏曲河右岸一级阶地上,在川藏铁路选线或建设过程中备受关注,其稳定性是直接影响着铁路选线的必要条件。本文在野外调查的基础上,对德弄弄巴古滑坡堆积体的物理力学特征和稳定性进行系统分析和计算。结果表明:天然工况下,组成德弄弄巴古滑坡的碎石土干密度达1.75 g/cm^3以上,含水率低于4%,并且堆积体的黏聚力和内摩擦角与含水率呈显著相关性,随含水率增加而减小;基于FLAC3D数值模拟和GEO-SLOPE稳定性分析表明,堆积体在天然和暴雨工况下整体稳定,但在强降雨条件下,坡脚和坡体后缘地形转折处稳定性较差,坡脚稳定性系数仅0.761。该滑坡在暴雨、地震和人类活动等作用下,极有可能发生局部失稳,影响铁路建设和坡体上居民安全,应进行必要的综合治理和稳定性监测。     

黑云母地球化学特征对武山铜矿和竹溪岭钨矿成矿岩浆体系差异的指示

黑云母化学成分差异可反映出岩浆岩的性质(全岩铝饱和指数、I/S型花岗岩)、氧逸度、挥发分特征并指示岩浆源区。为了探究不同岩浆体系的性质对成矿差异性的影响,本文选择与长江中下游成矿带的武山铜矿和江南造山带的竹溪岭钨(钼)矿相关的花岗闪长斑岩中的黑云母作为研究对象,对其开展了岩相学、主量元素和原位微量元素分析。结果表明,两地黑云母均富镁贫铁,竹溪岭岩体中的黑云母相对富集Li、Nb等不相容元素,而武山岩体的黑云母富集Ni、V等相容元素。基于黑云母地球化学特征建立了成岩体系与成矿体系的联系:武山铜矿与黑云母相平衡的岩浆体系具有高Cl、高氧逸度特征,有利于Cu富集成矿;而竹溪岭钨(钼)矿的岩浆体系具高F、低氧逸度特征,有利于W富集成矿。     

空隙特征对砂岩水致劣化规律的影响

针对南京秦淮东河开挖后的稳定性问题,选取黄马青组（T2h）砂岩为研究对象,对砂岩在吸水-干燥循环条件下的单轴抗压、抗拉特性进行试验研究。考虑到未来边坡运营过程中水的影响,试验时分别考虑自然吸水和饱和吸水两种情况。根据试验结果对所研究砂岩的空隙特征、水致劣化特征和劣化机制进行了详细分析。随着吸水-干燥循环次数增加,岩石的抗压、抗拉强度和凝聚力均呈劣化趋势,说明循环次数的增加对岩石的损伤有累积作用。岩石自然吸水条件下（小开空隙未进水时）强度和弹性模量下降速度较慢,而饱和吸水条件下（开空隙被水充满时）强度和弹性模量下降速度较快,表明岩石中小开空隙对岩石的劣化效果显著。微观结构分析结果表明,随着吸水-干燥循环次数增加,岩石中空隙率增大。结合抗剪强度特征分析认为,干-湿循环导致岩石的黏结强度不断下降,而摩擦强度变化较小,表明黏结强度劣化是岩石水致劣化的主要原因,干-湿循环导致水-岩反应,岩石颗粒胶结物发生松散,边缘发生开裂,宏观上表现为岩石劣化。该研究成果对于新开挖河道边坡稳定性分析具有较大的参考价值,为河岸边坡的长期稳定性分析提供了依据。     

印度与欧亚大陆碰撞时限的古地磁研究进展与问题

古地磁学在限定印度—欧亚板块碰撞时限的研究中扮演着重要的角色。然而受磁倾角浅化、地球磁场长期变以及重磁化等诸多因素影响,不同时期获得的古地磁数据质量参差不齐,造成其限定的印度—欧亚大陆碰撞时限从65到20多百万年不等。本文针对这一现状,通过对拉萨陆块和特提斯喜马拉雅已有的晚白垩世—古近纪古地磁数据开展严格的可靠性评判,共筛选出10条有效数据（其中拉萨陆块9条、特提斯喜马拉雅1条）,获得以下认识：① 拉萨陆块晚白垩世期间基本稳定在10°~16°N,在始新世晚期—渐新世早期位于21.8+2.5/-2.3°N;② 特提斯喜马拉雅在晚白垩世中期位于约34.2+4.4/-5.0°S,并与印度板块有基本一致的古纬度;③ 对于用来限定碰撞时限的晚白垩世晚期—始新世早期的古地磁结果,经评判分析,认为至少到目前为止,在明确磁倾角浅化及浅化程度、地球磁场长期变是否被平均掉和剩磁的原生性及重磁化程度等问题之前,还缺乏真正有效的古地磁数据。因此,总体来说,现有的古地磁数据在限定拉萨陆块与特提斯喜马拉雅碰撞时限的精确度方面,还有很大的提升空间,亟待针对存在争议的岩石地层单元开展更详细的磁学和非磁学相结合的综合研究进行验证,并在更多地区获得高质量的古地磁数据（尤其是晚白垩世晚期—古近纪）。此外,考虑到两个陆块呈近东西向的巨型狭长条带,其地质时期的展布方向会显著影响东、西部的古纬度,今后的相关古地磁研究应尽量分东、西部不同区域开展。     

东秦岭丹凤蛇绿混杂岩带变泥质粉砂岩的地球化学特征及物源分析

东秦岭丹凤县东部的郭家沟是丹凤蛇绿混杂岩的典型出露区,作为其重要组成部分的沉积岩主要由夹有少量硅质岩的泥质粉砂岩构成,目前已变为角闪石英片岩和少量黒云石英片岩。这些变泥质粉砂岩显示了活动陆缘岛弧物源区沉积物高CaO、MgO、MnO、Sr、Ba,低K2O/Al2O3比值,轻稀土元素中等富集,Eu异常微弱的地球化学特征。其中,占主体的角闪石英片岩高Co/Th、低La/Sc和Th/Sc比值;黒云石英片岩低Co/Th、高La/Sc和Th/Sc比值,反映其源区以基性物质为主,花岗质物质的供给有限。根据与变泥质粉砂岩共生的硅质岩形成于奥陶纪—志留纪推断,这套沉积岩形成于北秦岭区活动大陆边缘岛弧演化早期弧前沉积盆地环境。     

硫氧同位素示踪污染物来源在济南岩溶水中的应用

近年来,济南岩溶水硫酸盐浓度逐年升高,为了对硫酸盐污染区域实施有效的防治措施,保障饮用水安全,识别硫酸盐的污染来源极其重要.在系统分析研究区水文地质条件的基础上,根据实际的采样测试数据,采用硫、氧(S、O)双同位素示踪技术,分析识别了济南趵突泉泉域硫酸盐的主要污染来源,并通过IsoSource质量守恒模型,估算了硫酸盐各污染来源的贡献率.结果表明:泉域内硫酸盐主要污染来源有大气沉降、污水和土壤;大气沉降来源贡献率最大,均值达到53.9%;其次是污水来源,均值为31%;土壤来源贡献率最小,均值为15.1%.该研究为北方岩溶区地下水硫酸盐来源的定量研究提供了一种新方法,为济南趵突泉泉域硫酸盐污染防治提供了科学依据.     

端帮开采下煤柱破坏宽度计算及失稳机制研究

针对大型露天矿开采后残存的大量端帮滞留煤进行开采时,确定留设支撑煤柱的合理宽度一直是端帮采煤工艺高效应用推广的突出难题。将端帮开采工作面假定为无限大板上相隔一定间距的共线裂纹,基于断裂力学Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹模型,运用Hoek-Brown与Mohr-Coulomb破坏准则,分析了支撑煤柱边缘的应力分布规律,建立了支撑煤柱边缘破坏区的边界方程,进而得到了不同破坏准则下支撑煤柱破坏宽度的表达式。结合不同破坏准则下支撑煤柱破坏宽度的理论表达式与煤体破坏间所确定的表征其不同状态的3组特征参数,进行了曲线规律显现。依据不同破坏准则下所显现的曲线规律,分析了留设煤柱宽度Wp、采硐宽度We、煤层埋深H及煤层倾角β等独立因素对支撑煤柱破坏宽度rp的影响规律,同时将工程实例数据分别代入不同准则下所得的理论表达式。理论结果和实测数据表明,Hoek-Brown破坏准则的运用更为符合现场煤柱破坏演化规律及适合节理岩体破坏的分析。此外,结合煤柱稳定性研究中的极限破坏理论和渐近破坏理论,描述了煤柱失稳破坏机制及过程。为端帮开采中支撑煤柱的合理宽度设计及煤柱破坏的理论分析中的准则运用提供了新思路,为推广端帮开采工艺的应用提供指导意义。     

三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征

三峡库区新城区迁建多采用就地后靠方式,工程扰动叠加强降雨往往诱发滑坡失稳。基于重庆巫山江东小区金鸡岭滑坡,对其影响因素和成因机制进行探讨。工程扰动不仅是传统认为的后缘加载、前缘削脚作用,更重要的是坡体表层土方堆填阻断了滑坡体地表水泄流通道,使地表水向地下水转化。强降雨作用下滑坡体内地下水位明显升高,导致金鸡岭滑坡2018年8月1日前后发生较大变形。采取降水井抽排地下水等应急处置后,滑坡变形明显趋缓,可见工程扰动导致的地下水升高是该滑坡诱发的关键因素。数值模拟表明,工程扰动后稳定系数明显降低,对应堆填区渗流场变化明显,渗流加剧,孔隙水压力、水力梯度、总水头上升,结合达西定律与有效应力原理可知渗透力增加,抗剪强度削弱,诱发滑坡变形。     

二连盆地脑木根凹陷沉积型铀矿成矿特征

二连盆地乌兰察布坳陷是我国重要的沉积型铀矿成矿区,脑木根凹陷为二连盆地乌兰察布坳陷南缘的一个次级凹陷,其中的下白垩统赛汉组沉积了一套三角洲-湖泊相含煤碎屑岩建造,具备铀成矿基本条件。通过对煤田钻孔资料"二次开发",配合钻探验证,在下白垩统赛汉组中圈定了连续稳定的放射性异常区。发现了潜水氧化型和同沉积泥岩型铀矿成矿类型,研究区铀矿化主要受古气候、成矿期砂体沉积特征、铀源、后生氧化作用等多重因素的控制。建立了研究区潜水氧化叠合同沉积泥岩型铀矿成矿模式。