河南省地质环境现状及特征

河南省自然地质条件复杂，生态环境脆弱，不仅分布有特殊不良地质环境条件和严重的地质灾害，而且存在由人类活动引起的诸多环境地质问题。特殊不良地质环境条件主要有特殊不良岩土体（湿陷性黄土与胀缩土）、原生地球化学异常（高氟水、低碘水、咸水）和次生地球化学异常（土壤盐渍化）；地质灾害有崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、地面塌陷、矿坑突水、瓦斯爆炸等；环境地质问题有水资源枯竭、水质污染、固体废弃物堆放等。这些已成为制约我省人民生活水平提高和社会经济发展的重要因素。     

基于DFOS的地面变形监测技术研究进展与展望

近30年来,随着基础设施建设和工业化、城镇化进程的加快,我国各地出现了一系列与地面变形相关的灾害,造成了很大的经济损失和人员伤亡。地面变形的监测对预防地面塌陷、地面沉降和地基失稳等灾害有着极其重要的地位,亟需一种灵敏度高、动态范围大、性能稳定同时兼顾经济性的监测系统,以弥补常规技术在实时性、覆盖面与精度等方面的不足。本文详细介绍了分布式光纤传感（DFOS）的基本原理和其在地面变形监测工作中的独特优势,列举了几种常见的DFOS技术,并综述了这些技术的研究进展及其在地面变形机理研究及工程实践中的应用,对不同的监测方案和铺设工艺进行了对比分析。最后总结了基于DFOS的地面变形监测技术当前存在的瓶颈,指出了今后该课题研究的发展趋势。     

青藏高原中-南部新生代构造演化的热年代学制约

青藏高原新生代以来的隆升过程及特征长期以来广存争议.岩体中不同单矿物所记录的中低温热年代学信息适用于揭示较新年代地质体的隆升过程,可以为之提供有效制约.在青藏高原部分岩浆岩与变质岩露头区原位采集15块样品,利用锆石与磷灰石裂变径迹等热年代学结果为青藏高原中生代末期以来的隆升过程提供约束.其中,所获10块样品的锆石裂变径迹数据年龄范围为182~33 Ma,分别记录了渐新世之前青藏高原内不同块体间相互碰撞及高原内不同地区的构造热事件.特别是沿雅鲁藏布江缝合带分布的3个样品,锆石裂变径迹年龄结果一致显示始新世末期-渐新世早期该带存在一期显著的构造热事件.该构造热事件暗示在约36~33 Ma沿雅江缝合带发生过强烈的陆-陆硬碰撞.所获14块样品的磷灰石裂变径迹年龄范围为70.4~5.0 Ma,综合热史反演结果显示青藏高原南部中新世中晚期以来存在整体性隆升,特别是从上新世开始隆升速率显著加快.磷灰石裂变径迹年龄在空间分布上具有向高原东南部变年轻的趋势,表明青藏高原东南部在上新世以来的构造隆升较其他地区要强烈,暗示印度-亚洲板块碰撞驱动机制对该时期的高原隆升具有控制作用.此外,青藏高原中部在白垩纪末期-始新世可能即已隆升至相当高度,此后至今保持了相当低的剥蚀速率.      

基于光纤光栅的土体含水率快速测定试验研究

土体含水率与其强度、变形和渗透特性密切相关。快速测定原位土体的含水率是地基基础工程中的一个重要课题。针对现有测量方法在实时性等方面的不足,本文首次提出了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）技术快速测定土体含水率的方法。该方法利用落球对埋设在砂土中的FBG应变传感器施加冲击荷载,获得传感器在冲击过程中的应变状态及其变化规律,在此基础上提出了峰值应变的概念;通过控制变量法,对不同含水率的砂土进行多组室内试验。试验结果表明:峰值应变随着含水率的增加而近似线性减小,因此可通过经验方程估算出土体含水率。最后分析了该方法中可能的误差来源及减小误差的方法。     

复合岩盐层井眼蠕变缩径的数值模拟

盐岩在深部高温高压环境下具有很强的蠕变特性,在岩盐层钻井经常出现井眼缩径、卡钻等复杂事故。目前关于岩盐层井段安全钻进泥浆密度的计算方法主要适用于均匀地应力的情况,难以在非均匀地应力条件下应用。为此研究建立了三向地应力作用下盐岩和砂泥岩相互交错的复合岩盐层井眼蠕变缩径的三维有限元模型,并以塔里木油田羊塔克地区深井为例,研究了非均匀地应力条件下,复合岩盐层井眼随时间变化的蠕变缩径规律,得出了一定泥浆密度下岩盐层井眼在不同时刻的井径值。计算结果表明,安全泥浆密度有限元模拟值与羊塔克地区岩盐层井段实际采用的安全泥浆密度非常接近,验证了所建数值模型的合理性和计算结果的可靠性,研究成果为岩盐层井段的安全钻进提供了技术支撑。      

马鞍桥金矿床成矿流体特征研究

马鞍桥金矿床产于西秦岭造山带商丹断裂带南缘的E-W脆-韧性剪切带中,矿床空间定位和矿体展布受脆-韧性剪切带控。选择马鞍桥金矿床矿石、地层岩石和二长花岗斑岩的代表性样品,针对性地开展碳-氧和氢-氧同位素分析测试。研究结果证明:成矿早阶段和主阶段成矿流体以变质热液或地层改造热液为主,而晚阶段则主要为大气降水。马鞍桥金矿床矿化地质特征和同位素地球化学组成为广义的类卡林型金矿床或属介于造山型和卡林型金矿床之间的过渡类型。     

超大型沉井首次接高受力及变形规律初探

依托马鞍山长江大桥南锚碇沉井的首次接高,对其竖向沉降、隔墙墙底土压力和隔墙底板受力情况进行了监测。结果表明,超大型沉井兼有条形基础的特点和整体工作性能,能够承受较大的竖向变形,与单纯考虑地基承载力相比,更适合于按变形控制接高。沉井接高时普通隔墙下的土压力小于分区隔墙,并且普通隔墙下部土体会先达极限承载力,后续接高产生的荷载转而由分区隔墙（或井壁）来承担。沉井首节混凝土浇筑就已决定了隔墙底板的应力大小和分布情况,后续接高不会再引起大的改变;隔墙底板中间部分受力较小,外围拉应力较大,通过井壁外土体的密实回填可有效降低此部分拉应力。     

0．7Ma以来的念青唐古拉山脉隆升过程——来自冰川剥蚀作用的证据

通过对念青唐古拉山冰碛地层划分及冰碛物同位素测年，发现最早一期冰碛物形成于0．7～0．6MaBP，指示自中更新世以来念青唐古拉山脉开始隆升，主峰地区发生了大规模的冰川剥蚀作用，形成了大面积分布的冰碛高平台；0．2～0．14MaBP念青唐古拉山又快速隆升，并堆积了刚刚伸出各大沟谷口的高侧碛；0．07～0．03MaBP念青唐古拉山再次小规模隆起，形成各大沟谷内的侧碛和终碛垄；0．01Ma BP还有小规模冰川活动。念青唐古拉山主峰地区的冰川剥蚀作用反映出的山脉隆升过程，可较好地与青藏高原的隆起过程相对比，它应是青藏高原隆升的响应。     

小波分析的应用现状及展望

小波分析具有多分辨分析的特点,在时频两域都具有表征信号局部特征的能力,是一种窗口大小固定不变,但其形状可以改变的时频局部化分析方法。本文从介绍小波分析的发展简史开始,简述小波分析的基本原理,分析和总结小波分析在地球物理勘探、信号和图像处理中的最新应用成果。讨论小波分析目前应用中存在的主要问题,并展望小波分析一些有前景的应用领域。     

岩脉的大地电磁响应的研究

TM极化时,当测点越过界面时视电阻率均发生变化,基底较深时能放大界面附近的异常,当基底较深、频率较高时,高阻一侧相位低于45°,低阻一侧相位高于45°。TE极化时,只有基底为高阻时越过界面时视电阻率才发生变化,当基底为高阻且频率较高时,相位在界面两侧发生变化。通过岩脉时若相位无变化,岩脉是窄的。