时域反射技术在地学研究中的应用

综合介绍了时域反射技术在地学研究中的应用。包括时域反射仪的工作原理、测量参数(特征阻抗、介电常数、土壤含水量、土壤电导率)、时域反射探针技术以及时域反射技术在农业地质、水文地质、灾害地质等研究中的应用与进展。     

河北大麻坪宝石级橄榄石物理化学性质及成因

对河北大麻坪宝石级橄榄石物理化学及宝石学特征进行研究后，初步提出矿床成因模式，对于相似地区的碱性玄武岩地区的橄榄石宝石矿床的勘探有指导意义。     

CCSD主孔100-2950m榴辉岩类和片麻岩类叶理及微断层产状特征

CCSD主孔100~2950m榴辉岩、退变榴辉岩类岩石叶理倾角明显较片麻岩类岩石叶理倾角陡,前者总体倾角55°左右,后者28°左右,局部可见片麻岩类叶理切割榴辉岩类叶理,因此两者叶理可能形成于不同时期;两类岩石之间现部分为韧性剪切带接触关系,韧性剪切带形成于苏鲁地体折返主期自SEE向NWW的韧性剪切作用。榴辉岩、退变榴辉岩类岩石叶理产状对发育于该类岩石内的微断层产状有一定控制作用,而片麻岩类岩石叶理产状对发育于该类岩石内的微断层产状控制作用相对较弱。孔区脆性变形主要反映白垩纪以来SEE-NWW向伸展构造应力场的变形特征,主孔100~1620m倾伏向以SEE向占绝对优势的微正滑断层擦痕即为该期变形的产物。     

CCSD主孔1113~1600 m花岗质片麻岩单元的变形构造特征

中国大陆科学钻探(CCSD)主孔2000m岩性剖面揭示了1113～1600m花岗质片麻岩段为地表北苏鲁超高压花岗质变质岩剪切构造叠覆岩片中的石湖镇构造岩片的花岗质片麻岩的下延部分。本单元之上下界线为韧性剪切带,内部发育小型韧性剪切变形,仅局部可见旋转碎斑体系等剪切指向标志,以SE向NW的逆冲剪切指向为主,其次为NW向SE的正滑剪切指向,并主要发育于较软弱夹层内,后者成为苏鲁地区存在伸展型穹隆构造的新证据;在1140～1280m岩性段内发育断续、较弱的拉伸线理,拉伸线理总体向SE倾伏,倾伏角为10～36°;花岗质片麻岩单元内部分石英以多晶石英条带的形式存在,花岗质片麻岩主要矿物长石基本没有动态重结晶现象,仅具较弱的形态拉长特征(X∶Z=2左右),总体面理倾向170°E,倾角平均20°,明显不同于其他岩性单元内的面理产状,可能主要代表折返变形之前的近东西向构造,而其他岩性单元受折返变形影响较大,其面理产状主要代表折返阶段形成的NE-NNE向构造;运用电子背散射(EBSD)技术进行石英组构分析并与费氏台测定对比,表明1113～1600m花岗质片麻岩单元经历了中—低温变形,局部残留有高温组构,剪切指向主要为SE向NW的逆冲,其中高温组构与中温组构均显示为SE向NW的逆冲剪切指向,反映折返早期与折返主期岩片的相对剪切方向一     

中酸性岩浆体系成矿流体及微量元素地球化学特征

从流体成矿作用角度出发，与酸性岩浆体系有关的成矿流体可以分为：酸性岩浆硅酸盐熔融体，岩浆一热液过渡阶段硅酸盐熔融体及其分异的流体，酸性岩浆熔体分异形成的热水成矿溶液。酸性岩浆体系主要提供热源和部分矿质，其提供的热源驱动地下水淋滤、萃取围岩中的成矿物质形成地下水热液成矿流体。变质岩混合岩化形成花岗质岩浆过程中所形成的混合岩化成矿流体。在此基础上，讨论了上述不同成矿流体的微量元素地球化学特征及其对成矿的控制作用。     

泥石流汇流槽可靠度分析

汇流槽是泥石流治理工程中常用的工程措施之一。文章基于汇流槽的倾倒破坏、滑移破坏及地基破坏模式，通过对汇流槽设计影响强烈的岩土参数、几何特征、荷载因素等敏感因子的求解方法及分布特征分析，从汇流槽的抗倾稳定、抗滑稳定和基底应力要求三方面建立极限状态方程。对于每个极限状态方程，在泰勒级数对非线性极限状态方程线性化后，运用一次二阶矩的理论，先假定失效点P^＊，求解出相应的均值和方差。然后根据可靠的定义，得到相应的可靠度指标，通过迭代法求解真正失效点的可靠度指标βi。最后根据3个状态方程相互独立的假定，得出整个结构的可靠度指标β。该方法在平川泥石流防治工程中得到了成功的运用。这对于可靠度设计方法在泥石流防治工程中的运用进行了有益的探讨。     

新疆塔里木河流域平原区土地利用覆盖变化及其对生态环境影响分析

分析了塔里木河流域平原区近十余年土地利用覆盖变化和用水量的变化情况,对两者间的关系进行了研究,提出了为防止生态环境进一步恶化应采取的对策.     

华北东南部中生代岩石圈地幔性质、组成、富集过程及其形成机理

本文通过对我国华北东南部中生代幔源岩浆活动的时空分布规律及其地球化学特征的系统总结来进一步厘定该地区中生代岩石圈地幔的性质和组成,并通过与华北内部如鲁中地区中生代岩石圈地幔的对比研究探讨华北东部岩石圈的时空演化规律、富集过程及其形成机理。幔源岩石的 Sr-Nd-Ph 同位素特征表明华北东部中生代岩石圈地幔存在明显的时空不均匀性,其中心部位如鲁中地区以弱富集地幔为主体;而东南部如鲁西南和胶东地区则为类似 EM2型地幔(~(87)Sr/~(86)Sr_i 可高达0.7114)。华北东南部中生代岩石圈地幔随时间的演化特征也很明显。这些幔源岩石的地球化学特征和玄武岩中地幔岩捕虏体(橄榄岩和辉石岩)和捕虏晶(橄榄石和辉石)的组成和结构特征皆证明华北东南部中生代岩石圈地幔曾受到过富硅熔体的强烈改造。橄榄岩-熔体的相互反应是该区岩石圈改造和组成转变的重要方式,从而造成古生代高镁橄榄岩转变为晚中生代低镁橄榄岩和辉石岩。进入岩石圈地幔的熔体具下/中地壳物质重熔的特征,从而导致该区晚中生代岩石圈地幔的快速富集。有关华北东部中生代岩石圈减薄和改造的时限、过程和机制等问题也进行较详细的讨论。     

362℃和差异应力条件下硫化物在NaCl溶液中的再活化实验研究

红透山块状硫化物矿石主要成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和石英、角闪石、黑云母等脉石矿物。切成长40mm 直径17mm 的矿石圆柱用20wt%NaCl 溶液浸泡260小时后装入长江500型活塞-圆筒式三轴应力试验机,在362℃414MPa 围压下加1342MPa 轴压,13小时后于空气中自然冷却。实验后试样长度压缩为32.3mm,算得应变速率为4.1×10~(-6)/s。实验产物中出现大量垂直应力轴的松弛裂缝。黄铁矿强烈脆性破裂,而磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿以塑性变形为主,局部也发生脆性破裂。再活化黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿分别充填同种矿物的碎粒间隙。再活化产物也呈细脉穿插脆性变形的黄铁矿碎斑,细脉中以黄铜矿为主,其次是磁黄铁矿,有时含极少量闪锌矿,在磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿的塑性变形区内,以及变形的石英和其它脉石矿物中均无再活化硫化物产出。实验结果表明在构造应力作用下强干性矿物和地质体容易发生脆性变形,从而为再活化成矿流体的运移和析出矿质提供通道和空间,而韧性变形区较难提供流体通道和矿质沉淀空间。所以,再活化成矿作用容易发生在脆性变形区和韧-脆性转换部位。原生矿石中的黄铜矿在实验条件下比其它三种硫化物更容易再活化。脆性变形的黄铜矿和黄铁矿比起其它矿物来更容易接受含铜流体的叠加,因此地层中的含铜黄铁矿矿胚层最容易受叠加流体作用而形成层控富矿床。     

应用PIV系统研究横流中近壁水平圆柱绕流旋涡特性

应用粒子图像测速(PIV)系统对横流中近壁水平圆柱绕流进行了试验研究。介绍了试验原理及装置,讨论了试验参数的选取和粒子的跟随性问题。分析了上游来流的流动特性,显示了亚临界雷诺数下间隙比为0.5时圆柱后尾流区旋涡产生、发展和消亡的动态过程,比较了时均流场和瞬时流场旋涡结构。对圆柱尾迹的旋涡脱落特性进行了分析,得出在试验条件下斯特劳哈尔数保持为常数0.2的结论。