三维激光扫描技术在高速公路运行非接触式变形监测中的应用

本文利用三维激光扫描技术,非接触式获取高速公路监测区域内三维点云数据,利用三维点云面与面的差异比对方式计算出不同周期断路面的变形差异值,将计算结果汇总并以直观性色带图形成三维数据成果图与最终报告.实践结果表明,三维激光扫描仪测得的高速公路路面数据精度、测量效率均比较高,可满足高速公路路面监测的要求,为快速、高效地进行高...     

超临界状态下煤岩吸附/解吸二氧化碳的实验

查明超临界状态下煤岩对CO₂的吸附/解吸特征,能为煤层气开采现场注CO₂的注入参数选取提供理论依据。以山西屯留矿的瘦煤和寺河矿的无烟煤为研究对象,借助ISO-300型等温吸附实验仪分别进行了不同温度(35℃、45℃、55℃)、最高压力达到CO₂临界压力以上时的吸附/解吸实验。结果表明：超临界状态下,随着压力升高,容量法测得的吸附量存在最大值,不代表煤样的绝对吸附量,而是Gibbs吸附量;根据煤岩在高压下吸附CO₂的本质,计算出超临界状态下煤岩吸附/解吸CO₂的真实量。超临界状态下煤岩吸附CO₂的真实量与压力之间符合langmuir吸附曲线,随着吸附压力的升高,Gibbs吸附量与绝对吸附量之间的差值越来越大;随着温度的升高,煤样的饱和吸附量降低;同样条件下,高变质程度的无烟煤对CO₂的饱和吸附量大于瘦煤;超临界状态下煤样对CO₂的绝对吸附等温线和绝对解吸等温线是可逆的。     

基于激光的复杂地质样品绿色高效前处理技术研究

全岩地质样品主微量元素组成分析可为研究地球演化、矿床成因、矿产资源分布等地球科学问题提供重要的基础数据。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）技术可以直接固体进样,避免了传统分析技术繁琐的湿化学消解流程,不仅低污染、低消耗,而且分析速度快,已经成为最有力的元素分析手段之一。但激光剥蚀进样量小,采样无法代表复杂、不均一样品的化学组成,阻碍了其在全岩主、微量元素分析中的应用。将复杂地质样品制备成均一、稳定的样品靶,是开发LA-ICP-MS全岩地质样品分析方法的关键。本文建立了针对复杂地质样品LA-ICP-MS全岩分析的绿色、高效前处理技术。首先将样品在1000～1100℃下煅烧去除挥发份,压制成片后用高能量、宽脉宽红外激光照射熔融,最终得到均一、稳定的样品玻璃。相比直接粉末压片的样品,该技术将海洋沉积物标准物质GBW07354和GBW07356中各元素的平均分析精密度分别提高了7.7倍和3.9倍。优化后的前处理技术已应用于海洋沉积物、土壤和铝土矿标准物质中主微量元素的快速准确分析。海洋沉积物标准物质中大部分元素的测试值与参考值的相对偏差都在10%以内;土壤成分标准物质中大部分主量元素、稀土元素（REEs）、其他微量元素的测试值与参考值的相对偏差分别在5%、20%和15%以内;铝土矿标准样品中测试元素达到40个,首次给出了Sc和W元素的参考值。本文建立的样品前处理技术可快速将海洋沉积物、土壤和铝土矿标准样品制备成均一稳定的玻璃,使LA-ICP-MS技术可直接较好地应用于复杂地质全岩样品（海洋沉积物、土壤和铝土矿）元素分析中,进一步提高了地质样品主微量元素的测试效率。     

工程开挖引起的黄土边坡变形破坏机理分析

近年来,由于黄土高原地区经济快速发展,受地形限制的影响,很多工程建设无法避开已有的黄土滑坡,使得在边坡开挖过程中产生各种变形破坏迹象,危害十分严重。笔者以富县洛阳乡某挖方边坡为例。根据其地质环境、滑坡概况以及人类活动等情况,利用工程地质分析法定性阐述了在边坡开挖过程中的破坏机理,并将整个变形破坏过程分为3个阶段:坡脚卸载差异变形阶段、压致拉裂面贯通阶段、"V"型裂缝稳定阶段;其次,结合有限元数值模拟量化描述了边坡的变形破坏特征;最后,基于边坡应力分布情况,推算出蠕滑段发育的最大深度距剪出口约93m,同实际情况较为吻合。     

南黄海盆地含烃热液流体活动：流体包裹体证据

南黄海盆地勿南沙隆起古生界地层的地热和地球化学异常一直受到众多地质学家和地球化学家的关注。本文联用显微测温和激光拉曼光谱技术对南黄海盆地勿南沙隆起的常州（CZ）-2-1井二叠系栖霞组灰岩石英脉中的流体包裹体进行了详细研究。根据岩石学特征、室温下包裹体相态特征和成分差别,这些包裹体可以分成三大类六小类。流体包裹体拉曼光谱分析结果表明包裹体中含有甲烷和有机物,证明了该区曾经有含烃类流体活动。显微测温分析表明流体包裹体的均一温度在214℃～305℃之间,远高于该区正常沉积的盆地古地温,暗示包裹体捕获了热液流体。根据岩石学观察和测温分析结果,样品中主要存在三期流体包裹体,其均一温度和流体的甲烷浓度分别为：214℃,0．1347mol／L;265℃,0．1722mol／L;305℃,0．3370mol/L。包裹体甲烷浓度随均一温度升高呈增大的趋势。本次研究证实南黄海盆地勿南沙隆起区曾存在含烃热液流体活动,这些实验结果可以为合理解释热异常和地球化学异常提供证据。     

公路路基黄土湿陷性评价问题

公路工程对湿陷性黄土的研究基本上是采用房建建筑的规范和试验规程进行勘察和设计,由于公路路基的工作环境和受力状态与房建工程地基差异很大,将房建建筑的规范直接应用于黄土地区高等级公路的湿陷性评价与计算存在着盲目性、不合理性,更为重要的是缺乏针对性。本文通过对现有规范在路基黄土湿陷性方面的合理性与实用性研究,结合降雨入渗的分布规律,提出了适合黄土地区高速公路的路基黄土湿陷性评价方法与模型。     

大村滑坡群的成因及其古滑坡活化机制分析

以大村滑坡群为例,基于详尽的区域地质和钻孔勘测资料,系统分析滑坡群的空间展布、物质组成、滑带、滑床特征等。对大村古滑坡的形成机制进行了分析和论述,进而综合影响滑坡稳定的内在和外在因素,探讨该滑坡体的活化机制。最后,对大村滑坡群的稳定性进行评估。鯵鱼河对滑坡体前缘的持续冲刷深切和暴雨作用,是古滑坡体形成及现代复活的直接诱因。     

基于Van Allen Probes EMFISIS波动仪器观测的内磁层上频带哨声合声波全球分布的统计分析

基于Van Allen Probes近三年的EMFISIS仪器波动观测数据,针对内磁层上频带哨声模合声波幅度的全球分布特性对地磁活动水平的依赖性进行了详细的统计分析,着重研究上频带合声波平均场强幅度随磁壳值（L）、磁地方时（MLT）、地磁纬度（MLAT）的分布特征及不同强度区间的合声波的发生概率.结果表明,上频带合声波的平均场强幅度与地磁活动条件密切相关,在强磁扰期,平均幅度可达到40 pT以上.在外辐射带中心区域（L=4~6）,上频带合声波的幅度最强;在L＜~3的区域,上频带磁层合声波没有分布.在夜侧至晨侧（22-09MLT）,上频带合声波幅度最强;在下午侧至昏侧（15-19MLT）,上频带合声波幅度最弱;日侧（10-14MLT）上频带合声波在不同地磁活动条件下都存在,幅度偏小.上频带合声波主要分布在|MLAT| < 10°,其中21-09MLT范围内、磁纬位于|MLAT| < 5°的平均场强幅度最强,磁扰期间可达约100 pT.另外,统计而言,中等幅度（10~30 pT）的上频带合声波在夜侧至晨侧（23-09MLT）靠近磁赤道区域的发生率最高,可达15%左右.强幅度（>30 pT）的上频带合声波普遍分布在夜侧（01-05MLT）,发生率最小.本文建立的上频带哨声模合声波的全球分布模型结合已经建立的下频带合声波的全球分布模型,将有助于进一步深入理解该重要磁层等离子体波动对地球等离子体片、辐射带、环电流动力学过程的定量贡献.

     

太要断裂东段覆盖区地球物理特征及推断解释

通过对小秦岭北麓黄土覆盖区重力测量、音频大地电磁测深（AMT）、可控源音频大地电磁测深（CSAMT）、二维地震等物探勘查资料进行分析、处理和综合研究,总结了太要断裂东段的深部特征和分布形态。研究认为：太要断裂东段沿小秦岭北麓近东西向呈波状展布,断裂具有分枝复合现象,主断层处在盆地内黄土覆盖区;断裂为高角度正断层,倾角为65°~80°,总断距在3 000 m左右;断裂错断了中、新生界和太华群内的韧性剪切带,对矿体具有破坏作用;太要断裂主要发育期始于中生代晚白垩世以后,晚于小秦岭变质核杂岩的拆离断层发育形成时间。     

ENSO循环在夏季的不同位相对东亚夏季风的影响

采用ＳＳＴＡ、风场、ＯＬＲ以及中国１６０站降水、气温等资料,根据赤道中东太平洋ＳＳＴＡ的逐季变化,将ＥＮＳＯ循环过程在夏季的位相分为５种型。对其相应的Ｗａｌｋｅｒ环流的显著性检验发现,Ａ型与Ｃ型夏季的差别最为显著。夏季要素场合成分析发现。Ａ型与Ｃ型的情形差别最明显。Ａ型夏季的要素场与弱夏季风年的相似;Ｃ型夏季的要素场与强夏季风年的相似。