Study on deformation characteristics and mechanism of reactivated ancient landslides induced by engineering excavation and rainfall in Three Gorges Reservoir area

Natural Hazards - From 2015 to 2017, construction for the Dalixi Eco-Industrial Park in Dalixi Village, Xingshan County in the Three Gorges Reservoir area, reactivated a series of ancient...     

On the evaluation of internal stability of gap-graded soil: a status quo review

Internal instability is a phenomenon of fine particle redistribution in granular materials under the seepage action and consequent change in the soil’s internal structure and hydraulic and mechanical properties. It is one of the primary causes of failures of sand-gravel foundations and embankment dams. The criteria establishment is considered the key to solving the erosion problems, so the existing internal stability criteria need a review and classification to study the recent development trends in soil seepage and erosion. Therefore, this paper aims at reviewing the internal stability factors of gap-graded soil with a focus on the internal erosion mechanism and internal stability evaluation based on geometric and hydraulic criteria. Firstly, the paper compared the effect of several commonly used geometric criteria for gap-graded soil evaluation, such as particle size, fine content, void ratio, and fractal dimension. Furthermore, it provided a hydraulic criteria overview and analyzed the effects of the hydraulic gradient, hydraulic shear stress, confining pressure, and pore velocity on internal erosion. The geometric–hydraulic coupling methods were introduced, with a detailed elaboration of the erosion resistance index method based on accumulated dissipated energy. The capabilities and limitations of these criteria were discussed throughout the paper. It was found that combined Kezdi’s criterion and Kenney and Lau’s criterion is more reliable to evaluate internal stability of soil. The gap-graded soil with fine particle content higher than 35% is not necessarily internally stable. Finally, the energy-based method (erosion resistance index method) can effectively reproduce the total amount of erosion mass and the final spatial distribution of fine particles and identifies erosion. The review's outcome can be used as a basis to evaluate the internal erosion risk for gap-graded soils. The evaluation methods discussed here can help identify the zones of relatively high erosion potential.

     

华南鹰扬关构造带的大地构造属性与构造演化过程：基于构造解析的认识

北北东向鹰扬关构造带位于华南板块西南部,其大地构造属性尚存在蛇绿混杂岩、裂谷带与陆内构造变形带之争。笔者等在物质组成与年代学综述的基础之上开展了详细的构造解析,厘定了鹰扬关构造带的大地构造属性和构造演化过程。鹰扬关构造带主体由新元古代中—晚期岛弧型安山岩和玄武岩、裂谷型双峰式火山岩、盖帽碳酸盐岩与泥砂岩等物质组成。不同时代和不同岩性的混杂是新元古代晚期裂谷和伸展构造背景下重力作用的产物。新元古代沉积混杂岩在显生宙经历了广西期、印支晚期与燕山期造山作用的叠加,导致了不同岩块之间往往呈断层接触。广西期（450~415 Ma）造山作用使新元古代沉积混杂岩发育近E—W向紧闭褶皱和逆断层并被花岗岩侵位。印支晚期（227~220 Ma）造山作用导致NNE向鹰扬关构造带的形成,表现为NNE—SSW向褶皱、逆断层与左旋韧性剪切带。燕山期造山作用使鹰扬关构造带中NNE—SSW向断裂发生构造活化,强烈的正断作用和右行走滑控制了白垩纪上叠盆地的发育。综合物质组成、年代学和构造解析证据,鹰扬关构造带不是新元古代或早古生代蛇绿混杂岩,而是印支晚期陆内构造变形带,不具有板块缝合带的大地构造属性。     

Petrogenesis of Late Ordovician intrusive rocks in the West Kunlun orogenic belt: Constraints on the subduction process of the Proto-Tethys OceanSCIEI北大核心CSCD

西昆仑造山带发育有大量的早古生代岩浆岩,它们的形成与原特提斯洋俯冲-碰撞密切相关,然而,对于这些岩浆岩的岩石成因和形成的构造背景仍然存在较大的争议。本文对西昆仑造山带早古生代阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩岩体开展了详细的矿物学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf-O同位素研究,以探讨这些侵入岩的岩浆源区与成因,揭示原特提斯洋在这一时期的构造演化过程。这两个岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为456±2Ma和452±2Ma,指示它们形成于晚奥陶世。阿喀孜二长岩具有富碱(K_(2)O+Na_(2)O=10.5%~11.8%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.20~1.44)特征,相对低MgO(0.89%~0.97%)、TiO_(2)(0.42%~0.45%)含量,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,且具有较高的全岩锆饱和温度(T_(Zr)=814~862℃),属于钾质碱性岩石。该岩体具有较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.72057~0.72186),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.1~-4.5)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.6~-3.4),以及较高的锆石δ^(18) O值(5.39‰~7.94‰),表明其源区可能为伸展环境下古老基性下地壳部分熔融。赛图拉石英闪长岩SiO_(2)含量为56.8%~58.6%,全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量为5.75%~6.39%,具有较低的铝饱和指数(A/CNK=0.85~0.89),相对高的MgO含量(2.93%~3.41%)以及Mg^(#)值(~45),为高钾钙碱性系列岩石。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),且具有微弱的Eu异常(δEu=0.72~0.77),类似于俯冲带岩浆岩地球化学特征。这些石英闪长岩具有相对高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)比值(0.71317~0.71322),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.6~-5.1)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.8~-2.9),与同时期来源于富集地幔的基性岩同位素特征相似,表明赛图拉石英闪长岩岩浆可能是由俯冲板片流体交代的富集地幔楔部分熔融形成,并在岩浆演化的过程中经历了橄榄石、辉石、角闪石、磷灰石和Fe-Ti氧化物等矿物的分离结晶作用。结合同位素和数字模拟计算(Rhyolite-MELTS)结果表明,赛图拉石英闪长岩可能由塔里木克拉通南缘玄武质岩浆的分离结晶而成。综合前人研究,本文提出晚奥陶世阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩形成于原特提斯洋向北俯冲相关的活动大陆边缘环境,该时期原特提斯洋板片回撤,诱发软流圈地幔的上涌,从而产生了大量的弧岩浆岩。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定铅锌矿中15个主次量元素

铅锌矿多元素同时测定中,样品预处理过程受多种不同因素的影响,单因素试验往往无法同时为多因素实验提供合理的优化方案。本文采用盐酸-硝酸溶矿,考察了样品预处理过程中混合酸配比、混合酸体积、消解时间及消解温度对消解效果的影响,利用正交试验设计及极差分析确定了最优消解条件:盐酸-硝酸混合酸配比3∶1,混合酸体积10 m L,消解时间120 min,消解温度90℃,用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定铅锌矿中15个主次量元素(铅锌铜锰砷银铋镉钴镍镓铟钼锗锑)的含量。在最优条件下,用富铅锌矿石国家标准物质(GBW 07165)进行试验,大多数元素的精密度(RSD,n=12)和准确度小于5%,方法检出限为0.0019~0.048μg/g。基于铅锌矿主要是以硫化物形式存在,采用一系列硫化物国家标准物质验证方法的准确度及可行性,检测结果基本都在标准值的误差范围内。应用该方法分析湖南某矿区中大批量铅锌矿样品,标样质量统计合格率为100%,密码质量统计合格率大于97%。     

巯基棉富集-分光光度法测定地球化学样品中铂钯的野外快速分析方法研究

对于地球化学样品中铂钯的测定,传统和现代分析方法均是建立在试金或树脂及活性炭富集后用分光光度法或电感耦合等离子体质谱法测定,而在野外满足不了这些条件。本文基于样品的性质及分光光度法的适应性强等特点,开发了一种适合于野外简单条件下快速测定地质样品中铂和钯的分析方法。样品用盐酸-氯酸钾-氯化钠-氟化氢铵常温常压密闭分解,巯基棉分别富集铂和钯,灰化处理后采用三氯甲烷-石油醚(1∶3)为萃取剂,DDO为显色剂萃取比色测定铂、钯的含量。巯基棉对钯的吸附率可达98%;加入氯化亚锡-水合肼(还原剂)使铂的吸附率提高到99%。方法检出限为Pt 0.05μg/g,Pd 0.02μg/g,标准物质的测定值与推荐值基本一致,野外地质样品的测定值与实验室分析结果吻合。     

我国地球物理勘查技术标准体系研究与建立

我国已有的几十部地球物理勘查技术标准,为我国基础性、公益性和战略性地质工作的开展提供了有力的技术支撑,同时也为地球物理勘查技术标准体系的建立提供了前提。本文对地球物理勘查技术标准进行了系统梳理,结合地球物理方法技术应用现状,研究提出新的地球物理勘查技术标准子体系,对地球物理勘查技术标准化工作的推进具有重要意义。     

人体乳腺癌矿化的同步辐射研究

同步辐射具有常规光源不可比拟的优良性能,可用于微量生物矿化样品的物相、结构、形貌和成分研究。本文利用基于同步辐射光源的X射线粉末衍射(SR-XRD)、傅立叶变换红外光谱(SR-FTIR)、X射线荧光分析(SR-XRF)和X射线三维成像,对人体乳腺癌矿化进行了表征。研究表明,乳腺癌矿化的主要矿物物相为碳羟磷灰石,含有Sr、Zn等微量元素,其中砂粒体矿化具有独特的分层结构。研究结果为乳腺癌的病理研究和诊断提供了矿物学参考信息。     

脑动脉粥样硬化斑块中钙化物矿物学特征研究

脑动脉钙化与脑动脉系统病变有密切联系。本文从矿物学角度出发,使用偏光显微镜(POM),扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、显微红外光谱(micro-FTIR)、同步辐射微区X射线衍射(μ-SRXRD)以及同步辐射微区X射线荧光光谱(μ-SRXRF)对脑动脉粥样硬化斑块中的钙化样品进行了研究。结果表明,钙化主要有球状和块状两种集合体形态,球状钙化具有同心环状或同心放射状构造,直径约0.3~5μm;块状钙化中可见球状钙化被杂乱分布的柱状纳米晶体包裹。钙化主要矿物相为B型碳羟磷灰石(B-CHA),并含Na、Mg、Zn、Fe和Sr等元素,与主动脉钙化中的矿物组成类似。钙化在其形成初期呈分散的小球状,后期大量球体逐渐被CHA纳米晶体充填胶结形成了致密的块状钙化。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶纪沉积充填记录的关键时限及其构造意义

鄂尔多斯盆地南缘上、下古生界呈现明显的角度不整合,标志着该区卷入了加里东造山带变形。本文以盆地内奥陶纪沉积充填记录为线索,利用地层序列中沉积凝灰岩的锫石U-Pb同位素测年,结合秦岭造山带岩体年代学研究成果,探讨了秦岭加里东期构造事件的发生与发展过程。研究表明:1)奥陶系沉积时期,沉积序列经历了海侵至海退的完整旋回,中奥陶世马五期海退序列开始,晚奥陶世背锅山期海水自鄂尔多斯盆地西南缘完全退出;2)晚奥陶世平凉期至背锅山期,地层序列中凝灰岩、滑塌构造、滑塌角砾岩普遍发育,滑塌构造和滑塌角砾岩的直接触发因素是构造活动引发的地震,构造活动性明显加强;3)中奥陶世马五期海退序列的开始,孕育着秦岭洋壳板块开始向北俯冲,时限大约为475~463 Ma;4)晚奥陶世平凉期,沉积序列中重力流、滑塌构造和凝灰岩普遍发育,孕育着秦岭洋向北的俯冲碰撞进入了高峰阶段,其时限大约为454~450 Ma。