大瑞铁路保山至瑞丽段及邻区地壳稳定性定量评价

大瑞铁路地处印度板块与欧亚板块碰撞带附近,地质构造条件复杂,活动断裂、高地应力、高地温、深埋隧道岩爆、软岩大变形等与地壳稳定性相关的地质问题严重制约着铁路工程规划建设。通过对大瑞铁路保山—瑞丽段及邻区地质背景、新构造活动、地壳隆升速率、潜在震源区、构造应力场、岩土体工程地质特征、地质灾害特征等因子分析,采用基于GIS的层次分析法,按照稳定、较稳定、较不稳定和不稳定4个等级,对大瑞铁路保山至瑞丽段及邻区的地壳稳定性进行了综合评价,将其划分为88个区;推荐线路C12K方案穿越19个地壳稳定性分区,其中不稳定分区占全线长度的9.79%,较不稳定分区占46.70%,较稳定分区占36.70%,稳定分区占6.81%。地壳稳定性评价结果对于指导铁路规划建设和线路优化具有重要的意义。      

青藏高原构造混杂岩带的孕灾地质基因与重大工程地质问题研究

孕灾地质基因是指一定区域所具有的促进地质灾害孕生的内在关键因素。板块构造混杂岩带所处的特殊构造部位决定了其复杂的演化过程和特殊的地质基因。本文在梳理青藏高原构造混杂岩带地质特征的基础上,总结分析了其孕灾地质基因,包括活跃的地质构造、复杂的水热条件、混杂的岩性组合、特殊的蚀变软岩和构造岩溶导水通道等,是引发重大地质灾害和工程地质安全风险的根源。结合典型案例,剖析了构造混杂岩带大型滑坡的成因类型主要有三大类：构造控制型、泥质软岩控制型和蚀变蛇绿岩带控制型,其中蚀变蛇绿岩带是构造混杂岩带最具特色的易滑地质结构,具有典型的地质构造与特殊岩性联合控制特征。构造混杂岩带隧道工程变形破坏主要有塌方、水平收敛、环向收敛、底鼓和错断等五种模式,黏土化蚀变软岩的不良工程特性是制约构造混杂岩带隧道围岩稳定性的重要因素。针对传统的工程地质理论和灾害风险防控技术难以适应构造混杂岩带大规模工程建设面临的挑战,提出了有待深入研究的关键问题和防灾减灾策略。     

鲜水河断裂带全新世活动性研究进展综述

鲜水河断裂带是中国西南山区一条现今活动强烈的大型地震断裂。本文在系统总结前人研究成果的基础上, 结合野外地质调查, 综述了鲜水河断裂带空间展布特征、活动性质及强度、历史地震地表破裂特征、地震危险性等方面的研究进展。前人研究结果表明, 鲜水河断裂带以惠远寺为界可分为两段, 进一步可细分为八段;断裂带全新世以来以左旋走滑为主, 兼具逆冲性质;整条断裂现今走滑活动速率约为10mm/a左右, 垂向变形在2mm/a以内;其中断裂带北西段活动速率为10~20mm/a, 南东段则小于10mm/a, 一般为5mm/a左右;断裂带地震活动频繁, 地震活动性北西段明显高于南东段, 强震迁移呈明显的跳跃式特征并具有原地复发性质;断裂带历史地震地表破裂特征与玉树地震所报道的地表破裂特征一致;断裂带地震危险性评价具很多不确定因素, 研究程度相对较低。      

河西走廊及邻区大震重复周期估算与未来地震趋势

河西走廊是我国中原通往西北地区的重要交通运输要道。受印度板块与欧亚板块于中生代末—新生代早期的碰撞及持续至今的向北推挤作用的远程效应的影响, 河西走廊及邻区是现今地壳活动地区, 其中地震活动为其主要表现形式。已有地震资料分析显示, 公元1555年以来划分为2个平静期和2个活跃期, 现在处于1920年以来的第2个活跃期内; 而最近100年的第2个活跃期内又可以划分为5个相对平静阶段和5个相对活跃阶段, 目前处于2002年以来的第5个活跃阶段内。从大震重复周期分析, 区内各断裂带发生7.0~7.5级大地震的时间间隔为2000~3000年左右。结合各断裂带最近一次地震的时间, 推测未来100年发生7级以上大震可能性很大的区段是三个墩—松山地区、玉门地区、磁窑口—苦水沟地区和嘉峪关地区; 未来100年发生7级以上大震可能性较大的区段是石包城—昌马大坝区段和高台地区。与地震活动相关的研究工作应该在确认活动断裂的基础上加强大震重复周期的研究与分析。      

青藏高原拉萨块体地应力测量及其意义

受印度板块向欧亚板块持续北东向挤压作用,青藏高原腹地拉萨块体内新构造活动强烈,其地应力特征一直是工程规划建设、地球动力学和地壳稳定性研究的重要内容.2014至2015年,沿雅鲁藏布江断裂带,分别在西藏林芝县(LZ)、朗县(LX)和乃东县(ND)开展了水压致裂原地应力测量工作.本文通过测试结果分析,获得了拉萨块体现今地壳浅表层的应力状态及分布特征.LX及ND测点应力强度均高于LZ测点,且应力结构均为逆断型,表现为S_HS_hS_v,水平应力作用占主导.LZ测点在测试深度内揭穿了断裂,且应力结构不够明确.三个测点的应力状态显示出拉萨块体现今地壳强度处于破裂临界状态,结合各测点所处构造环境,应力的持续累积可能会打破这种平衡导致断裂活动.主应力比值K_(Hv)=S_H/S_v,K_(av)=(S_H+S_h)/2S_v和K_f=(S_H—S_h)/2也显示出该区强烈的水平构造运动.三测点揭示的最大水平主应力方向集中于近SN(LX)-NNE(LZ及ND)向,与该区背景应力场特征相一致,且与地壳运动场相耦合,反映出该区应力状态主要受控于印度板块北向欧亚大陆持续挤压碰撞的构造背景,同时各测点之间应力状态的差异性也体现了区域构造作用的差异影响.     

黄土高原马兰黄土粘土矿物的定量研究

本文在回顾和总结中国西北黄土粘土矿物研究进展的基础上,提供了采用现代X-射线衍射(XRD)定量测试技术(包括粘土矿物样品处理和全自动数据处理技术)对陕北晋西12个县市马兰黄土粘土矿物定量研究的最新结果。测试结果表明,马兰黄土的主要粘土矿物为伊利石／蒙脱石混层矿物(相对含量为60％～70％),而不是以往所认为的伊利石。伊利石在黄土中主要呈两种形式存在,即单矿物伊利石和伊／蒙混层矿物中的伊利石。研究还发现,各地马兰黄土粘土矿物组成变化不大,但在神木、河曲、偏关一带伊／蒙混层比有局部增高的现象。根据扫描电子显微镜观察,黄土中粘土矿物不是以单粒形式存在,而主要是以集粒粘附物的形式包裹在碎屑颗粒表面。黄土中粘土矿物组成及其存在形式一方面可以充分揭示黄土物源区的表生化学环境特征;另一方面,伊／蒙混层矿物作为一种广泛分布的膨胀性粘土矿物和它在黄土粘土矿物中所占地位,对于认识马兰黄土在水作用下的湿陷变形和强度衰减的本质具有重要意义。     

当前国际环境地质工程(环境岩土工程)研究的热点领域及其相关技术

当前环境地质工程(或称环境岩土工程)(EnvironmentalGeotechnology)国际学术讨论会的频繁召开, 反映了世界各国对解决环境问题的迫切愿望, 预示着一个世纪性的环境地质工程研究热潮已经到来。结合我国的国情分析这些会议所研讨的内容, 将有助于提高对当前环境地质工程热点研究领域的认识, 从而在解决国家所面临的环境问题及经济社会可持续发展中发挥应有的作用。本文是作者对当前国际环境地质工程(环境岩土工程)研究热点领域及其相关技术的集成。由于环境问题的广泛性, 对于国内的传统环境工程地质和地质灾害内容不加重复, 但它们同样重要。     

高速远程滑坡-碎屑流运动机理研究发展现状与展望

高速远程滑坡-碎屑流具有极高的运动速度和超远距离的位移,往往能够引发灾难性事故,造成严重的生命财产损失,因此,它的运动机理,即高速远程效应机理一直是国内外学者研究的热点。目前国外主要存在四种观点:空气润滑模型、颗粒流模型、能量传递模型和底部超孔隙水压力模型。但是,由于高速远程滑坡-碎屑流自身的复杂性,到目前为止,研究还没有取得公认的成果。中国是高速远程滑坡-碎屑流的频发区,因其研究才刚刚起步,研究成果还处于定性阶段。本文在查阅大量文献的基础上,从理论和技术两方面分别阐述了国内外高速远程滑坡-碎屑流运动机理研究的发展现状,对目前纵多的理论和模型进行了归纳与总结,点评了目前研究的难点,并在此基础上提出了今后的研究重点。本文是国内外首次对该领域的研究进行系统的归纳和总结,对今后类似的研究具较高的参考价值。     

河西走廊地壳稳定性研究进展

河西走廊地区地处青藏高原北缘,是一个典型的压陷盆地,周边主要活动断裂带有:龙首山南缘活动断裂带、祁连山北缘活动断裂带、昌马活动断裂带及阿尔金活动断裂带东段。河西走廊南侧是地球物理场和地壳结构骤变带,龙首山南缘活动断裂带和祁连山北缘活动断裂带巨大的逆冲造就了走廊地区巨厚的中新生代沉积,最大厚度超过3500m~4000m,其中第四系沉积物最厚超过1000m.河西走廊及邻区大地形变强烈,更是地震活动带,历史上和现今发生了许多破坏性大地震和众多中小地震。从活动断裂带角度考虑,包括与西气东输管线、兰新铁路和312国道以不同角度斜交的阿尔金断裂带东段(上赤金-宽滩山一带)、嘉峪关断裂带、榆木山断裂带都是现今构造活动性比较强烈的断裂带,它们的活动性包括长期蠕变和瞬间变形,必将对上述工程管线和交通干线的安全性产生影响。      

川西鲜水河断裂带地质灾害发育特征与典型滑坡形成机理

在对川滇地块鲜水河断裂活动习性、地质灾害发育特征、典型地质灾害实例和稳定性等分析的基础上,探讨了鲜水河断裂带地质灾害的发育特征与大型滑坡形成机理。认为鲜水河断裂对该区内地质灾害有明显的控制作用:1断裂带内岩体结构破碎程度高,导致滑坡沿断裂带呈带状分布,约32.5%的地质灾害发育于距断裂带0.5km范围内,19.77%的地质灾害发育于距断裂带0.5~1.0km内,15.22%的地质灾害发育于距断裂带1.0~1.5km内,滑坡的滑动方向多垂直于断裂走向;2八美"土石林"是在断裂活动作用下形成的碎裂岩体,该类岩体力学强度低,稳定性差,滑坡灾害发育密度大;3断裂带内地震滑坡发育,在强震作用下形成的部分滑坡滑动彻底,现今稳定性较好;在地震作用下部分滑坡处于裂而未滑状态,在适当的外力作用下可发生失稳滑动;4断裂带穿越的斜坡或古地震滑坡,在断裂持续活动作用下,稳定性差并多次发生活动;5强降雨在一定程度上加速了断裂带坡体变形和地质灾害的发生频率。