非饱和岩体裂隙中冰层生长试验及单个裂隙壁面上的结霜模型研究北大核心CSCD

裂隙中冰夹层的出现及生长是岩体冻胀风化的重要特征及成因,裂隙岩体是由裂隙和岩石基质构成,裂隙与可视为孔隙介质的岩石性质差异巨大,多数情况下是岩体中水分主要的储存及运移通道,对于不饱和裂隙而言,其中往往同时存在着气态迁移和液态迁移,很难直接用既有的原位冻胀和分凝冰机理解释裂隙中冰层形成及生长过程。为研究非饱和岩体裂隙中冰层出现及分布状况,作者用两块水泥试块拼接成带有单条垂直裂隙的岩体试样,并对试样进行了暖端补水条件下的单向冻结试验,试验结束后,试块中新增了3条水平裂隙和1条垂直裂隙,且裂隙中均有薄冰层出现,试样负温区有显著的结霜现象,整个过程中水分迁移总量达221 mL,且以气态形式为主。基于传热学基本原理,建立了自然对流条件下单个裂隙壁面上的结霜模型,根据试验中试样不同冷表面的特征,将结霜表面分为Ⅰ~Ⅲ类,分别计算了三类冷表面上霜层厚度、密度及单位质量随时间的变化,并利用试验结果对计算结果进行了验证,证明了单个壁面上结霜模型的可靠性。以结霜模型为依据,同时结合相关文献进行分析得到:影响岩体裂隙负温区壁面结霜量的直接因素有裂隙中的对流传热条件、空气相对湿度及负温区壁面面积大小,这三个因素取值越大时,则一定时间内裂隙壁面上的结霜量越多,裂隙中的成冰作用更为显著。裂隙沿程的温度梯度则是更为本质的原因,温度梯度越大时,岩体裂隙中的对流传热作用会更为强烈,负温区壁面面积越大,则一定时间内结霜量越多。     

Mantle metasomatism and generation of Early Permian ultramafic rocks in northern North China CratonSCIEI北大核心CSCD

华北克拉通北部高寺台晚古生代环状杂岩体是一套富单斜辉石的超镁铁质岩,是研究华北北部地幔碳酸盐化熔体交代作用的理想对象,同时也是华北克拉通北部晚古生代岩浆活动与深部碳循环联系的纽带。作者在岩体西部边缘识别出一套早二叠世早期富铁角闪单斜辉石岩,形成时代为297.8±3.4Ma。结合岩体东部辉石岩早泥盆世和早石炭世的成岩年龄,表明高寺台超镁铁质杂岩体可能是晚古生代多期岩浆侵位的产物。其次,高寺台环状超镁铁质杂岩体缺少大面积辉长岩和闪长岩、硫化物和Cu-Ni-PGE矿化,单斜辉石成分具有裂谷带堆晶岩矿物特征,角闪石也具有相对低的结晶温度(933~947℃)和压力(287~323MPa)及水含量(4.06%~5.10%),而且区域上尚未发现同期环状杂岩体和蛇绿岩,与岛弧拼贴到陆块后沿俯冲带延伸数万米侵位的阿拉斯加型环状杂岩体明显不同。另外,前人的研究显示,与铬铁矿中富镁单斜辉石包裹体平衡的苦橄质母岩浆显示出OIB的特征,具有强烈的重稀土分馏、富Nb和高Nb/La,异常高的Ca/Al和(La/Yb)N,低的Ti/Eu、Zr/Sm和Hf/Sm,这些特征都表明苦橄质母岩浆起源于石榴石相软流圈地幔,且源区遭受过显著的碳酸盐熔体交代。单斜辉石岩中单斜辉石及角闪石成分及其平衡岩浆成分记录了母岩浆与岩石圈地幔相互作用后的岩浆演化过程,也显示出比母岩浆弱的源区碳酸盐熔体交代印记。此外,岩浆房在地壳浅部经历了多期深部岩浆补给和富铁熔体贯入,同时带来热量和挥发分,触发晶粥体活化,促进了岩浆的上升运移。高寺台环状超镁铁质杂岩体具有板内成因特征,可能是陆内岩石圈伸展的产物。华北克拉通北部晚石炭世-早二叠世三个岩浆事件峰期很好地对应着全球三次升温和CO_(2)回升事件,岩石圈伸展能有效促进强烈的中酸性岩浆活动及起源于碳酸盐化地幔的基性岩浆释放出大量的CO_(2),它们可能是晚石炭末期-早二叠世早期全球大气CO_(2)回升的贡献者之一。     

新疆中天山地块星星峡群形成的构造背景及峰期变质条件

中天山地块是天山造山带的重要组成部分,其前寒武纪基底的年龄自西向东逐渐变老。星星峡群位于中天山地块最东端,是天山造山带最古老的前寒武纪基底。目前为止,有关星星峡群原岩形成的构造背景与后期发生的变形变质作用尚无详细研究。文章重点对星星峡群的变质片岩和片麻岩进行了野外观察和取样,室内开展了薄片观察、矿物电子探针分析以及全岩地球化学测试。全岩主量元素地球化学分析表明,星星峡群变质片岩和片麻岩的原岩主要为泥质岩和砂岩;微量与稀土元素结果显示,星星峡群沉积形成于大陆弧或活动大陆边缘环境。依据矿物电子探针成分分析数据结合全岩主量元素测试结果计算获得,星星峡群所经历的峰期变质温压条件大致为610~730℃,6.8~8.5 kbar。此外,通过最新的基底岩石变质年龄限定星星峡群发生峰期变质的时间大概在380 Ma。     

冻融循环作用下含水率对粗颗粒填料水分迁移影响的宏细观试验研究北大核心CSCD

冻融循环作用和初始含水率是影响粗颗粒填料水分迁移特征和冻胀融沉变形的两个主要因素。为明确冻融循环作用下,不同初始含水率粗颗粒填料的水分迁移特征及细观机制,采用荧光素为追踪剂,以CT细观机理观测为研究手段,开展了不同初始含水率条件下粗颗粒填料的一系列冻融循环试验,探究了温度场和冻深变化、水分迁移图像、补水量变化、最终含水率分布及CT值变化规律等。试验结果表明,冻深基本随冻融循环的次数增加不断加深,初始含水率越大,不同冻融循环作用下冻深的变化越稳定。外界补水量和液态水迁移高度与初始含水率呈负相关。CT扫描结果分析表明,经历多次冻融循环后,试样中的水分迁移导致土体孔隙结构及颗粒构造发生变化,试样的密度普遍增加,孔隙率以减小为主,进而导致土体发生相应变形。     

新疆西天山松湖铁矿床磁铁矿成分特征及其成因

松湖铁矿位于新疆阿吾拉勒成矿带中段, 其成矿作用经历了2期6个阶段: 硫化物-钾长石阶段、赤铁矿-方解石-绿泥石阶段、磁铁矿-绿泥石-钾长石阶段(称为早阶段铁矿化)、磁铁矿-硫化物阶段(称为晚阶段铁矿化)、方解石-黄铜矿阶段及表生期.为了分析其成分特征及其成因, 使用磁铁矿电子探针分析, 结果显示: 早阶段磁铁矿FeO_T含量高, TiO₂、Al₂O₃、MgO、MnO等含量均较低, 与接触交代矿床成分特征相似, 加之SiO₂含量较高, 暗示其形成与酸性岩浆热液密切相关; 晚阶段为主成矿阶段, 广泛作用于早阶段矿石之上, 磁铁矿FeO_T含量相对较低, TiO₂、MnO、V₂O₃、MgO、Al₂O₃等含量高于早阶段磁铁矿, 显示为热液成因.综合矿床地质特征, 认为晚阶段磁铁矿形成于岩浆活动晚期或间歇期, 含矿热液中有海水的加入.      

和尚桥露天铁矿地下水疏干方法研究

和尚桥铁矿是一个大型露天磁铁矿,由于矿区的特殊位置,建设生态矿山、最大限度地减少矿山生产对环境的扰动势在必行。矿山工业布局、独特的水文地质环境和安全生产需要,均给矿山地下水疏干提出新要求。根据该铁矿露天采矿场不同地段的地质、水文地质和工程地质条件,提出了地表和地下联合疏干的方法。利用所建立的地下水疏干预测模型,模拟该方案疏干矿坑地下水的可能,为矿山安全生产、地下水综合利用提供决策依据。     

基于红绿色觉异常人群的路况地图色彩设计研究

红绿色觉异常人群对于明度变化的感受比正常视觉者更加敏感,可以弥补色相辨别的缺陷。通过针对黄色明度对比实验得出红绿色觉异常人群对明度对比各等级的视觉感受,找出对红绿色觉异常人群既可以容易识别又不会觉得刺眼的明度对比范围。实验结果引入地图设色,结合色彩象征意义,做出红绿色觉异常人群和正常人群通用的路况地图。在路况信息清晰表达前提下,尽可能保留色彩象征意义,并保证地图的观赏性。通过路况地图色彩明度对比实验制作出红绿色觉异常人群既能无障碍识别又带有警示象征意义的路况地图。     

气象新闻图片拍摄技巧初探

在气象灾害频发的今天,人们对获取气象信息的需求更为强烈.气象新闻图片,是把气象信息及时、直观地传送到读者面前的重要手段,是气象新闻中不可或缺的一部分.结合日常新闻摄影实践,探讨气象新闻图片拍摄技巧和手法,对如何拍摄好气象新闻图片提出几点建议,以期提升气象新闻摄影工作水平.     

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。     

华南地区地壳速度结构分析

笔者利用地球物理综合剖面上获取的P波速度值,对岩石圈地壳进行分层研究,划分出上、中、下地壳。按照大地构造单元进行数据的归类总结,计算出地壳各层平均速度和厚度值,以及地壳的平均速度和厚度值,最终通过所取得的数据资料的分析研究,探讨地球内部结构的动力学过程。