缓倾坡外软硬互层型高斜坡演化及失稳机理研究

基于对贵州省德江县香树坪斜坡工程地质条件分析及斜坡变形破坏特征分析,建立了缓倾坡外软硬互层型高斜坡演化概念模型,分析了斜坡演化机制,将斜坡形成及变形破坏过程分为河谷形成过程中的时效变形、滑移-逐级拉裂、滑移-弯曲-剪断3个阶段。并通过数值分析,再现了斜坡失稳机理及发生过程。基于软硬互层特性在斜坡演化过程中的作用量化分析表明,由于硬岩层限制软岩层的变形,导致坡体不易发生整体失稳。但软岩持续蠕变导致硬岩内能量积累增大,局部变形扩大,最终发生失稳破坏。     

油页岩热破裂规律显微CT实验研究

利用太原理工大学和中国工程物理研究院应用电子学研究所最新共同研制的μCT225kVFCB型高精度（μm级）CT试验分析系统,对油页岩从常温到600 ℃高温下的热破裂过程进行了显微观测和分析,揭示了抚顺油页岩的热破裂阈值温度为300 ℃附近.当温度低于300 ℃时,已可见到极少数较小的微裂隙出现,裂隙多发育于原生层理面以及硬质矿物颗粒的周围,形成的破裂面基本上都与层理面互相平行.当温度超过300 ℃,由于受到热分解化学反应的控制,裂隙的数量、长度和宽度剧烈增加,呈现广泛发育、集中爆发的特点,并使原有裂隙迅速延展和贯通,且裂隙面仍具有与层理面平行的特点,这是油页岩热破裂的典型特征;同时,也形成了许许多多垂直于层理方向的微小裂隙,小裂隙与大裂隙的搭接连通,形成了一个庞大的连通网络结构,从根本上提高了油页岩的渗流能力.     

黄河流域史前经济形态对4kaB.P.气候事件的响应

史前文化的经济形态与自然环境密切相关,不同地区史前经济形态的差异反映了人类对环境的不同响应方式。通过对黄河流域4kaB.P.前后不同文化中农作物、动物以及人骨同位素等有关资料的综合分析,结果表明黄河上游、中游和下游地区史前经济形态对4kaB.P.气候变化的响应存在3种不同的模式:甘青地区从农业为主向农牧并重、畜牧成分显著增加的混合经济形式转变;山东地区从稻粟混作向以粟为主的农业经济转变;而中原地区则是以粟为主的农业持续稳定发展。究其原因,认为除了史前人类的文化传统和适应能力等因素之外,主要与气候变化的区域差异以及人类对气候变化的不同响应有关。     

基于137Cs示踪的大沽河流域土壤侵蚀模数研究

运用137Cs示踪技术首次研究了大沽河流域土壤侵蚀特征,分析了137Cs在土壤剖面中的分布规律,讨论了土壤侵蚀与深度、土壤粒度等因素间的关系。结果表明:大沽河流域小沽河河段和大沽河上游段流域土壤的年平均侵蚀模数分别为468 t/(km2·a)和308 t/(km2·a),均属轻度侵蚀;土壤剖面中137Cs分布呈尖峰型,集中赋存于约30 cm深度以内,且峰值不在表层;137Cs的面积活度与土壤颗粒粒级间存在明显的对应关系,特别是与>4 φ颗粒含量呈显著正相关,说明137Cs主要被吸附于土壤细颗粒(粉砂和黏土矿物)表面,而较粗颗粒的吸附量很小。     

梯度应力作用下模型试件的岩爆破坏细观分析

岩爆是深部矿山开采亟待解决的安全问题,而应力梯度是影响岩爆的重要因素。为探究不同应力梯度的岩爆对围岩内部细观结构的影响,利用可实现三向六面加载及顶部梯度加载的气液复合型岩爆试验装置,对类岩体进行不同应力梯度条件下的岩爆物理模型加卸载试验,并借助扫描电镜对试件破坏面进行细观形貌特征分析。研究结果表明:不同应力梯度环境下试件岩爆的破坏现象与特征存在明显差异;试件所受的应力梯度越大,岩爆后的细观图像显示的晶体间孔隙越小,晶体的密实程度越高;不同应力梯度下试件产生剪切和劈裂破坏比例不同,应力梯度越大,剪切破坏比例越大;岩爆碎屑晶体轮廓具有分形特征,且随着试件所受的应力梯度的增加,其分形维数相对越大。     

胶西北寺庄金矿床红化蚀变过程及其对金成矿贡献

胶东是我国最重要的金矿集区,其内金矿床均赋存于沿NE-NNE向断裂带展布的大规模红化蚀变带中;然而对红化蚀变是钾长石化还是赤铁矿-金红石化,及其对金成矿的贡献尚存争议。寺庄超大型金矿床的红化蚀变沿NE-NNE向焦家断裂带及其次级断裂-裂隙系统发育,占已探明资源储量70%的Ⅲ号矿体群即赋存于红化蚀变带内,是研究红化蚀变与金成矿关系的理想对象。本文以该金矿床红化蚀变花岗岩为研究对象,通过对比新鲜花岗岩与强、弱红化蚀变岩内矿物组合和地球化学组成,探讨红化蚀变对于金成矿的贡献。矿物学研究表明,弱红化蚀变岩内的蚀变发生在斜长石核部,以钠长石化为主,同时形成绢云母和少量热液钾长石,且赤铁矿在此阶段沉淀;而弱红化蚀变岩进一步水岩反应成为强红化蚀变岩的过程中出现大量热液钾长石。质量平衡计算表明,红化蚀变过程中SiO₂、K₂O迁入,而Na₂O、CaO、Al₂O₃、FeO^T、MgO迁出;红化流体由早期富Na向后期富K转变。岩石地球化学与氢氧同位素综合示踪显示,红化流体为高温、高氧逸度、富K的玲珑岩浆期后热液,与胶东金矿床中-低温、还原性、富CO₂成矿流体性质相反,表明红化流体未直接参与成矿过程。综合研究揭示,流体交代斜长石后形成贯通性孔隙提高红化蚀变岩的渗透性;热液钾长石交代斜长石导致岩石体积膨胀而破裂,降低岩石抗压强度;这些为成矿期断裂活动以及成矿流体的运移和成矿物质的沉淀提供了极为有利的围岩条件,可能是巨量金聚集成矿的关键因素之一。

     

滇西普朗铜金矿成矿地质条件及找矿潜力初探

普朗铜矿床是格咱岛弧多金属成矿带的印支期代表产物,属产于石英二长斑岩、石英闪长玢岩内接触带的超大型斑岩型铜(金)矿床,受复式斑岩体控制作用显著;但矿区东部大脉状铜矿体、南部金矿(化)体则严格受控于断裂构造,明显具后期成矿作用的叠加。笔者通过对矿区外围北矿段、东矿段和南矿段矿床地质特征、矿体特征、矿石组构特征的深入研究,结合区域成矿地质背景,认为普朗铜(金)矿床是由多期次、多成因、多成矿阶段叠加而成的次火山-热液矿床,与印支期复式斑岩体与断裂构造、节理裂隙与矿床的形成关系密切;北部外围深部具有斑岩型铜矿的良好潜力,而东矿段深部、南矿段深部则分别是寻找大脉状铜矿、金矿的有利找矿靶区。     

流固耦合作用下页岩破裂过程的数值模拟

为探究流固耦合作用下页岩的破裂过程和声发射特征,利用RFPA^2D-Flow数值软件分别对黔北地区牛蹄塘组不同层理倾角页岩进行流固耦合数值模拟。研究表明：由于层理结构的影响,页岩抗压强度和弹性模量均表现出明显的各向异性。页岩的破裂过程可分为弹性、屈服和破坏3个阶段,随着层理倾角的变化,页岩最终表现出3种破坏模式,分别为斜I型、V型和火焰型。层理倾角不同的页岩,其破裂过程中的声发射信号演化规律不同。对低层理倾角（0°、15°、30°）的试样,累计AE曲线表现为“平缓—线性—台阶—平缓”的变化规律;高层理倾角（60°、75°、90°）试样的累计AE曲线呈现“平缓—线性—陡增”的变化规律;当α=45°时,累计AE曲线表现为“平缓—线性—激增—平缓—激增”的变化规律,且其AE计数出现两个峰值。     

滨海地区分层含水层中陆源溶质运移过程

为更好地保护沿海水环境和水生态功能，亟需探究陆源溶质在滨海分层含水层中的迁移机制。构建二维分层含水层数值模型，采用地下水软件SUTRA-MS模拟分析潮汐作用下陆源溶质在分层含水层中的运移特征。结果表明：(1)与均质含水层相比，弱透水层的存在会延长溶质在含水层中的滞留时间、增大溶质最大扩散面积、削弱溶质在水平方向和垂直方向的扩散程度；(2)弱透水层能够降低陆源溶质向海水排放的最大通量，并且延长溶质排放的持续时间；(3)溶质扩散面积、弱透水层中溶质残余量、水平和垂向扩散程度等对弱透水层水力传导系数和厚度的敏感性优于弱透水层深度。     

藏东昌都觉学红层滑坡的地质成因分析

觉学红层滑坡发育于向斜北东翼形成的反向坡，是近年来依托川藏交通廊道沿线灾害地质调查在新厘定的“藏东昌都红层区”发现的典型红层滑坡。为厘定其成因，以基础地质为切入点，进行了详实的地质调查与分析。结果表明，滑坡区地层岩性主要为中侏罗统东大桥组(J₂d)紫红色、灰色薄层泥岩、粉砂质泥岩夹中-厚层砂岩。地层内发育与区域构造活动配套的轴面劈理(S₁)、“X”型共轭剪节理(S₂、S₃)和层间剪切劈理(S₄)。文章从沉积环境控制地层岩性及物理力学性质、区域构造演化制约斜坡结构与岩体结构面组合特征和地下水及重力作用加剧斜坡失稳等角度，提出觉学红层滑坡形成于内外地质营力耦合的失稳机理，对区域红层滑坡防治和川藏交通建设具有一定参考价值。