川藏铁路雅安—林芝段典型地质灾害与工程地质问题

川藏铁路是中国正在规划建设的重点工程,穿越地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部。铁路沿线活动断裂发育、地震频发,新建铁路雅安—林芝段直接穿越或近距离展布于龙门山断裂带、鲜水河断裂带等10条大型区域性活动断裂带,部分断裂活动速率值达10 mm/a,潜在强震危险性高。在内外动力耦合作用下,铁路沿线地质灾害极为发育,密集分布于大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江及其一级支流、活动断裂带和公路沿线,其中高位远程滑坡及链式灾害、深层蠕变-剧滑型滑坡、地震滑坡等灾害危害严重,成为了铁路建设的“拦路虎”。铁路沿线处于以水平构造应力为主导的高地应力环境,穿越华南主体应力区、龙门山—松潘应力区、川滇应力区、墨脱—昌都应力区和喜马拉雅应力区等5个大的一级构造应力区;雅安—康定段最大主应力方向为NWW—NW向,并向林芝方向呈现NNE向偏转,地应力在平面和垂向空间上表现为强烈局部差异性,如折多山某隧道地应力测试结果揭示了在垂向上存在应力释放区。在高地应力条件下,铁路沿线深埋隧道潜在围岩岩爆和大变形危害风险大。铁路建设应加强活动断裂安全避让、重大地质灾害早期识别和监测预警、深埋隧道地应力和岩爆大变形超前预测预报等工作,科学指导铁路选线与防灾减灾。     

胶东地区东部晚侏罗世花岗岩锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及其对金成矿构造背景的限定SCIEI北大核心CSCD

胶东地区是目前我国最重要的金矿产地,已累积探明黄金储量接近5000t。金矿在胶东地区分布非常不均,主要集中在胶北地体,而胶东东部地区金矿产出较少。晚侏罗世的玲珑花岗岩是胶北金矿区最重要的赋矿围岩之一。虽然胶东东部同样有晚侏罗世花岗岩发育,但赋存金矿较少,因此前人对东部这些花岗岩体的研究相对较少。本文选取胶东东部的文登岩体和垛崮山岩体进行了锆石U-Pb定年和Hf同位素分析,同时收集整理了胶北地体的玲珑岩体数据,通过开展胶东东部及西北部同一时期岩体的差异性研究,为该区金成矿作用的研究提供重要线索。分析结果显示,文登岩体和垛崮山岩体的形成时代为晚侏罗世(~160Ma),与玲珑岩体时代一致。三个岩体均含有较多的三叠纪(~230Ma)和新元古代(~780Ma)的继承锆石,表明晚侏罗世花岗岩的岩浆源区主要为经历了超高压变质作用的扬子板块。不同的是,玲珑岩体中有更多的华北板块物源的年龄记录(~1400Ma、~1700Ma、~2500Ma),垛崮山岩体中这些年龄的继承锆石少于玲珑岩体,而文登岩体更少。文登岩体、垛崮山岩体的新生岩浆锆石ε;(t)值范围分别为-30.7~-20.3和-27.5~-17.9,玲珑岩体的新生岩浆锆石ε;(t)值的变化范围更广,在-29.3~-9.3之间,而且呈现出从文登岩体到垛崮山岩体到玲珑岩体,ε;(160Ma)值逐渐增高的现象。其原因可能是扬子板块与华北板块碰撞后,幔源岩浆底侵并诱发加厚的地壳发生部分熔融,形成花岗岩。在此过程中胶北地体深部受到幔源物质的影响,从而对金及成矿相关元素产生一定的预富集作用,而同时期胶东东部地区未受到明显的地幔物质影响,可能是该区金矿产出较少的原因之一。     

济南章丘大气边界层风温场特征研究

基于章丘气象站2004—2009年实测资料,研究了当地大气边界层风向、风速、气温的时空分布特征,并利用SPSS 17.0数据统计软件的曲线参数估计法,探讨了符合章丘实际的风速随高度变化的拟合曲线及其数学函数关系。结果显示:研究地区大气边界层盛行风向为SSW,且呈现随高度增加沿顺时针方向偏转的特征;风速变化特征在10—300 m和350—1500 m不同高度层存在显著差异,春、夏、秋季和年平均风速随高度变化的指数曲线拟合结果总体好于幂函数曲线,而冬季则相反;气温变化特征四季基本一致,近地面层存在逆温现象,冬季逆温日数最多;逆温强度冬半年的大于夏半年的。     

岩桥直剪细观破坏特征与剪胀效应研究

节理岩体的剪切贯通机制影响着边坡的稳定性。为揭示锁固段型非贯通节理岩体在不同连通率和法向应力下的破坏特征,在室内直剪试验中结合高速摄影与AE特征参数分析其剪切全过程及剪胀效应。结果表明:节理岩体直剪试验中,法向应力的增大及节理连通率的下降会致使峰值剪切应力及峰值剪切位移增大;节理连通率与法向应力对其破坏特征具显著影响,表现为节理连通率较高且法向应力较小时呈直接剪断的特性,节理连通率降低后呈拉剪复合破坏,出现剪胀现象,而法向应力的增大使得剪胀效应呈波动现象;AE特征与岩桥贯通过程一致,事件数峰值随节理连通率的降低及法向应力的增大而增大且位于峰后。试验得到的岩桥细观破坏特征与剪胀效应对研究锁固段型岩质边坡的贯通破坏机制具指导意义。     

茅尾海——茅岭江入海口区土壤中氮和磷含量的空间分布

红树林区土壤中的氮和磷含量能体现土壤养分贮存和供应的能力。氮和磷元素是制约红树生长和发育的关键营养元素。在茅尾海—茅岭江入海口咸水与淡水交汇的分布着红树林和潮沟的区域,采集0～60 cm深度的土壤样品,测定土壤样品中的全氮和全磷含量,分析其空间分布特征。研究结果表明,在茅尾海—茅岭江入海河口区的无瓣海桑(Sonneratia apetala)群落区,各采样点0～60 cm深度土壤中的全氮含量和全磷含量分别变化在254.09～786.72 mg/kg和232.40～721.42 mg/kg之间;在茳芏(Cyperus malaccensis)群落区,其分别变化在293.60～708.47 mg/kg和265.18～640.18 mg/kg之间;在桐花树(Aegiceras corniculatum)群落区,其分别变化在175.63～624.07 mg/kg和133.90～571.02 mg/kg之间;在光滩区,其分别变化在127.31～282.64 mg/kg和116.43～264.47 mg/kg之间;无瓣海桑群落区、茳芏群落区、桐花树群落区、光滩区各深度土壤中全氮含量和全磷含量的平均...     

基于地理加权回归的青藏高原季节冻土区土壤有机碳空间分布研究

青藏高原土壤有机碳储量（soil organic carbon stocks, SOCS）对于区域生态环境演替具有重要作用, 但是其空间分布数据还比较缺乏, 特别是季节冻土区的数据较少。基于378个土壤剖面数据, 结合与土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）相关的地形、 气候以及植被等环境因子, 使用地理加权回归（geographically weighted regression, GWR）模型模拟了青藏高原季节冻土区0 ~ 30 cm、 0 ~ 50 cm、 0 ~ 100 cm和0 ~ 200 cm深度的SOC总量和空间分布。结果表明： 青藏高原季节冻土区SOCS自东南向西北递减, 表层0 ~ 200 cm的SOC总量约15.37 Pg; 季节冻土区不同植被类型SOC从大到小依次为森林、 灌丛、 高寒草甸、 高寒草原和高寒荒漠; 各土壤类型中棕壤、 黑钙土和泥炭土的SOC最大, 而棕钙土、 棕漠土、 灰棕漠土、 风沙土、 石质土、 盐土、 冷钙土、 寒漠土以及冷漠土的SOC最小。研究结果给出了青藏高原季节冻土区SOC的总量、 空间分布及规律, 可为相关地球模式的发展提供基础数据。     

Geometric effects resulting from the asymmetry of dipping fault: Hanging wall/ footwall effects

Root-mean-square distance Drms with characteristic of weighted-average is introduced in this article firstly. Drms can be used to capture the general proximity of a site to a dipping fault plane comparing with the rupture distance Drup and the seismogenic distance Dseis. Then, using Drup, Dseis and Drms, the hanging wall/footwall effects on the peak ground acceleration (PGA) during the 1999 Chi-Chi earthquake are evaluated by regression analysis. The logarithm residual shows that the PGA on hanging wall is much greater than that on footwall at the same Drup or Dseis when the Drup or Dseis is used as site-to-source distance measure. In contrast, there is no significant difference between the PGA on hanging wall and that on footwall at the same Drms when Drms is used. This result confirms that the hanging wall/footwall effect is mainly a geometric effect caused by the asymmetry of dipping fault. Therefore, the hanging wall/footwall effect on the near-fault ground motions can be ignored in the future attenuation analysis if the root-mean-square distance Drms is used as the site-to-source distance measure.     

海洋经济调查质量控制方法探讨

为保证全国海洋经济调查的数据质量,文章结合工作实践,分析涉海单位清查阶段的主要质量控制手段即质量抽查的流程、方法和结果,并提出思考和建议。研究结果表明：根据对8个样区的抽查,质量抽查有利于掌握各地区在推动调查工作时遇到的困难,有利于及时发现和处理清查操作中的难点和问题,有利于其他地区参照经验和规避错误;合理的质量抽查节点、具有代表性的样区和完善的详细抽查方法等可有效提高质量抽查的可行性;进一步集中质控时段和加强人员质量控制,可确保质量抽查效应更为深入和全面。     

海底管道沉箱基础的复合承载力包络面研究

当负压沉箱被用作深水管汇或管道终端基础时,其长径比常介于1～2之间,而目前的沉箱复合承载力包络面表达式大都针对长径比不超过1的情况,少数覆盖长径比大于1的研究又不适用于土体表层强度非零的情况。采用有限元方法,模拟竖向力、水平力和弯矩共同作用下沉箱基础的响应,采用Probe加载模式获得沉箱的复合承载力包络面。进行大量变动参数分析,针对长径比为1～2的沉箱,讨论了长径比和土体强度分布对单向承载力和包络面的影响,并给出了预测沉箱复合承载力的归一化表达式。     

水合物直井与水平井产气效果分析——以神狐海域SH2站位为例

以现有的南海神狐海域SH2钻孔资料为基础,建立起了与试采站位类似的"水合物层—游离气层"成藏模型,利用TOUGH+Hydrate数值模拟软件,对开采井内产气的来源问题做出了定量解释;分别使用直井和水平井降压开采方式,对"水合物层—游离气层"的储层进行了产气效率、储层开采程度方面的比较。结果表明:1)对研究工况,使用直井降压开采时,前100 d内井内气体有16%是直接来源于下部游离气层,且仍有很大部分游离气是向上迁移至水合物层中后产出,最终游离气层的贡献可达40%左右; 2)直井开采易生成二次水合物,而使用水平井开采时,游离气的向上迁移会带动更深层热液的向上运动,能在很大程度上提高水合物分解速率,并能够防止二次水合物的形成; 3)对研究工况中的"水合物层—游离气层"储层进行长期开采时,水平井降压开采更具应用前景。