吹填超软土固结特性试验分析

为探讨吹填超软土的固结特性以及含水率与加荷比对次固结系数的影响规律,利用改装后的低压固结仪和常规的高压固结仪进行了分级加载固结试验。试验结果表明,正常沉积重塑土的固结系数随着固结压力的变化整体上呈现出逐渐增加的趋势,而超软土则表现为S型,即在低应力水平作用下,超软土的固结系数呈现下凹型增长; 之后随着固结压力的增加,固结系数近线性增长,但增量比逐渐减小。与正常沉积重塑土不同,超软土的次固结系数随着固结荷载的变化存在峰值; 加荷比对超软土次固结系数影响较大,较小的荷载增量可降低次固结系数; 超软土及正常沉积重塑土的次固结系数均表现为随含水率的增加而增加。     

基于GNSS的再分析资料对流层延迟精度评估

对流层延迟对导航定位精度有着重要的影响,而再分析资料提供的高精度气象参数计算的对流层延迟可应用于定位过程中以提升定位精度.本文针对三种再分析资料计算的对流层延迟进行精度评估,并将其应用在精密单点定位中,分析其对定位精度的影响.首先,利用2020年全球范围内125个IGS (International GNSS Service)站的对流层天顶总延迟(Zenith Total Delay,ZTD)作为真值对三种再分析资料(ERA5、MERRA2、CRA40)计算的ZTD进行了精度评估,并分析其时空分布特性.研究结果表明：ERA5-ZTD的均方根误差(RMS)最小(12.1 mm),其次为CRA40-ZTD (15.8 mm)和MERRA2-ZTD (16.9 mm),整体上ERA5-ZTD的精度最高;据所选的IGS站点的比较结果发现赤道平均偏差(BIAS)呈现负值,在中高纬度地区CRA40的精度优于MERRA2,在低纬度地区则相反,而ERA5在各纬度平均精度均为最优;当考虑季节因素时,三者计算的ZTD-RMS在夏秋季较大,其中ERA5的RMS季节变化最稳定.之后还利用180个探空站点对三者计算的ZTD、天顶干延迟(Zenith Hydrostatic Delay,ZHD)、天顶湿延迟(Zenith Wet Delay,ZWD)进行了进一步精度评估,ERA5、MERRA2、CRA40的年均ZTD-RMS分别为13.2,18.7,14.9 mm.而年均ZHD-RMS分别为8.2,8.5,8.2 mm,差异较小,年均ZWD-RMS分别为9.3,14.6,11.6 mm,变化较大.最后,使用ERA5、MERRA2、CRA40计算的ZTD进行精密单点定位实验,结果显示,相对于Saastamoinen模型,其在N方向分别提升了59%、56%、47%、E方向提升了51%、47%、41%、U方向提升了81%、78%、75%.总体而言,ERA5对流层延迟精度在各方面表现均为最优.

     

TI介质一种稳定的标量波方程及其逆时偏移

地下地层存在普遍的各向异性,随着集群计算性能和野外地震采集的迅猛发展,使得逆时偏移技术在各向异性介质中的应用成为可能.基于声学近似的标量波逆时偏移技术既能克服弹性波逆时偏移建模复杂、计算量巨大的限制,又能对地下构造准确成像,是工业界的热点问题之一.笔者从TI介质的弹性波理论出发,基于声学近似的思想,提出了一套稳健的TI介质标量波方程及逆时偏移策略.通过对模型的标量波数值模拟表明,文中提出的标量波方程能较好地压制横波干扰;Hess VTI模型的逆时偏移结果验证了将拟声波方程应用到逆时偏移的可行性.     

最近880 ka以来黄土-古土壤序列粘土矿物和粘粒地球化学特征及东亚夏季风演化

中国黄土-古土壤序列记录了东亚古气候的演化历史。为获取黄土高原南部地区夏季风强度演化特征,以甘肃灵台邵寨L₉以来的黄土-古土壤序列为研究对象,通过X射线衍射(XRD)和X荧光光谱(XRF)方法分别对880 ka以来黄土-古土壤序列粘粒组分的粘土矿物和元素地球化学特征进行了系统分析。研究表明,黄土高原南部地区880 ka以来风尘堆积序列以伊利石为主,其次为蛭石,含少量的1.42 nm混层矿物(HIM)、高岭石和蒙脱石(含I/S),不含绿泥石;粘粒组分中常量元素含量从高至低排列如下：SiO₂>Al₂O₃>TFe₂O₃>K₂O>MgO>CaO>Na₂O>TiO₂>P₂ O₅>MnO。将粘土矿物组合、粘土颗粒显微结构与粘粒组分元素地球化学特征相结合,系统揭示出邵寨剖面中,蒙脱石(含I/S)和高岭石主要来源于原始风尘碎屑,伊利石包括原始风尘碎屑和后期风化成壤两种来源,蛭石和HIM为成壤风化产物。由于含Na、Fe、Mg元素的蛭石、HIM和蒙脱石(含I/S)含量的变化主要受控于成壤作用的强弱,因此基于上述元素获取的粘粒组分的CIW'(CIW'=100×Al₂O₃/(Al₂O₃+Na₂O))和TFe₂O₃/MgO指标很好地记录了古东亚夏季风环流强度的变化历史。研究发现,880 ka以来东亚夏季风环流强度呈间冰期/冰期的强/弱变化特征,在约850 ka、约620 ka、约550 ka、约420 ka和约127 ka等几个间冰期显著增强。

     

环渤海地区及华北平原第四纪古环境变迁机制

在青藏高原隆升背景下,环渤海地区与华北平原成为中国东部汇流盆地和堆积平原.第四纪时期阶段性河流进积,造成研究区出现构造气候旋回性的环境变迁.晚更新世以来沿海平原进入一个快速沉降阶段,在全球性冰川海平面变化叠加背景下,研究区水热对流状况以及相应的环境变迁更加剧烈和丰富.在晚全新世河流造陆过程中,河流的沉积速率超过了海平面的上升速率,陆地才得以形成.在现代海岸带依然持续构造沉降、河流输沙减少、相对海平面上升的背景下,认识不同时间尺度环境变迁机制是极其必要的.     

断裂对碳酸盐岩地层储集空间的影响〖KH*9〗——以塔里木盆地轮古东地区奥陶系碳酸盐岩地层为例

轮古东地区主要发育两期断裂,断裂使碳酸盐岩地层形成了以大型溶洞占主导,网状构造裂缝和孔洞相辅的溶洞裂缝储集空间体系。早期断裂主要控制了瘤状灰岩尖灭线西北的潜山高地岩溶,形成深切峡谷式沟壑相连的古地貌,流体溶蚀裂缝形成溶洞为主的储集空间。晚期断裂一方面形成新的储集空间并将早期形成的未充填或半充填的裂缝和溶蚀孔洞沟通; 另一方面,为大气淡水进入下部岩层提供了通道,形成在奥陶系下部地层发育的水平潜流带和深部缓流带岩溶体系。此外,火山热液沿两期断裂进入碳酸盐岩地层,对通道附近的碳酸盐岩产生显著的溶蚀,主导了深部的岩溶作用。     

中酸性火山岩中造岩矿物含量的定量计算方法

主要造岩矿物的含量是火山岩分类定名的主要依据。对于基质为微晶质、隐晶质的火山岩,采用常规的薄片显微镜统计矿物含量几乎是不可行的。目前已有的利用岩石化学成分计算矿物含量的方法均不适用于中酸性火山岩。因此,本文基于岩石与矿物之间的化学成分质量平衡原理,提出了计算火山岩实际矿物含量的方法。该方法是利用实际矿物成分,采用最优化方法计算岩石中实际矿物的含量,在很大程度上避免了计算中的人为性。对中酸性火山岩实际样品计算表明,该方法使用简单方便,精度较高。     

西宁第四纪黄土-古土壤序列中的可溶盐、来源及环境意义

文章对西宁第四纪黄土-古土壤序列L9以来的黄土和古土壤层进行了土壤化学分析,揭示出剖面中含有大量的可溶盐。古土壤层中的可溶盐含量远高于黄土层,且二者所含可溶盐类型的相对比例存在明显差异。黄土层中Na2CO3和NaHCO3的相对比例较高,表现出更多的碱化特性,而古土壤中含有较多的NaCl和Na2SO4,表现出更多的盐化特性。从剖面所处的地貌-水文条件及土壤微形态特征来看,这些可溶盐主要来自大气降尘。研究揭示,约900ka以来,该区周边地区一直存在较多的干盐湖,是形成粉尘物质的重要源区之一,且间冰期粉尘比冰期粉尘可溶盐含量高得多。这些粉尘中含有较多的、包括对气候有影响的硫酸盐在内的可溶盐类。     

岩石密度和超高压岩石折返速率

在常温常压条件下对中国大陆科学钻CCSD主孔100-3000米岩心样品进行了密度测量,建立了密度连续剖面,并界定了不同超高压岩石的密度值。通过对比高温高压物性实验资料,岩石密度随着退变程度增强而降低,榴辉岩密度变化序列为3.52g/cm3→3.49g/cm3→3.07g/cm3→2.93g/cm3。超高压长英质岩石密度变化序列为3.00g/cm→2.80g/cm3→2.65g/cm3。上述实验资料是讨论不同折返阶段岩石所受浮力的基础,为研究折返速率大小提供了基本参数。本文通过折返板块运动平衡时,上浮力与粘滞力平衡这一关系式,定量研究了大陆俯冲板块的折返速率,认为密度差产生上浮力从而引起折返,温度对板块折返速率的影响最为显著;密度差大小、折返角度、折返板块大小对折返速率也有直接的影响。定量模拟分析表明,在温度高于850℃时,板块的折返速率可以超过100mm/a;当温度降至700℃时,折返速率则低于1.5mm/a。作者认为在折返早期,温度较高,板块快速折返至60-70km榴辉岩相深度;随着传导散热,温度降低,板块以较慢的速率折返至中下地壳。折返速率的估算表明,浮力是板块折返第一阶段(从>100km深部折返至<40km的中下地壳)的主要驱动力。     

陇西第三纪红土磁学性质初步研究

在六盘山以西广泛分布着一套第三纪红色土状沉积,对这套沉积的成因及性质还没 有系统的研究。本文对陇西红土磁学性质的研究发现,该地红土的剩磁载体由主到次依次为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,赤铁矿对剩磁有比较显著的贡献;特征剩磁载体主要是磁铁矿,一些古土壤中的赤铁矿也携带了部分特征剩磁,磁赤铁矿的存在不影响特征剩磁的稳定性。与六盘山以东宝鸡红土最显著的差异是陇西红土中的赤铁矿对磁学性质有明显的影响。与第四纪黄土一古土壤序列的热磁学性质的差异在于陇西红土在高温下仅产生少量或不产生强磁性矿物。这可能暗示着红土中含铁硅酸盐和粘土等矿物(可能在高温下产生磁铁矿)处于与黄土一古土壤的相应矿物不同的演化阶段。