不同降雨条件下城市下垫面表面薄层水流的典型参数试验研究

以北京昌平未来科技城试验基地的降雨强度为降雨条件，通过室内降雨试验平台，研究了4种典型不透水下垫面（沥青、砼面、SBS改性沥青和砼方砖）和4种典型透水下垫面（草坪砖A、草坪砖B、风积砂砖A和风积砂砖B）分别在8种恒定雨强条件下形成薄层产流后的糙率系数、沿程阻力系数和径流系数的变化过程。结果显示：平面尺寸、表面光滑度、材质对不透水下垫面的糙率和沿程阻力系数影响较为明显；而结构、材质对透水下垫面的糙率和沿程阻力系数影响较为明显；两类下垫面的糙率值和沿程阻力系数均随雨强增加呈现减小的变化趋势，但变化的幅度较小，之后逐渐趋于稳定；两类下垫面的径流系数在不同雨强下保持相对稳定。     

我国深部探测技术与实验研究与国际同步

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe,2008—2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划.专项成功实现了技术创新与重大科学发现的并举,完成了6000 km 深地震反射剖面,使我国进入国际深部探测大国的行列.专项建立了全国大地电磁参数网和地球化学基准网,实施的6口科学钻探获得重要发现,实现矿集区立体探测,关键地区地应力监测、岩石圈动力学模拟、大陆地壳结构与演化研究取得长足进展,探测仪器装备研制取得重要突破.专项被认为是我国由地质大国向地质强国转变的标志性重大地学计划,在世界地球科学领域具有很强的影响力,具有经济社会意义巨大创新价值,在大科学计划组织实施方面做了有益的探索,为实施“地壳探测工程”重大科技专项奠定了坚实基础.专项被两院院士评为“2011年度中国十大科技进展新闻”.“深部探测技术与实验研究专项与国际同步”,获得中国地质科学院2012年度十大科技进展的特别进展.     

青藏高原土壤冻结始日和终日的年际变化

利用青藏高原1981-1999年青海和西藏58个气象站观测的土壤冻结上、下限记录,分析了冻结始日、冻结终日的空间分布和年际变化特征.结果表明:最早、最晚和平均冻结始日的分布基本一致,都是由北向南逐渐推迟的;最早、最晚和平均冻结终日的空间分布也比较一致,呈现南北早、中部晚的特点.在20世纪80年代高原土壤冻结多偏早,解冻多偏晚,冻结日数偏多;而90年代正好相反,冻结多偏晚,解冻多偏早,冻结日数偏少;冻结始日有明显的3～4a周期变化,冻结终日有明显的准7a周期变化;1981年、1982年为冻结早、解冻晚年,1983年、1990年为冻结晚、解冻晚年,1993年、1999年为冻结晚、解冻早年.     

新疆库鲁克塔格地区基性岩墙群几何学与岩浆超压估算

新疆库鲁克塔格地区发育大量密集的岩墙群,反映了该区所经历的岩浆活动及地壳伸展事件。本文基于多源遥感影像(Landsat 7 ETM+、SPOT、CORONA KH-4B、QuickBird2)共提取了区内2284条岩墙,在此基础上进行几何学分析和岩浆超压估算。这些岩墙主要侵入新元古代侵入岩及前寒武系沉积岩和变质岩。走向以NW向(300°~320°)为主,同时存在NE向(40°~70°)和近东西向岩墙。岩墙单体长90m~22.8km,平均4.3km,呈对数正态分布。垂直岩墙走向,沿NE60°方向取4条剖面计算地壳伸展率,由北至南分别为4.22%、1.83%、2.60%和7.40%。根据岩墙纵横比(长度/厚度),计算获得岩墙侵位时岩浆超压为7.9MPa(E=10GPa)~23.7MPa(E=30GPa)。该区同时出露新元古代和二叠纪岩墙群,其空间分布与花岗岩有密切关联,为多种构造背景的产物,且经历了多期构造叠加和改造。     

螺旋群桩基础承载性状试验研究

根据螺旋群桩现场静载试验结果,分析了螺旋群桩基础承载性状的影响因素,讨论了极限荷载下群桩几何参数对螺旋群桩的桩端阻力和桩侧摩阻力的影响。结果表明,螺旋群桩承载性状受到相邻桩的叶片距离以及首层叶片到承台底面间的桩长度影响明显。在叶片桩距比（桩间距比叶片直径）小于2时,螺旋群桩静载试验的荷载-位移曲线呈缓变形,无明显的拐点,群桩破坏属于整体破坏。同时,螺旋桩的叶片有助于减小承台下桩间土变形活动区的高度,增强了桩-土-承台的相互作用,减小了群桩基础沉降量。     

辽东半岛细河群沉积岩碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

对辽东半岛青白口系骆驼岭组和钓鱼台组沉积岩碎屑锆石进行了测试,根据沉积岩碎屑锆石年龄分布模式探讨了两地的沉积物源和沉积时代的上限。辽东半岛青白口系细河群钓鱼台组碎屑锆石分布模式中年龄主峰值为1.6Ga,最小年龄为1075Ma,说明钓鱼台组的沉积时代要晚于1000Ma,沉积岩碎屑锆石的年龄分布模式说明该组与华北古陆为不同物源,其时代有可能不一致。同时,根据2009年11月24日全国地层委员会前寒武纪分会扩大会议上形成的一个共识和最新的锆石SHRIMPU-Pb年龄对中国晚前寒武纪地层年表进行重新标定:即长城系(Ch,Pt21)限定为1.8～1.6Ga,蓟县系(Jx,Pt22)限定为1.6～1.4Ga,待建系(Pt23-4)限定为1.4～1.0Ga,青白口系(Qb,Pt31)限定为1000～780Ma,南华系(Nh,Pt32)限定为780～635Ma和震旦系(Z,Pt33)限定为635～542Ma。     

新疆工程地质与水文地质教育的现状及发展着力点

在新疆发展需求现状的基础上,分析了新疆工程地质水文地质人才需求现状、教育现状、面临的挑战,提出了教育发展定位。分析认为,新疆发展将增加和提高对工程地质与水文地质专业人才数量和质量的需求; 新疆工程地质与水文地质教育分布不均衡,师资队伍、教育条件和专业学科建设的不足导致毕业生社会竞争力不足,教育和科技创新体系发展不能充分满足社会经济发展需求; 社会需求与教育现状的矛盾和人类工程与地质环境协调发展的关键工程水文地质问题,对新疆工程地质与水文地质教育提出了新的挑战; 融雪-山前冲洪积平原-盐湖系统的关键工程、水文地质问题可作为新疆大学工程地质与水文地质教育和研究的优势方向和重大科技问题突破口,山前地下水、地质灾害等内容的教育、研究是今后提升办学和研究水平的重要方向。     

松辽盆地中央坳陷区中—新生代岩石圈厚度演化

岩石圈厚度演化为揭示深部动力学过程提供依据和重要信息。本文通过恢复松辽盆地中央凹陷区典型单井的热历史,利用实测的热物性参数和前人所确定的地壳分层结构,基于地热学相关理论计算了松辽盆地中—新生代主要地质时期的“热”岩石圈厚度。研究表明,松辽盆地中央凹陷区热流演化有两个阶段：1）晚白垩世逐渐升温阶段,此期间热流逐渐增加,最终在白垩纪末期达到最大热流值;2）新生代以来的热流衰退阶段,此阶段构造活动相对稳定,大地热流在此期间逐渐减少,现今热流平均为78.2 mW/m²。松辽盆地岩石圈厚度在早白垩世为42 km左右,白垩世末期降低至36 km左右,现今岩石圈厚度增加至55 km。这主要是由于在侏罗纪—白垩纪时期,中国东部大陆岩石圈整体处于东西拉张的环境中,地壳和岩石圈伸展减薄,导致白垩纪末期岩石圈减薄,此后盆地整体处于拗陷构造发育期,岩石圈再次增厚至现今的55 km。本文的研究成果初步揭示了松辽盆地中—新生代岩石圈演化的过程,为松辽盆地深部动力学过程提供依据,并具有重要的科学意义。

     

细菌与真菌对黑云母的风化作用比较:以胶质芽孢杆菌和黑曲霉为例

以胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)与黑曲霉(Aspergillus niger)为例,比较了细菌与真菌对黑云母风化作用的异同点,为研究微生物风化矿物的作用机制提供了实验依据。分别采用有氮培养基和察氏培养基作为胶质芽孢杆菌和黑曲霉的实验培养基,并以黑云母矿粉为钾源,培养5天后利用ICP-OES、SEM及酶活测定等方法,对发酵液中各种离子浓度、矿物表面形貌以及发酵液中碳酸酐酶(CA)活性进行检测。胶质芽孢杆菌与矿物通过多糖等黏性物质紧紧黏附在一起形成细菌-矿物复合体,而黑曲霉与矿物相互作用则形成了真菌-矿物聚集体。黑曲霉培养液中离子溶出量总体高于胶质芽孢杆菌培养液,其中Al 3+、Fe3+和K+含量分别高出约17、30和3mg/L;分泌的酸性物质的量和CA活性都明显高于胶质芽孢杆菌,表明黑曲霉拥有对矿物更强的风化能力。     

巍山紫金山金多金属矿化区地质特征

紫金山地区存在数条长数百米、宽几十米的金多金属矿化带。近南北向或北北西向构造破碎带为成矿物质的堆积提供空间条件,上三叠统三合洞组碳酸盐岩为成矿流体的沉淀提供岩性条件。紫金山金多金属矿化区及外围具有进一步找矿前景。