宁镇地区山前缓坡地层结构及其稳定性分析

近年来由于受极端强降雨天气的影响,宁镇地区山前缓坡发生多起中型-大型滑坡地质灾害,主要表现为间歇性蠕滑,规模较大,而滑移距离较小,一般小于30 m,该类滑坡严重威胁附近居民的生命和财产安全,造成巨大的经济损失和严重不良社会影响。为此,本文针对这一典型山前缓坡新型滑坡地质灾害,运用岩体结构控制论和优势面理论对其滑坡体地层结构及滑动机理进行研究,结果表明滑坡主要发生在山前缓坡地段,滑坡体具有特殊的地层结构及水文地质特性,受到强降雨作用时,在坡体内容易产生暂时性承压水,在其浮托力的作用下缓坡主要产生顶托破裂和剪切破坏,并随降雨产生间歇性蠕滑。     

秦岭公路隧道通风竖井岩爆预测和防治措施

秦岭公路隧道2号通风竖井,为国内乃至世界公路隧道规模最大的竖井工程。根据工程地质资料分析,岩爆是该竖井施工过程中的主要难题。为了从岩性角度评价竖井围岩的岩爆倾向性,开展了室内岩石单轴压缩变形试验和物理模型试验,根据改进脆性指数指标和模型试验的结果,表明竖井围岩有岩爆倾向性,必须加强岩爆预测和防治。根据水压致裂法的地应力测试结果和地应力分布特点,采用三维有限元回归分析反演了竖井工程区域的初始应力场。根据竖井围岩地应力场和Kirsch解得到的围岩二次应力场,结合Russenes和陶振宇岩爆判据,进行了竖井岩爆综合预测和分析,得出竖井有轻微和中等岩爆发生的结论,并提出岩爆防治措施。     

滑裂面形状对挡土墙主动土压力的影响

滑裂面的准确选取对挡土墙稳定性分析有重要影响。基于塑性极限分析理论,分别推导了直线和对数螺旋线滑移模式下挡土墙主动土压力的计算公式,通过算例对比分析研究了平面滑裂面和对数螺旋滑裂面主动土压力的特点。研究结果表明:直线滑裂面为对数螺旋滑裂面的一种特例,随着滑裂面曲率增大,主动土压力合力作用点逐渐上移,主动土压力合力略有增加,但对墙趾的弯矩显著增加,不利于挡土墙稳定性;挡土墙各参数对直线滑裂面主动土压力合力作用点有不同影响,随着填土内摩擦角、挡墙倾角、填土倾角的增大而上移,随着墙土间摩擦角、黏聚力与容重挡土墙高度的乘积之比的增大而下移,合力作用点位置大致在0.2~0.4倍墙高处,说明主动土压力的非线性分布。研究结果对准确选取滑裂面形状计算挡土墙主动土压力有实际工程应用价值。     

南秦岭北缘淅川地区泥盆纪地层的物源及构造背景

造山带内广泛发育的泥盆纪地层是揭示秦岭造山带古生代中期洋陆演化、地块构造属性和大地构造背景的良好载体.对南秦岭内部淅川地区泥盆系砂岩进行了岩石地球化学和锆石U-Pb定年,结果显示泥盆系碎屑岩具有中等的成分成熟度及一定程度的沉积再旋回特征,源区物质成分以上地壳长英质岩石为主;碎屑锆石的年龄区间主要集中在新元古代晚期-古生代（0.40~0.63 Ga）、新元古代（0.7~0.9 Ga）和中元古代（1.0~1.6 Ga）三个区间,并存在少量古元古代和中-晚太古代年龄.综合分析,淅川地区泥盆系主要形成于被动大陆边缘环境,其物源可能主要为南秦岭自身隆升的基底和构造高地,并未接受来自于北秦岭的物质,沿商丹洋的俯冲增生事件可能未影响到南秦岭内部.      

西秦岭楔的构造属性及其增生造山过程

西秦岭楔是叠置于早古生代造山作用基础上形成的并插入祁连和昆仑早古生代造山带内部的楔形地质体,以大面积出露三叠系并发育多条蛇绿混杂岩带、大型韧性剪切带、中生代火山-岩浆作用和斑岩-矽卡岩型矿床为典型特征,具有增生造山作用的典型特征。这些蛇绿混杂岩带和岛弧钙碱性火山-岩浆岩的形成时代均具有向南逐渐变年轻的空间演化特征,显示了特提斯洋演化过程中海沟具有向南撤退的基本特征。砂岩碎屑组成以及源区特征研究结果表明,西秦岭楔三叠系形成于活动大陆边缘,其碎屑沉积物来自于古特提斯洋北侧的增生杂岩及岛弧。丰富的岛弧钙碱性火山-岩浆岩和沉积组合以及赋存的斑岩-矽卡岩型矿床,均与东昆仑及南秦岭相一致,呈现出相似的岩石组合类型以及岩石地球化学和同位素地球化学特征。这些事实表明,三叠纪时期,东昆仑、西秦岭以及祁连造山带是一个有机整体,自西向东存在一条三叠纪增生岩浆弧。锆石Hf同位素及岩石地球化学成分结果则表明,该增生岩浆弧部分岩浆来自于俯冲增生杂岩的部分熔融。     

银额盆地哈日凹陷Y井天然气产层时代厘定及其意义

银额盆地哈日凹陷Y井钻遇多层天然气显示层,并对井深2946.0~2951.0m井段射孔压裂,获天然气9.15×104m3/d(无阻流量)。对浅层天然气显示层确定为白垩系银根组无异议,但获得工业气流的产层时代归属尚存争议。通过镜质体反射率(Ro)随深度的变化规律的研究,以及利用钻井岩心实验分析获得泥岩地球化学特征对沉积物源区沉积环境的判别,约束了二叠系与白垩系巴音戈壁组的不整合界面位于第9次取心(岩心底深2593.80m)与第10次取心(岩心顶深2909.60m)之间;地球物理测井自然伽马、电阻率等曲线在2792.0m出现突变,确定二叠系与白垩系巴音戈壁组的不整合界面为2792.0m。明确了Y井天然气产层为二叠系,指示了二叠系良好的油气资源前景,区内今后油气勘探应以二叠系为主要目的层。     

秦岭-大别-苏鲁印支造山带连接枢纽的形成时代——来自宁陕断裂带同构造花岗岩锆石U-Pb年代学的限定

最新的研究表明,南秦岭勉略缝合带可以经宁陕左行走滑断裂带与大别苏鲁的高压/超高压变质带相连。对于这个模型,两带间的"连接枢纽"—宁陕走滑断层的活动时间是关键问题之一。研究显示宁陕断裂带是南秦岭中的一条走向近E-W的走滑剪切带,早期为左行韧性剪切变形,晚期叠加了左行脆性剪切变形。对带内千糜岩化石英片岩中的两期同构造花岗岩脉的构造地质学、岩石学和锆石U-Pb和Lu-Hf同位素研究,获得早期面理化细粒花岗岩的年龄为214.4±1.1Ma(MSWD=1.3),εHf(t)主要集中在-8.58~-0.29之间,tDM2=2.45~1.62Ga;晚期钾长花岗岩脉的年龄212.8±1.6Ma(MSWD=2.1),εHf(t)=-5.79~2.07,tDM2=2.53~1.49Ga。同位素数据表明两期花岗岩脉具有相同的岩浆源区,是古老地壳物质的再循环;晚期钾长花岗岩脉是早期花岗岩演化的产物。两期同构造花岗岩脉年龄的确定,表明宁陕左行走滑断层至少从晚三叠世中期之前就已经开始活动,而不是前人认为的早-中侏罗世或晚三叠末。尤其是宁陕左行走滑断裂带与勉略缝合带具有相同的左行韧性走滑叠加晚期脆性走滑的构造样式和活动时间,表明二者的形成可能都与古特提斯洋的斜向俯冲或者扬子板块的顺时针旋转有关。本研究成果为南秦岭的"古特提斯洋缝合带"——勉略缝合带向东经宁陕断裂带与大陆俯冲和深俯冲形成的耀岭河-桐柏-大别-苏鲁高压/超高压变质带相接提供了关键的年代学证据。     

大陆裂谷区幔源矿物橄榄石在不同应变阶段的位错构造及位错滑移系研究—以法

利用透射电子显微术（TEM）对两个新生代裂谷区的碱性玄武岩（法国中央地块克莱蒙菲朗及中朝板块北部河北万全）中漫源矿物橄榄石的位错亚构造进行研究，通过位错类型、衍射花样、柏格斯矢量b^→及位错滑移系的分析及计算，判断了深源包体从上地幔进入地壳的动力学过程－经历了高温（＞1000℃）蠕变、低温（＜600℃-800℃）应变及后期局部温度回阶段，确定了高温滑移系以{0kl}[100]及（001）[100]为主，并存在由（010）[001]及（100）[001]滑移系组成的高温位错网络，计算了低温应变的滑移系为（11）[001]及（010）[001]。     

高温后花岗岩巴西劈裂抗拉实验及超声特性研究

采用非金属超声检测分析仪和液压伺服试验系统装置,研究不同温度（25 ℃～1 000 ℃)作用后花岗岩的超声特性,分析不同温度条件下花岗岩的劈裂抗拉强度。结果表明,（1）高温后花岗岩的纵波波速、超声波形以及劈裂抗拉强度都与温度的变化密切相关;（2）随着温度的增高,花岗岩试样的纵波波速和劈裂抗拉强度逐渐减小,经历1 000 ℃高温后,纵波波速下降90%,劈裂抗拉强度下降65%,并且,纵波波速和抗拉强度间存在一定的相关性;（3）超声波波形随温度升高由整齐变混乱,由密集变稀疏,尤其在800 ℃波形变化最明显;（4）花岗岩试样的热损伤不断增加,经历1 000 ℃热损伤后,试样的脆性增加,变得轻脆易碎。