基于SEM的可变形块体离散元法研究

针对边坡工程中岩土体连续-非连续渐进破坏的特点,提出一种新的变形体离散元方法（DEM）。与传统有限单元法（FEM）不同,弹簧元法（SEM）通过构建一组广义弹簧系统描述单元的力学行为。弹簧元法中的一个广义弹簧可以具有多个方向的刚度系数,确定广义弹簧系统的构造形式及其各刚度系数表达式是弹簧元法的核心。以三角形单元为例,介绍平面弹簧元的基本理论。对任何二维正交广义弹簧系统,通过定义广义弹簧变形与单元应变之间的关系,直接对比单元的应变能与弹簧系统的弹性势能即可得到广义弹簧刚度系数的表达形式。定义泊松刚度系数和纯剪刚度系数两个系统参数,描述正交广义弹簧之间的联系。对任意泊松比的材料,该方法都可准确地描述泊松效应的影响,计算结果与传统有限元法一致。该方法不需要求得有限元单元刚度矩阵的具体形式,具有直接方便、物理意义明确的优点,应用该方法给出任意4节点单元弹簧系统的构造形式及其各刚度系数的表达式。基于SEM的可变形块体离散元法,用弹簧元中的广义弹簧求解块体变形,用离散元中的接触弹簧计算块体间作用力,在单元节点的控制方程中实现弹簧元-离散元耦合计算,通过接触弹簧的状态实现材料由连续到非连续的破坏过程。在基于连续介质离散元法（CDEM）程序的基础上实现弹簧元-离散元耦合程序,应用耦合程序计算均质土坡在重力作用下的弹塑性变形和基覆边坡在重力作用下的破坏,初步证明该方法用于边坡变形渐进破坏分析的可行性。     

Cambrian-Early Ordovician intrusive bodies in Dunhuang Block: Records of Paleo-Asian Ocean subduction and implications for regional Early Paleozoic tectonic evolutionSCIEI北大核心CSCD

一直以来,敦煌地块缺少1.6-0.46Ga的地质记录,从而严重制约了对该地块在新元古代和早古生代期间地质构造演化的全面认识。通过1:5万区域地质调查,本次工作在敦煌地块东北缘新发现了寒武纪-早奥陶世小宛山岩体、截山子岩体和小宛南岩体等多个中酸性侵入体,测得其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为517±3Ma、480±3Ma和473±3Ma,由此厘定出敦煌地块目前古生代最古老的侵入岩体及早奥陶世侵入岩体。通过这些岩体的岩石岩相学、岩石地球化学特征、岩石成因及大地构造环境分析,表明它们属于与洋壳俯冲消减作用有关的活动陆缘环境下形成的富钠质I型花岗岩。其中,小宛山花岗闪长质岩体是在低压低温条件下由玄武质地幔楔部分熔融而成,同时受到俯冲流体的强烈交代;截山子岩体和小宛南岩体则是在高压低温富水条件下,由新生镁铁质洋壳发生部分熔融并受到地幔楔强烈混染而形成,虽然它们均属于(类)O型埃达克岩,但其部分熔融的压力及其残留矿物组合不同。上述研究揭示敦煌地块北缘早古生代517Ma就存在俯冲作用,且至少持续了44Myr。结合区域地质资料和以往研究成果,敦煌地块北缘早古生代洋陆转换过程可分为三个阶段:(1)晚震旦世-早寒武世(574-518Ma),敦煌地块北缘被动陆缘演化阶段;(2)寒武纪第二世-早奥陶世(517-471Ma),敦煌地块北缘活动陆缘演化阶段,期间,古亚洲洋南支洋分别向敦煌地块和石板山地块/马鬃山地块发生双向俯冲消减;(3)中奥陶世-早泥盆世(464-412Ma),敦煌地块与石板山地块/马鬃山地块碰撞造山阶段,期间古亚洲洋南支洋闭合。     

内蒙古扎鲁特旗地区更新世地层划分

根据孢粉组合特征及光释光测年结果,对分布在内蒙古东南部的第四系更新统做了进一步的划分和研究.研究结果表明,主要分布在内蒙古东南部的中更新统风积物,岩性为黄色亚砂土,含钙质结核,发育柱状节理,区域上称乌尔吉组,含Artemisia-Ephedra-Pinus孢粉组合,光释光测年结果为(40.4±1.9)~(110.0±7.5)ka;下更新统沉积物,岩性为红褐色亚砂土及亚黏土,含钙质结核、砂砾透镜体,区域上称为赤峰黄土,含Artemisia-Polygonum-Betula孢粉组合,光释光测年结果为(200.9±9.6) ~ (220.4±13.2)ka.上述2套地层在内蒙古东南部广泛分布,更新世地层的划分为内蒙古东南部地区的第四系地层划分对比研究提供了基础地质资料.     

中南部非洲的地质构造演化与矿产分布规律

中南部非洲优势矿产资源有金、铜、铁、铬、金刚石,锰、铀、镍、钒、钴、铂、锑的储量也居世界前列。主要的矿产集中分布于前寒武纪地体内,中南部非洲前寒武纪地体的形成演化决定了矿产的种类和主要成矿类型。文章总结了中南部非洲的地质构造演化以及其主要矿产资源的成矿类型和分布规律,并划分成矿区带至三级。探讨了部分主要成矿区带的成矿规律:太古宙的矿产主要与花岗-绿岩地体有关;古元古代的矿产主要分布于陆缘盆地,与岩浆作用有关;中元古代的矿产主要与岩浆作用有关,次为沉积变质作用;新元古代的矿产主要与沉积变质作用有关,次为岩浆作用。     

基于零拷贝的脉冲星GPU相干消色散算法

射电脉冲信号在传输过程中受到星际介质的影响,脉冲轮廓展宽变形,在研究过程中需要对信号进行消色散处理.设计并实现了基于零拷贝的脉冲星数据图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU)相干消色散算法,采用设备内存映射以消除主机到设备的拷贝开销,利用统一计算设备架构(Compute Unified De...     

滇西北衙金矿矿床成因类型

滇西北衙金矿是一个曾被认为无工业价值的金矿，后在中科院地质与地球物理研究所蔡新平等（1989—2006年）科研成果的推动与促进下已成为一个具超大型远景规模的金矿床。文章简要介绍了北衙金矿的来历与研究概况，系统总结了北衙金矿的矿床类型及其结构模型。北衙金矿有3种成因不同的矿床，即与碱性斑岩有关的斑岩型和矽卡岩型Cu-Au矿床、与铁质热液或铁矿浆有关的Fe-Au矿床、及表生成因的Fe-Au矿床。北衙矿区复杂多样、多期叠加活动的岩浆与成矿作用，造就了矿区大规模的成矿作用。     

鄂尔多斯风沙滩地区土壤凝结水试验研究

鄂尔多斯风沙滩地区,常年干旱少雨,蒸发强烈,地下水资源消耗主要源于表土蒸发.而土壤凝结水的形成与转化又与表土蒸发之间存在着十分密切的关系.作者在内蒙古自治区乌审旗气象局院内,采用自制的笼屉式测渗仪进行土壤凝结水的观测试验研究,测量方法为称重法.并同步观测地表以上50cm处的空气温湿度以及地表和地表以下5cm、10cm、15cm、20cm、30cm、40cm、50cm处的土壤温度.通过试验,初步探明了该区土壤凝结水的形成与转化的基本过程,以及土壤凝结水的转化与气象因素之间的相关关系.     

内蒙古扎鲁特旗地区中侏罗统塔木兰沟组的厘定

扎鲁特旗地区发育的一套中性火山岩,前人曾将其置于二叠纪“大石寨组”、“青凤山组”,缺少古生物资料和测年数据.本次1：25万区域地质调查,在原1：20万划分的“大石寨组”、“青凤山组”的安山岩中采集了同位素测年样品,采用全岩激光40Ar/39Ar法测年,对火山岩样品进行了年代学研究,结果表明火山岩年龄为（172.7±2.0）~（165.2±1.3）Ma.鉴于这套火山岩地层岩石组合特征清楚,时代依据充分,在区域上具有一定的延展性和可填图性,故将这套火山岩地层重新厘定为中侏罗统塔木兰沟组.     

滇西北衙金矿矿床类型与结构模型

北衙金矿区作为藏东—川滇西—滇东南喜马拉雅期富碱斑岩带的一部分,发育有3期成分不同的碱性斑岩,并经历了多期成矿作用。北衙金矿有3种成因不同的矿床:①与碱性斑岩有关的铜金多金属矿,包括与石英钠长斑岩和石英正长斑岩有关的斑岩型铜金矿床和矽卡岩型多金属矿床;②与辉长-玄武岩浆有关的铁金矿床,包括熔浆型铁金矿床和喷流沉积型多金属矿床,后者又有洞穴和湖相沉积环境之分;及③古砂矿,有古风化壳型砂矿、河湖相古砂矿和洞穴沉积古砂矿。北衙矿区复杂多样、多期叠加活动的岩浆与成矿作用,造就了矿区大规模的成矿作用。     

波粒相互作用导致环电流质子沉降的卫星共轭观测

波粒相互作用是环电流损失的重要机制之一,但波粒相互作用导致的环电流离子沉降而损失迄今为止缺乏直接的观测证据.基于磁层及电离层卫星的协同观测,本文报道了发生在2015年9月7日,由电磁离子回旋波（EMIC波）导致环电流质子沉降的共轭观测事件.在等离子体层的内边界,Van Allen Probe B卫星观测到,存在EMIC波的区域和不存在EMIC波的区域相比,离子通量的投掷角分布的各向异性变弱.我们将Van Allen Probe B卫星沿着磁力线投影到电离层高度,同时在该投影区域内DMSP 16卫星在亚极光区域观测到环电流质子沉降.而且,通过从理论上计算质子弹跳平均扩散系数,我们进一步证实观测的EMIC波确实能将环电流质子散射到损失锥中.本文的研究工作为EMIC波导致环电流质子沉降提供了直接的观测证据,揭示了环电流衰减的重要物理机制：EMIC波将环电流质子散射到损失锥中,从而沉降到低高度大气层中而损失.