北京市生态用地空间演变与布局优化研究

以北京市为例,在全面探讨生态用地内涵的基础上,综合运用GIS技术和景观格局理论,分析生态用地空间的演变规律,通过对生态用地的生态服务功能、景观空间结构和生态敏感性的全面分析,构建生态用地空间重要性的评价模型,并以重要生态用地空间为刚性框架,分别按照保留城市面积40％,50％,60％作为重点生态用地的情景,提出北京市城市生态用地空间的布局模式.结果表明:基于保护重点生态用地的城镇发展格局,既能够不以牺牲土地利用的经济价值为代价,又能够保障城市基本生态系统服务及其安全格局,是实现“效率”与“安全”双赢的良性空间布局.     

泥石流浆体作用下钢-混凝土组合式新型拦挡坝承载性能分析

在重力式拦挡坝的基础上,提出了一种前部为混凝土实体,同时后部设置钢管支撑体系的钢-混凝土组合式新型拦挡坝。基于计算流体动力学理论和流固耦合分析方法,对重力坝与新型坝进行了泥石流浆体空库过流条件下的对比分析,证实了新型坝具有更加优越的承载性能,并以水利水电工程拱坝体型设计中的柔度系数作为一项重要参数,从杆件截面规格和支撑间距两个方面优化了支撑体系,给出了新型坝的结构方案及其适用条件。结果表明,建议以流动状态稳定后的浆体动压力作为结构设计中的荷载工况之一;柔度系数超过15的重力坝从力学上属于平面应变问题;新型坝适用于迎流面坡比为1:0.3且柔度系数大于8.5的重力式低坝以及柔度系数大于10.0的重力式中坝,在该条件下,相比于重力坝,新型坝的极限承载力增长了10%~20%。     

测点相对位置对离子探针锆石U-Pb定年的影响

离子探针得益于高空间分辨率的特点,在复杂变质锆石的微区原位年代学研究中,其常被作为首选技术手段。对具有复杂环带结构的锆石进行原位分析,通常可以得到岩石多期次地质演化信息,因此在一颗有核(幔)边结构的锆石上进行多点分析是常见现象。为了定量地评估多点分析时测点的相对位置对离子探针测量结果的影响,本研究采用目前报道最为均一的锆石标样M257为测试对象,分为四种情况,即同一测点重复测试年龄、同一测点先氧同位素分析后年龄测试、在首个测点的上/下/左/右方且预剥蚀区域有部分重叠的范围内测试、距首个测点有显著距离测试等,进行了系统性U-Pb定年对比实验。结果显示,相对一个颗粒上的首个测点,第二个测点的测试深度和预剥蚀区域的变化会给测试结果带来-5%到+11%的系统偏差,尤以与首个测点的预剥蚀区域有重叠且位于一次离子入射方向后侧的分析点会产生最为显著的系统偏差。因此,在采用离子探针进行副矿物U-Pb测试的时候,当需要原位重复分析或在临近区域多点分析时,需要特别注意多个测点的相对位置和分析顺序。本实验结果指示,以往通过离子探针方法对变质锆石进行过核边多点分析,通过变质锆石边部所获得的年龄结果值得重新审视,有将变质时代持续时间扩大化的隐忧。     

金红石微量元素电子探针分析

金红石电子探针微量元素分析一般以人工合成的氧化物来作为监测标样,尚较缺乏对金红石标样进行系统地测试分析。本文运用CAMECA SXFive电子探针对金红石标样R10进行微量元素分析,根据金红石中主要微量元素在地质学中的应用,本次共分析了Al、Si、Ti、Fe、Cr、Zr、V、Nb、Ta等9个元素,Ti、Si元素作为本次分析的监测元素。本文通过调整加速电压和电流、背景和峰值测试时长以及干扰谱峰处理等来提高微量元素分析精度和准确度。分析结果显示,其中,Zr(780±29×10~(-6))(1SD,n=25)、Nb(2799±66×10~(-6))、V(1276±33×10~(-6))、Fe(4309±34×10~(-6))、Cr(718±31×10~(-6))的分析结果与二次离子质谱(SIMS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)的推荐值在误差范围内一致。大部分元素数据波动范围在10%以内,V、Fe元素的数据波动范围仅在5%以内。V、Nb和Fe测试精度比前人电子探针分析结果有较大提高。金红石Zr测试误差传递给金红石Zr温度计给出的温度误差一般22℃。本文还对金红石Zr温度计应用、提高Ta元素分析精度和准确度、金红石Fe~(3+)分析等问题进行了探讨。     

基于闪电定位数据的鲁西南地区雷电灾害易损度区划

为了明确不同县区雷电灾害风险的高低,防御和减轻雷电灾害,利用鲁西南地区闪电定位资料、土壤电阻率数据、经济社会数据,选取地闪密度、强雷电流分布、土壤电阻率、人口密度、单位面积GDP为影响因子,采用层次分析法和加权综合评价法,建立雷电灾害易损度区划模型,以县区为单位,将该地区雷电灾害易损度区划为5个等级,绘制区划图,并利用历史雷灾频次对区划结论进行检验。结果表明:地闪密度高值区位于曹县和东明,这两个县区的雷电灾害易损度最高;郓城和牡丹区的强雷电流分布密度大,易损度次高;巨野和定陶的易损度居中;鄄城的地闪密度最小,成武的土壤电阻率和人口密度较低,两者划为易损度次低区;单县由于强雷电流分布密度最低,划为易损度低风险区。易损度和历史雷灾数据正相关,且相关性较好,密切程度较高,回归显著。     

东北牡丹江地区"黑龙江群"中斜长角闪岩与花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质学意义

佳木斯地块南缘牡丹江地区的岩石学和地球化学研究表明,"黑龙江群"中存在洋壳残片,为形成于古大陆边缘环境的一套造山建造.牡丹江地区东北部的"麻山群"为佳木斯地块南缘的陆壳基底;其南侧的"黑龙江群"属造山建造,包括阿尔卑斯型超基性岩和具有MORB特征的斜长角闪片岩等.对"黑龙江群"中的斜长角闪片岩以及其南边具有同碰撞特征的钾长花岗岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年.结果表明:斜长角闪片岩具有777±18Ma的结晶年龄,并受到437±7Ma的变质作用的影响;同碰撞的钾长花岗岩形成年龄为461±6Ma.据此指出佳木斯地块南缘的黑龙江群中存在新元古代的洋壳残片并推断牡丹江地区存在早古生代的碰撞事件.     

豫西南地区北秦岭地体新元古代花岗岩类岩石成因及其地质意义

北秦岭地体中新元古代花岗岩类岩石是秦岭造山带的重要组成部分,记录了造山带基底前寒武纪地壳形成和演化历史。本文报道方庄和德河花岗岩岩体的锆石U-Pb年龄和O同位素组成、全岩元素和Sr-Nd同位素地球化学组成,探讨其岩石成因和地壳演化意义。结果表明,方庄花岗质糜棱岩的锆石结晶年龄为933.4±9.2Ma,δ18O值8.3‰～11.9‰,初始87Sr/86Sr比值0.72455,初始εNd值-6.0,Nd模式年龄2.09Ga(tDM2);德河黑云斜长片麻岩的锆石结晶年龄为948.1±8.9Ma,初始87Sr/86Sr比值变化较大,初始εNd值-5.0,Nd模式年龄2.02Ga。结合已报道的新元古代花岗岩类岩体的年龄和地球化学数据,北秦岭地体新元古代岩浆作用可以划分为980～870Ma挤压碰撞作用和～844Ma伸展裂解作用两大阶段,包括～940Ma强烈变形S型同碰撞花岗岩、～880Ma弱-无变形后碰撞I型花岗岩和～844Ma板内A型碱性岩三类花岗岩体。地球化学组成显示,这些花岗岩类岩石可能源自不同时期形成的秦岭群基底杂岩的部分熔融,但在后碰撞阶段幔源物质或年轻地壳物质的加入明显增加。北秦岭地体中新元古代岩浆活动与Rodinia超大陆演化基本同时代,可能记录超大陆形成过程中的地壳响应。在新元古代之前,北秦岭地体或许具有不同于华北陆块和华南陆块的演化历史。     

河南省栾川县西沟铅锌银矿床单矿物铷-锶同位素组成特征

河南栾川西沟铅锌银矿床位于华北克拉通南缘栾川断裂北侧,为赋存于中-晚元古代浅变质碳酸盐建造中的层控矿床,被认为是晚元古代的热水沉积型矿床.从成矿早阶段至晚阶段,矿物共生组合依次为;细粒黄铁矿、粗粒黄铁矿-闪锌矿-白云石-石英组合、多金属硫化物-白云石-石英组合、黄铁矿-石英-碳酸盐组合.本文对其矿石硫化物和黑云母进行了单颗粒矿物Rb-Sr同位素分析和研究.1件赋矿钙质二云片岩样品的5个黑云母颗粒样品给出Rb-Sr等时线年龄为366.0±10Ma,代表赋矿围岩的区域变质年龄.由于黄铁矿-碳酸盐细脉切穿了钙质二云片岩的片理,闪锌矿细脉切穿大理岩条带,矿体未遭受区域变质作用,可推断矿化发生于366Ma之后.考虑到区域内的构造变形事件和大规模花岗岩类侵入和成矿作用的年龄数据集中在156～134Ma,峰值在138 Ma左右,认为西沟铅锌银矿床形成于晚侏罗世-早白垩世.5件成矿早阶段细粒黄铁矿具有较低的I_(Sr-138Ma0值(按138Ma计算的锶同位素初始比值),变化范围为0.7100～0.7151,平均0.7127,该值略高于晚侏罗-早白垩斑岩类和花岗岩基,明显低于太古代太华群变质基底、中元古代熊耳群安山质火山盖层和中-晚元古代栾川群和官道口群的片岩地层,但与赋矿围岩栾川群大理岩地层接近,表明碳酸盐地层变质脱水和晚侏罗-早白垩岩浆岩均有可能为早阶段成矿提供成矿流体.相比之下,主成矿阶段硫化物则更加富含放射成因锶;14个主成矿阶段粗粒黄铁矿测点的I_(Sr-138Ma)值范围为0.7152～0.7344,平均0.7247,13个闪锌矿测点的I_(Sr-138Ma)值范围为0.7108～0.7398,平均0.7283,这些硫化物I_(Sr-138Ma)值接近于或低于太古宙太华群、中元古代熊耳群和中-晚元古代官道口群和栾川群,表明这些地层的锶都有可能混入成矿流体.因此,上述研究表明成矿早阶段流体主要为壳源岩石的变质脱水流体或燕山期岩浆热液,而在主成矿阶段,通过水岩相互作用与浅源循环的大气水或建造水的混入,浅部盖层栾川群地层的成分较多地加入了成矿系统.     

舟曲锁儿头滑坡抗滑桩监测及分析

在滑坡治理工程中抗滑桩桩身受力变形主要由钢筋应力与混凝土应变的监测反映,为此对锁儿头滑坡抗滑桩进行受力监测,得出了抗滑桩在使用过程中的内力变化特征:抗滑桩支挡初期,钢筋应力值、混凝土应变值月增加值幅度较大,随着抗滑支挡结构与内部岩体的相互作用,月增加值逐步趋于平稳。监测至今:抗滑桩单筋最大拉应力为260.3MPa,最大压应力为-267.2 MPa,均小于钢筋最大应力335 MPa,混凝土应力值在-7.42 MPa~2.16 MPa之间,抗滑桩的整体弯矩还具备87.1%的安全储备,抗滑桩的受力与变形均处于弹性工作状态,抗滑桩加固该滑坡起到了抗滑支挡效果。