一种伺服液压加载双室三轴仪的研制与开发

三轴试验是土力学领域控制试样固结条件和加载剪切排水条件测试土的强度、变形特性参数的常用试验,也是研究土的强度及本构关系的重要手段。针对国产三轴试验中分别通过压力室体积变化和密封轴向传力杆量测试样应变和轴向荷载的不足,研制了试样的双室压力室,3组独立的伺服步进电机驱动液压缸活塞的液压体变控制器,开发了能够控制不同加载方式、加载或变形速率的自动控制系统和计算控制程序及操作界面。双室压力室的内外腔各自由一组伺服步进电机驱动液压缸活塞的液压体变控制器施加与固结围压相同的液压;试样上端部轴向传力轴固定于压力室顶部,且连接荷载传感器量测试样承受的轴向荷载,试样下端部承受竖向加载轴作用,且与压力室底座密封,竖向加载轴的荷载由一组独立的伺服步进电机驱动液压缸活塞的液压体变控制器控制竖向加载轴下端连接的液压缸加载。该仪器能够自动量测轴向荷载、轴向变形、试样外体变、试验孔隙水压力、压力室内外腔压力。试验验证表明,该仪器系统性能稳定,提高了量测精度,具有构造简单、操作简便、自动化程度高、生产成本低等特点。     

黑河流域遥感—地面观测同步试验：科学目标与试验方案

介绍了黑河流域遥感-地面观测同步试验的科学背景、科学问题、研究目标以及观测试验方案和观测系统布置.总体目标是,开展航空-卫星遥感与地面观测同步试验,为发展流域科学积累基础数据;发展能够融合多源遥感观测的流域尺度陆面数据同化系统,为实现卫星遥感对流域的动态监测提供方法和范例.以具备鲜明的高寒与干旱区伴生为主要特征的黑河流域为试验区,以水循环为主要研究对象,利用航空遥感、卫星遥感、地面雷达、水文气象观测、通量观测、生态监测等相关设备,开展航空、卫星和地面配合的大型观测试验,精细观测干旱区内陆河流域高山冰雪和冻土带、山区水源涵养林带、中游人工绿洲及天然荒漠绿洲带的水循环和生态过程的各个分量;并且以航空遥感为桥梁,通过高精度的真实性验证,发展尺度转换方法,改善从卫星遥感资料反演和间接估计水循环各分量及与之密切联系的生态和其他地表过程分量的模型和算法.由寒区水文试验、森林水文试验和干旱区水文试验,以及一个集成研究--模拟平台和数据平台建设组成.拟观测的变量划分为5大类,分别是水文与生态变量、驱动数据、植被参数、土壤参数和空气动力参数.同步试验在流域尺度、重点试验区、加密观测区和观测小区4个尺度上展开.布置了加密的地面同步观测、通量和气象水文观测、降雨、径流及其他水文要素观测网络;使用了5类机载遥感传感器,分别是微波辐射计、激光雷达、高光谱成像仪、热红外成像仪和多光谱CCD相机;获取了丰富的可见光/近红外、热红外、主被动微波、激光雷达等卫星数据.     

黄河三角洲冰冻沉积构造及其环境意义

采用野外定位连续观测和实验模拟的方法 ,研究了各冰冻构造的特征和成因。冰冻沉积构造是冰成沉积构造的主要类型之一。与水成沉积构造一样 ,冰成沉积构造也有丰富的类型和独特的特征。在黄河三角洲新识别出 6种冰冻沉积构造 :冰劈裂缝、冰成滑痕、冰塌裂缝、冰成球粒、冰蚀波痕和冰位痕。其中 ,冰劈裂缝、冰位痕分布最广 ,成因与冰晶生长有关 ;冰塌裂缝、冰成滑痕分布较局限 ,受冰层垮塌和滑动控制 ;冰成球粒与冰劈作用和冰携泥作用有关 ;冰蚀波痕为冰对波痕强烈改造的产物。综合黄河三角洲现代冰冻构造和胶莱盆地莱阳组马耳山段地层中冰冻构造的识别和环境解释认为 ,冰冻构造对季节冰冻 (冻土 )的存在 (± 0℃的气候条件 )和河床、河漫滩、三角洲及潮坪等沉积环境具有重要的指示意义     

化学蚀变指数(CIA)及其在新元古代碎屑岩中的应用

化学蚀变指数(CIA)首先是作为一个判断源区化学风化程度的化学指标被广泛应用的,它的表达式通常表示为:CIA={x(Al_2O_3)/[x(Al_2O_3)+x(CaO~*)+x(Na_2O)+x(K_2O)]}×100,主成分均指摩尔分数,caO~*仅为硅酸盐中的caO。利用CIA分析湖南石门杨家坪剖面的新元古代地层,发现冰期沉积物(南沱组、东山峰组)的CIA值(60～70)和间冰期沉积物(湘锰组)CIA值(70～75)分别反映了冰期和间冰期的化学风化特点,并且根据渫水河组CIA值(55～70)可以判断渫水河组可能也是冰期的沉积产物。另一方面,可以利用A-CN-K图解判断沉积岩源岩成分,因为样品点在三角图解中投影点的趋势线与Pl—Ksp连线的交点代表的是源岩斜长石和钾长石的比率。据此初步判断渫水河组源岩成分是南秦岭—扬子地区元古宙TTG岩石。此外,钾交代作用在前寒武纪普遍发育,在A-CN-K图解中表现为样品点的趋势线向右偏离预测的风化趋势线,渫水河组的样品点就表现出这样的特征,可以判断渫水河组钾交代作用发育。样品的选取是进行CIA研究的一个重要的步骤。首先样品的岩性最好是细屑岩,这样可以排除分选作用对源岩成分的改造;其次,需要考虑去除成岩作用过程中加入的K_2O;再次,利用ICV这个化学指标来判断沉积再循环作用对沉积物成分的改造,ICV大于1意味着沉积再循环作     

四川杨柳坪Cu—Ni—PGE富矿体的成因及意义

Cu-Ni-PGE矿床绝大多数赋存在基性超基性岩岩体内部,在成因上主要与岩浆结晶分异熔离作用有关,岩浆期后或者独立的热液对于矿床的形成往往起叠加富集的作用。但在四川杨柳坪矿区,除了一般岩浆结晶分异熔离作用形成的Cu-Ni-PGE矿体之外,新近还发现存在独立的完全由热液形成的Cu-Ni-PGE矿体,矿体赋存在基性超基性岩体之外的大理岩片岩中,与基性超基性岩没有直接的关系,矿石品位很高,而且已经成为首要的开采对象。考虑到这样的富矿体在国外文献中鲜有报道,本文介绍其地质概况及初步的研究结果。     

基于GIS应用DRASTIC模型评价贵阳市地下水污染风险

介绍了DRASTIC模型的七个评价因子:地下水埋深、含水层净补给量、含水层介质类型、土壤类型、地形坡度、包气带介质Ⅰ的影响和含水层的导水系数.以地理信息系统(MAPGIS软件)为基础平台,结合地下水污染风险评价专业模型(DRASTIC模型),评价了贵阳市地下水污染风险,并进行了模型验证.通过MAPGIS软件做出了贵阳市地下水污染风险预测图,并对贵阳市地下水污染风险提出了防治对策,最后对地下水污染风险评价进行了总结与展望.     

双向水泥土搅拌桩加固软土地基试验研究

针对国内水泥土搅拌桩应用中存在的技术问题,介绍了自行研制的双向水泥土搅拌桩及其施工工艺;通过工程实例和试验数据分析,对双向水泥土搅拌桩与常规水泥土搅拌桩在现场施工工艺、标准贯入试验、桩身芯样无侧限抗压强度和电阻率试验以及经济、社会效益等方面进行了对比分析。研究表明,双向水泥土搅拌桩具有优越的工程特性及较大的社会经济效益。     

山东胶莱盆地下白垩统莱阳组物质组分特征及其对源区的制约

位于中国东部苏鲁造山带北侧的胶莱盆地发育早白垩世莱阳组,厚约2000m,为一套陆相碎屑沉积,包括砾岩、砂岩和页岩,以及少量泥灰岩、白云岩和凝灰岩。它可以分为4个岩性段,每个段大致形成一个向上变细的旋回。砾岩砾石成分主要为花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩、混合花岗岩和大理岩,其次是黑云片岩、灰岩和沉积碎屑岩、火山岩和花岗岩等。莱阳组砂岩主要由岩屑长石砂岩以及岩屑砂岩组成,具有低的成分成熟度,Q／（F＋L）平均为0．42（0．19～0．84）。石英主要由单晶石英组成,长石包括斜长石、微斜长石等,岩屑主要为火山岩和变质岩,其次为沉积岩。6个砂岩地球化学样品分析表明,砂岩的SiO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3^T;、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O的平均含量分别为70．53％、13．10％、0．41％、3．09％、0．06％、1．23％、1．69％、3．38％和3．38％,类似于晚元古代造山带砂岩成分。莱阳组砂岩稀土元素分析表明,La含量为38．4×10^-6（28．0×10^-6-50．5×10^-6）,Ce含量为69．3×10^-6（58．1×10^-6～81．3×10^-6）,稀土总量为134×10^-6～197×10^-6,轻稀土明显富集,La/Yb为20．18（11．91～25．98）,（La／Yb）。为13．60（8．03～17．52）,有中等到弱的Eu负异常（δEu=0．58-0．88）,Ce为弱的负异常（δCe=0．78～0．97）。Ce含量、稀土总量和Eu异常揭示源区岩石形成时的构造背景主要为大陆岛弧。砾石统计揭示,莱阳组物源区的剥蚀序列按时间顺序应该是花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩-大理岩-脉石英、灰岩和碎屑岩-正长岩。砂岩点统计、F1-F2判别图、La—Th-Sc和Th—Sc—Zr／10判别图揭示,莱阳组砂岩主要源区属于大陆弧的长英质火成岩区,少许来自再循环造山带。砂岩Zr／Y比值揭示莱阳组砂岩与分布在山东荣成地区具有大陆弧构造背景的片麻岩具有亲缘性。这表明山东胶菜盆地莱阳组砂岩源区主要来自苏鲁造山带,其次有少许来自扬子陆块。造山带周缘盆地的陆源沉积物中,砂岩的碎屑组分以及地球化学特征具有源区构造背景的继承性,反映的是源岩形成的构造环境。     

大别山北部卢镇关杂岩的Pb同位素特征及大地构造属性

Pb同位素组成研究表明,卢镇关杂岩中花岗片麻岩的^204Pb为1．366％～1．392％(平均为1．381％)、^206Pb／^204Pb为17．083～17．874(平均为17．463)和^204Pb／^204Pb为38．161～38．794(平均为38．438);斜长角闪岩的^204Pb为1．386％～1．412％(平均1．400％),其^206Pb／^204Pb为17．001～17．492(平均17．227)和^208Pb／^204Pb37．390～38．151(平均37．713)。二者的总平均为：^204Pb1．389％,^204Pb／^204Pb17．362,^208Pb／^204Pb38．127。与北部杂岩带和南部超高压变质带比较,卢镇关杂岩明显类似于南部超高压变质带的Ph同位素组成即表现为贫非放射成因铅和富集放射成因铅,表明它们应属于扬子大陆板块的一部分。考虑到北部杂岩带在地壳结构上应位于南部超高压带之下,以及北大别正片麻岩具有中、下地壳性质而南大别花岗片麻岩则具有上地壳特征。因此,卢镇关杂岩也应属于扬子大陆的上地壳,华北与扬子两个陆块之间的缝合线应在卢镇关杂岩以北。但是,由于在北淮阳带中一直未发现榴辉岩或榴辉岩相岩石等高压一超高压岩石以及有关印支期变质作用记录,说明至少卢镇关杂岩在印支期未卷入深俯冲,大别山的印支期俯冲带应位于卢镇关杂岩的南侧即磨子潭晓天断裂附近,大别山印支期深俯冲应属于扬子板块的陆内俯冲。     

华北克拉通～2.7Ga的BIF:来自莱州-昌邑地区含铁建造的年代学证据

越来越多的研究资料显示~2.7Ga是华北克拉通陆壳生长的一个重要阶段,但缺少同时期的世界主要克拉通上广泛发育的BIF铁矿。胶北莱州-昌邑地区的BIF铁矿赋存在原划分的粉子山群小宋组含铁建造中,含铁建造的岩石组合主要为黑云斜长变粒岩、斜长角闪岩、含石榴黑云片岩夹角闪磁铁石英岩,磁铁浅粒岩。岩石地球化学分析显示,斜长角闪岩具有岛弧玄武岩的地球化学特点,变质酸性火山岩具有埃达克质岩的地球化学特点,故推测莱州-昌邑地区的含铁建造形成于与岛弧相关的构造环境,而与粉子山群形成的裂谷构造背景无关。锆石同位素年代学研究表明,含铁建造中变质酸性火山岩(埃达克质火山岩)的岩浆结晶年龄为2726±10Ma,在变质泥砂岩中获得了~2.73Ga和~2.9Ga两组碎屑锆石U-Pb年龄,并缺少新太古代晚期(~2.5Ga)的构造岩浆热事件信息;在斜长角闪岩中获得的变质锆石年龄为~1850Ma,并有2.68Ga的继承或捕获锆石年龄信息;因此推断莱州-昌邑地区的BIF铁建造有可能形成于新太古代早期(~2.7Ga),而在新太古代晚期(~2.5Ga)则处于相对稳定的构造背景。含铁建造被~2.17Ga的二长花岗岩侵入,并共同卷入胶北古元古代晚期(~1.85Ga)的变质变形作用改造。莱州-昌邑地区含铁建造的岩石组合和锆石年龄信息与胶北地块栖霞地区比较有所不同,这可能揭示出胶北地块在新太古代早期(~2.7Ga)构造环境差异和古板块构造演化的重要信息。