我国高原干旱气候区作物种植区划综合指标体系研究

在高原地区建立以气象、地理位置、经济效益等不同指标类型和权重系数的干旱气候作物生态适生种植区划综合指标体系,并以定量标准进行5级作物生态适生种植区划等级的划分。该综合指标体系具有实践性、经验性、客观性和应用性的特点。     

阴山—燕山北麓富碱侵入岩体的岩石地球化学特征、锆石SHRIMP U-Pb年龄及构造意义

本文研究的达茂旗黄合少、察哈尔右后旗古城和河北尚义县八道沟岩体位于华北克拉通北缘阴山—燕山北麓,索伦缝合带以南,沿近东西方向展布。主要岩石类型为正长岩、二长岩和石英二长岩。岩石地球化学研究表明其SiO2含量59. 08%~66. 52%, Al2O3= 15. 34%~21. 67%,A/CNK<1。属于准铝质中性岩范畴。全碱含量（Na2O+K2O）均在8%以上,在岩石的碱度率AR—SiO2图解上大多数样品落入碱性与过碱性区域,里特曼指数σ值从3. 73~10. 83均位于碱性或过碱性系列,属于碱性岩。岩体的微量元素以富集大离子亲石元素（LILE）如Rb、Ba和Sr等,亏损高场强元素（HFSE）如Ti、P、Nb和Ta等为特征。岩石稀土元素特征显示富集轻稀土元素（LREE）,亏损重稀土元素（HREE）并且轻重稀土元素分馏比较明显的特征。除极个别样品外,岩石具有Eu负异常（δEu= 0. 35~0. 91）。通过对察哈尔右后旗古城正长岩体和河北尚义县八道沟富碱侵入岩体的高精度测年研究,获得其SHRIMP锆石U- Pb年龄分别为413. 2±3. 3~415. 0±5. 9 Ma和366. 8±5. 2~372. 3±4. 7 Ma,表明其均为古生代泥盆纪富碱侵入岩浆活动的产物。结合前人关于阴山—燕山北麓其它富碱侵入岩体（内蒙古固阳东高家村碱性正长岩体、黄合少碱性正长岩和冀北水泉沟碱性杂岩体 ）的研究成果,推断在华北克拉通北缘阴山—燕山北麓一带,可能存在一条东西方向展布的晚古生代泥盆纪富碱侵入岩带。根据该岩带岩石地球化学特征,以及Ta/Yb—Th/Yb与Zr/Nb—Zr/Nb—Y/Nb判别图推测其岩浆物质来源可能与富集地幔有关,按照成岩温压环境指示,其形成深度位置约为下地壳,岩浆上升侵位过程中明显受到地壳物质的混染。依据前人关于碱性岩特征的研究,结合本文研究岩体的岩石化学特征和及Rb—Nb+Y构造判别图解指示,推测岩体形成于张性构造环境,可能与古生代志留纪末兴蒙造山带南部发育的白乃庙岛弧带和华北克拉通发生弧—陆碰撞后的伸展背景相关。     

塔西北下寒武统风暴活动特征及其沉积学响应

在塔西北阿克苏露头区发育多套类型不同的下寒武统肖尔布拉克组风暴岩,它们宏观上与微生物丘混生或共生,微观上可见不同类型的微生物结构,但与此相关的研究甚少。以露头观察和室内鉴定为基础,在苏盖特布拉克地区和昆盖阔坦地区划分出4类8种各具特色的微生物丘—风暴岩沉积序列,并归纳总结了塔西北地区下寒武统肖尔布拉克组风暴沉积模式,认为其发育位置和沉积特征主要受控于“三面”,包括平均海平面(MSL)、正常浪基面(FWB)和风暴浪基面(SWB);“四期”,包括平静期、高峰期、衰减期与停息期;“五流态”,包括风暴涡流、风暴下部回流(包括风暴碎屑流和风暴浊流)沉积与风暴上部回流(包括风暴漫流和风暴潮流)。另外古风暴中心的发育位置也可影响风暴沉积特征。最后在前人研究的基础上,对“贫乏骨骼的风暴海”的形成条件进行探讨。     

辽宁省积雪对自动气象站观测地气温差的影响

利用1971—2016年辽宁省61个气象站气温、地表温度、积雪日数和积雪深度资料,分析了积雪的保温作用及其对地气温差的影响。结果表明：更换自动站前后地表温度观测方式的差异导致地气温差显著增大,地气温差的增大程度受所在区域积雪日数、积雪深度的影响显著。在积雪期较长、积雪较厚的地区,积雪引起反照率增大,使得雪面温度降低,导致雪气温差减小,而雪的保温作用使得地气温差显著增大。因此,更换自动站前地（雪）气温差与积雪日数呈显著负相关,而更换自动站后地气温差与积雪日数呈显著正相关。各台站之间地气温差随积雪深度的变化系数差异较大,为0.045~0.858 ℃?cm^-1,在年平均积雪日数＜40 d、年平均极端积雪深度＜10 cm的区域,积雪的保温作用随积雪深度增大而显著增大;在年平均积雪日数＞40 d、年平均极端积雪深度＞10 cm的区域,10 cm以下的积雪对土壤保温作用随积雪深度增大显著,当积雪深度＞10 cm后,其保温作用随积雪深度增大的幅度明显减小。     

江西冷水坑矿床含矿花岗斑岩的Sr-Nd及锆石Hf-O同位素研究

江西冷水坑铅锌矿床是武夷成矿带北段的典型矿床,矿区内含矿花岗斑岩锆石U-Pb年龄为（162.0±2.0）Ma,岩浆分异程度较高,具有高SiO₂（69.46%~75.52%）、高K₂O（K₂O/Na₂O>3.22）、强过铝质（ASI=1.20~1.96）的特征。岩体发育较明显的Eu负异常,富集强不相容元素Rb、Th、U,而亏损高场强元素Ba、Sr、Nb、Ta、P、Ti。全岩同位素测试结果显示,冷水坑含矿花岗斑岩具有极高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值（0.74005~0.76518）与低的ε_Nd值（-11.48~-10.78）,锆石Hf-O同位素测定值变化范围较小,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf介于0.282317~0.282460,具有负的ε_Hf（t）值（-12.39~-7.62）和相对较高的δ¹⁸O值（7.23‰~8.81‰）,指示岩浆主要来自于成熟地壳,可能起源于北武夷地区变质基底,源岩为基底变质岩,这可能与古太平洋板块俯冲形成的挤压背景下的地壳熔融有关。     

焦页197-4HF井油基钻井液技术

焦页197-4HF井是涪陵页岩气田平桥南区197平台的一口三开制大位移开发水平井。该井长水平段位于志留系龙马溪组页岩地层,在钻井施工中面临着极大挑战,一是长水平井段易形成岩屑床,扭矩摩阻大;二是页岩易水化膨胀,造成井壁失稳;三是页岩地层微裂隙发育,钻井液滤失量大。为保证钻井施工正常进行,前期通过室内对比实验,优选出了合适油基钻井液配方。现场使用情况表明,优选出的钻井液配方完全满足现场施工要求,安全顺利地完成了三开长水平段作业。     

饱和软土大应变自重固结非线性分析

饱和软土的自重固结涉及许多复杂的非线性问题,而现有分析方法一般基于线性假设,将固结控制方程简化,在沉降变形较大的情况下并不合理。基于Gibson大变形固结方程,推导在单面排水和双面排水条件下的边界条件,综合考虑饱和软土的自重特性与非线性压缩、渗透关系,采用稳定性较好的Crank-Nicolson型差分格式离散并求解非线性控制方程,并从孔隙比、沉降、孔隙水流速3个方面将数值解与CS2固结数值模型进行对比验证。结合工程实例,研究土层不同初始厚度和初始孔隙比对自重固结的影响。结果表明：初始厚度与初始孔隙比较大土层最终沉降也较大。与传统方法相比,该方法所得出的数值解精度较高,实现了高度非线性固结方程的快速求解,其成果更能广泛运用于实际工程的分析之中。     

砾钢渣抗液化特性试验研究

陈化的钢渣作为土工回填材料是废弃钢渣循环利用的主要途径之一。按土的工程分类方法,将废弃钢渣划分为砾钢渣、粗钢渣和细钢渣。针对砾钢渣,考虑固结应力比、振动频率、围压和含砾量等影响因素开展动三轴试验研究。分析了砾钢渣的应力、应变和动孔隙水压力的特性,分析了砾钢渣试样的动强度与振动次数、动应变与振动次数、孔隙水压力与振动次数和动应力与动应变关系。采用Seed和Finn提出的饱和砂土动孔压计算模型分析砾钢渣的动孔压曲线类型,并与传统砂砾土的抗液化强度进行比较。得出砾钢渣的抗液化特性较好,工程中可以用砾钢渣替代传统的砂土、砂砾土、砂砾料和砂卵石作为回填料,解决砂砾资源日渐短缺的问题。     

嵌岩桩负摩阻力现场试验与计算方法研究

桩-土剪切位移对桩基负摩阻力发展有重要的影响。在既有研究的基础上,通过桩周土体沉降与桩身应变的监测结果建立了计算桩-土剪切位移量的方法。利用该方法对浅中层桩-土监测数据进行分析,确定了在桩顶自由条件下该试验场地桩-土剪切位移量在4~5 mm;对于深层桩-土没有达到该剪切位移量,负摩阻力则无法发挥至极值。根据负摩阻力的发挥特征,改进了规范中嵌岩桩负摩阻力的计算方法,该方法同时考虑了桩周土竖向有效应力与桩土剪切位移的影响。使用该方法计算的负摩阻力与实测结果较为吻合,获得的下拉荷载能够达到安全与经济的效果,可供工程设计参考、借鉴。     

基于流体体积法的劈裂注浆有限元分析

劈裂注浆作为一种有效的土体加固方法,其理论研究落后于工程实践。提出了基于弥散裂缝模型和流体体积法的劈裂注浆有限元分析方法,并通过ABAQUS二次开发编写劈裂注浆有限元程序。数值分析结果能与室内试验较好吻合,验证了有限元算法的合理性。在此基础上研究了注浆孔埋深和注浆流量对劈裂浆脉形状的影响。结果表明,劈裂注浆过程可分为起劈和劈裂发展两个阶段。当劈裂浆脉扩展到模型边界后,继续注浆会引起注浆压力的大幅提高和已有浆脉宽度的增加。随着注浆孔埋深的增加,浆脉分支减少,长度减小,宽度增加,劈裂浆脉形状的主要控制因素从土体参数的随机性变成大小主应力值的差异。注浆量一定的情况下,注浆速率越大,劈裂浆脉长度越短,宽度越大,注浆终压也越大。研究为劈裂注浆的工程应用提供理论支撑。