基于复杂网络的岩土颗粒材料分散性失稳先兆研究

岩土颗粒材料在达到Mohr-Coulomb塑性极限之前可能已经发生了没有明显局部损伤的全域准均匀破坏,即分散性失稳。近年来,网络科学工具在颗粒材料环境中的应用为研究其失稳破坏现象提供了有趣新颖的洞见。采用离散单元法对不同初始密实度的颗粒体系进行等体积应变加载路径的数值试验,发现初始状态越松散的颗粒体系越有可能发生分散性失稳;采用网络科学的理论和方法分析颗粒接触网络的拓扑结构特性和演化规律,发现颗粒材料分散性失稳的结构根源是颗粒接触网络完全崩塌。将颗粒体系划分为强、弱接触系统以构建强接触子网络、弱接触子网络和强−弱接触子网络,研究颗粒接触网络及其3个子网络的特征量演化,结果表明：当颗粒材料开始处于不稳定状态时,易受扰动的弱接触系统的部分接触先失效,导致强接触系统失去其稳定支撑作用而降低承载能力。随着加载的继续,系统通过非局部的自组织过程导致接触结构的全面崩塌,最终触发整体分散性失稳。因此,先于整体失稳的部分弱接触的失效,可视为颗粒材料分散性失稳的关键性临界征兆。     

Investigation of rainfall-induced toe-cut slope failure mechanisms in the southeastern coastal area of China

Natural Hazards - Owing to the contradiction between the mountainous terrain and increasing population density in the southeastern coastal region of China, toe-cut slopes are widely distributed in...     

流体在岩浆型铬铁矿和铂族元素成矿过程中的作用及意义

镁铁- 超镁铁岩是揭示地幔物质组成和壳幔相互作用的重要窗口,也是Ni- Cu- PGE- Cr等金属矿产资源的重要载体。不同的镁铁- 超镁铁岩体赋矿特征明显不同：蛇绿岩以产出铬铁矿床为特征,阿拉斯加型岩体主要赋含铂族元素(PGE)矿床,大型层状岩体则可同时产出铬铁矿床、PGE矿床和Cu- Ni硫化物矿床。这种成矿差异显然与赋矿岩体形成的构造背景、母岩浆经历的岩浆演化过程有关,但缺少关键控制因素的研究。前人对上述不同种类矿床的研究工作主要集中于地幔源区的部分熔融、上升过程中或岩浆房内的围岩混染和结晶分异等岩浆过程,而极少关注流体作用。近年来,实验岩石学和岩石地球化学的研究均表明幔源岩浆演化过程中的流体活动可能对成矿元素的富集迁移起到至关重要的作用,同时这些成矿元素的赋存状态和分配系数也在不断更新。厘清Cr和PGE在熔体演化——尤其是流体出溶过程中的地球化学行为,刻画并揭示其迁移富集、分离和再富集的成矿过程及控制因素,已成为当前岩浆矿床研究的热点。本文围绕富水流体与铬铁矿和PGE成矿关系的科学问题,总结了不同镁铁- 超镁铁岩体的成矿差异以及铬铁矿和PGE矿床成矿过程中的流体活动记录,提出流体性质和组分对铬铁矿和PGE迁移富集的控制作用,强调有必要开展蛇绿岩、大型层状镁铁- 超镁铁岩体和阿拉斯加型岩体的对比研究。     

松辽盆地白垩纪地层时代划分

松辽盆地经多年来地质生产和科研活动,已经建立了一套完整的地层层序,由下往上为：沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组等９组２７个岩性段。白垩系的上限在明水组和依安组之间,相当于马斯特里赫特阶的顶界,同位素年龄为６６Ｍａ。白垩系的下限在沙河子组和火石岭组之间,相当于贝利亚斯阶的底界,同位素年龄为１４４Ｍａ。松辽盆地白垩系属陆相地层,三分性明显,自然划分为下、中、上三统,这种划分方案正被更多的地质工作者所接受。     

祁连山近期七一冰川融水径流特征分析

利用2006年8月1日-9月30日的实测水文数据,对"七一"冰川融水径流产汇流特征进行了分析,并揭示出该冰川日消融特征.通过对冰川融水量的估算以及径流模数的计算,并与过去的观测结果进行对比,表明近些年来"七一"冰川消融强度和消融量都在增大,而且2006年消融量为近几年观测的最大值.虽然不同年份消融量不一样,但"七一"冰川总的趋势是一直处于萎缩状态,随着全球变暖,"七一"冰川的萎缩可能将继续下去.通过对设立在沿冰川下游方向两个不同的水文断面进行对比分析,结果表明"七一"冰川融水径流在向下游运动过程中有部分水入渗为河谷潜流,观测期内两个相距不到2 km的水文断面间渗漏损耗占近1/3左右.     

贵州普定陈旗堡地区土体主要理化性质与持水量相关性研究

根据贵州普定陈旗堡典型喀斯特地区的生态特性,从水文地质与工程地质角度,借助土壤学对土壤水分特性的研究理论,对表层土壤20cm以下土层的土体物理化学性质与土体水分含量,即土体的持水量（waterholding capacity),进行了相关性研究。分析结果表明：土体颗粒成分、孔隙比、矿物成分含量等对土体水分含量均有影响。土体中粉粒含量较高而粘粒含量较少,且粒度分配不均匀时,土体水分含量相对较高;孔隙率高的土体水分含量较高;伊蒙混层矿物、伊利石和绿泥石等粘土矿物含量较高时,土体水分含量相对较高,而长石、碳酸盐等原生矿物含量较高时,土体水分含量相对较小。石英对于土体持水量影响不明显。     

生态地球化学:从调查实践到应用理论的系统工程

生态地球化学是以多目标区域地球化学调查为基础,以生态地球化学评价、生态地球化学评估、生态地球化学预警和生态地球化学修复为主体的系统工程。文章系统地介绍了我国近年来生态地球化学研究成果,对长江流域河流生态系统、山西农田生态系统,北京城市生态系统,鄱阳湖、洞庭湖、太湖等湖泊湿地生态系统的区域生态地球化学评价进展进行了归纳总结。文章从区域尺度上综述了土壤碳库,土壤元素基准值和土壤背景值,土壤污染等级划分等基础研究方面的进展。面向未来,指出了生态地球化学发展趋势,提出生态地球化学研究需要进一步延伸和发展的领域。     

白垩纪快速气候变化研究新进展——温室世界中的冰川证据

白垩纪被认为是两极无冰的典型温室气候时期,但近年来对于白垩纪存在短暂冰川甚至是极地冰盖的猜想引起了越来越多的关注。根据前人提出的冰川或气候变冷证据,如冰川遗迹、全球海平面快速下降事件以及δ18O正偏事件等,总结了白垩纪可能存在冰川的时期,包括Berriasian Valanginian之间、Valanginian晚期、Barremiana期、Aptian Albian之交、Albian Cenomanian之交、Cenomanian中期和末期、Turonian中期、Coniacian中期、Santonian早期、Campanian晚期、Campanian Maastrichtian之交和Maastrichtian末期等。对这些证据的有效性进行详细的讨论,同时也对白垩纪冰川的可能成因进行探讨。笔者认为,白垩纪即便存在冰川,也是小规模、短暂地存在,因此,精确的年代学约束是进行白垩纪冰川研究的前提;米兰科维奇旋回控制下的气候波动是白垩纪形成短暂冰川的可能成因。     

南祁连盆地木里冻土区天然气水合物烃源岩特征及评价

中国地质调查局2008年在南祁连盆地木里冻土区采集到了中国陆域第一例天然气水合物实物样品,对于天然气水合物的气体来源存在不同的认识。利用新完钻3口井样品的化验分析结果,分析了中侏罗统和上三叠统烃源岩有机地球化学特征。结果表明,中侏罗统江仓组、木里组煤系地层烃源岩有机质丰度较高,TOC(总有机碳含量)大于1%的样品占78.9%;氯仿沥青"A"含量大于0.1%的占总数的72.2%;有机质类型以Ⅱ_2、Ⅱ_1型为主;镜质体反射率R_o多介于0.7%~1.2%之间;71个样品生烃潜量平均值为8.8mg/g,总体处于生烃高峰期的生油阶段或凝析油阶段,属于好、很好烃源岩,为天然气水合物主力生烃层系。上三叠统尕勒得寺组亦为煤系地层烃源岩,TOC含量大于1%的样品占76.9%;氯仿沥青"A"含量小于0.05%;有机质类型以Ⅲ、Ⅱ_1型为主;镜质体反射率Ro介于1.1%~1.77%之间;总体处于生湿气或干气阶段,但由于构造抬升影响其生烃潜量,平均值仅为0.35mg/g,当前整体生烃能力较差,为非烃源岩或较差烃源岩,对天然气水合物成藏贡献不大。