Granular soils: from DEM simulation to constitutive modeling

Acta Geotechnica - In this study, the distinct element method (DEM) was employed to numerically explore the mechanical responses of granular soils and to extract key components for an elastoplastic...     

Study on Holocene Paleoearthquakes in Xizhang Trench on the Jiaocheng Fault Zone,Shanxi Province

Xizhang trench is located 10 km northwest of Taiyuan city, Shanxi Province, in front of a NNW-trending scarp of 4.6m height on the northern segment of the Jiaocheng fault zone. The dimensions of the trench are 108m in length, 8m in width, and 10m in depth. There are 18 horizons revealed in the trench. The upper strata are sandy loam; the upper strata of the downthrown block of the fault are gravels, the lower ones are an interbed of brown loam and sandy loam. The strata on the upthrown block of the fault are sandy loam containing gravel. The trench shows 3 fault planes, and the upper offset point on the fault plane is 1.5m below the ground surface, the newest dislocated stratum is （3.74±0.06） ka BP. The trench reveals a lot of deformation traces, such as fault planes, dislocated strata, colluvial wedges and formation tilting. The relationship between strata and faults in the trench shows that 3 paleoearthquake events have occurred at the Jiaocheng fault zone since the Early Holocene, they are about （3.74±0.06）- （3.06±0.26）ka BP, （8.35±0.09）ka- （3.74±0.06）ka BP, and（ 10.66±0.85） - （8.35±0.09）ka BP. The average interval among the events is 2.6 - 3.6ka. The minimum coseismic vertical displacements of the 3 events are 3.0m, 2.5m and 3.2m, respectively. The significance of Xizhang trench is that the Jiaocheng fault used to be active thousands of years ago, though there is no M ≥ 7.0 earthquake recorded in historical documents. Evidence of new Jiaocheng fault zone activity during the Holocene is important for the earthquake safety assessment of Taiynan city in the future.     

四川雅安地区古冲积扇主量元素特征及其意义

第四系是与人类生活关系密切的地层,山区地带的第四系主要由河流沉积物组成,这些沉积物的表面风化程度具有重要的环境意义。四川省雅安市地区发育了中更新统砾石层构成的古冲积扇名邛冲积扇和丹思冲积扇,现今废弃于岷江与青衣江之间,遭受了不同程度的侵蚀风化。对两个冲积扇不同位置采集样品,尝试利用主量元素分析冲积扇的风化程度。经过实验发现,主量元素分析可以很好地应用于第四系的测试,砾石间填充的基质砂能够合理反映沉积物经历的风化过程。实验结果表明,沉积物主量元素中长石矿物元素Ca、Na大量流失,而稳定矿物元素Si、Ti等偏高,说明冲积扇经历了长期的风化淋溶作用。A-CN-K图解体现出冲积扇经历了早期的斜长石风化,已经进入以钾长石和伊利石风化为标志的中期阶段。Pettijohn图解表明名邛冲积扇样品含有更多的石英砂岩,沉积物的成熟度较高。这些指标说明名邛冲积扇相比丹思冲积扇经历了更强的风化作用。结合冲积扇的年龄发现,风化速度随年龄的增长呈现减速的特征,体现了风化作用的阶段性.     

放眼量长远看磷矿资源的幽思

分析了磷矿资源的主要用途和其不可再生性、耗竭性、不可替代性及分布的不均匀性,认为磷元素是粮食中的"食粮",磷矿具有了显著的"国家属性";应加大磷矿资源的勘查投入、加强磷矿勘查开发领域的科研创新、改变消费模式和合理控制需求等具体措施,确保国家粮食安全。     

硅灰加固宁波软土的试验研究

为探索硅灰对软土的力学性质的影响,以宁波鄞州地区一种淤泥质黏土为试样,掺入不同量的硅灰,对硅灰加固土的力学性质和结构特征进行了测试。采用三轴不固结不排水剪切试验,测试分析了不同掺入量的硅灰加固土的应力应变关系,通过扫描电镜SEM照片分析了不同硅灰掺入量的硅灰加固土的结构特征。结果表明:(1)硅灰可以提高软土的黏聚力,黏聚力随着硅灰掺入量的增加而增大;(2)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的抗变形能力呈先增加后减小的趋势;(3)同一围压条件下,随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的破坏偏应力逐渐增加;(4)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土中大孔隙逐渐减少,小孔隙逐渐数量增加,孔径<1μm的小孔隙组分逐渐占优。     

DO4事件的精确定年及亚旋回特征: 来自福建龙岩仙云洞石笋的证据*

DO4事件(Dansgaard-Oeschger event 4,简称DO4事件)是发生在MIS3阶段后期的1次明显升温事件。根据福建仙云洞石笋(编号XYⅢ-28)300~500 mm层段6个高精度²³⁰Th年龄和188个氧同位素数据,获得了29.13~27.94 kyrB.P.时期平均分辨率达7 yr的东亚夏季风强度的演变过程数据。该石笋 δ¹⁸O 记录的DO4事件起止时间为28.83±0.06~28.46±0.06 kyr B.P.,持续时间为0.37±0.06 kyr。相对基于GICC05年层计数时标NGRIP冰芯 δ¹⁸O 记录在DO4开始阶段的突变特征,仙云洞石笋记录的DO4事件开始阶段 δ¹⁸O 值在145±60 yr内偏负0.4‰,表现为相对缓慢的变化特征,这说明仙云洞所处的中国东南沿海地区有可能受到热带低纬海气耦合的影响。此外,仙云洞石笋 δ¹⁸O 记录揭示了在DO4事件内部及附近存在一系列的百年至十年际尺度夏季风增强事件,与格陵兰冰芯 δ¹⁸O 记录、阿拉伯海海盆反照率记录的DO4事件亚旋回结构在定年误差范围内相对应,表明东亚夏季风强度与北高纬温度变化和ITCZ(赤道辐合带)位置移动在百年至十年际尺度上存在紧密的联系。     

内蒙古鄂伦春旗东部主要农耕区土壤有机碳含量及主要影响因素分析

利用鄂伦春自治旗东部主要耕地区1：25万土地质量地球化学调查数据,查明了研究区内表层和深层土壤有机碳储量和有机碳密度分布特征,分析了研究区内土壤有机碳储量、有机碳密度与土壤类型、土地利用方式之间的关系,探讨了土壤类型和土地利用方式对土壤有机碳的作用机理.结果表明研究区内土壤有机碳含量分布不均,土壤类型和土地利用方式是土壤有机碳储量和有机碳密度的主要影响因素.     

黑龙江省海伦市长发镇土地质量地球化学评价及开发建议

基于海伦市长发镇1：1万土地质量地球化学调查获得的土壤重金属元素和养分元素数据,参照土壤环境质量标准（GB15618—2018）和土地质量地球化学评价规范（DZ/T0295—2016）,采用单指标评价法对研究区土壤养分和土壤环境质量进行评价,并在此基础上,将两者叠加分析,对研究区进行土地质量地球化学综合判定.结果表明：研究区内土壤养分以丰富及较丰富为主,分别占长发镇总面积的37.49%和62.22%,区内缺乏B、Mo;研究区99.94%的土地为无风险（一等）,0.06%的土地为风险可控（二等）,风险可控土地主要受Cd及Hg元素的影响;土地质量地球化学综合评价结果显示,研究区以一等（优质）土地为主,占评价区总面积的99.66%;研究发现长发镇富Se土地资源面积19.25 km²,土壤中Se含量为0.4×10^-6～1.4×10^-6,平均值为0.44×10^-6;长发镇符合绿色食品产地的耕地面积138.44 km²,占调查区耕地面积的99.84%,其中绿色富Se、绿色食品产地分别为18.53 km²和119.91 km².     

黑龙江省兴凯湖平原土壤pH值时空变化特征分析

土壤酸碱度是影响土壤化学和生物学性质的一个重要因素,会对土地生产力产生重要影响.为掌握兴凯湖平原土壤pH值近年来变化状况,采用空间统计方法,基于全国第二次土壤普查及2019年土壤pH值数据,对工作区近30年土壤pH值时空变化特征进行了分析.结果表明：兴凯湖平原土壤pH值总体呈下降趋势,但整体上土壤pH值变幅不大,主要集中在±0.5～±1区间.从土地利用类型上来看,兴凯湖平原耕地区土壤pH值均呈下降趋势,西部的林地区pH值整体保持不变或略有上升.在兴凯湖平原4种主要土壤类型中,除暗棕壤外,其他3类土壤在近30年间pH平均值均呈下降趋势.因此需要对工作区土壤pH值变化的原因进行多因素、定量分析,以进一步明确具体原因.     

渤海湾盆地歧口凹陷地层压力结构特征

深化含油气沉积盆地的压力结构研究,厘清异常压力的空间展布,对划分含油气系统、评价有利输导体系与明确勘探甜点区带具有重要的理论和实践意义。为深化渤海湾盆地富油凹陷的油气二次勘探,本文以歧口凹陷为研究对象,对其压力结构进行重点刻画。在实测地层压力的校正下,综合单井、连井和二维地震地层压力结构分析,厘清了歧口凹陷的压力结构特征,识别出4类纵向压力结构：①单超压带结构;②双超压带结构;③多超压带结构;④静水压力结构。纵向上,歧口地区存在3类纵向压力系统样式——单超压系统、双超压系统、静水常压系统。双超压系统是歧口凹陷的主要压力系统样式,广泛发育于主凹和各大次凹;从凹陷中心向盆地边缘,双超压系统逐渐向单超压系统、静水常压系统过渡。单超压系统主要分布于盆地边缘的斜坡和潜山区,如歧北高斜坡、羊三木-扣村潜山等。静水常压系统则主要分布在离深凹区更远的沈青庄潜山和埕北斜坡区域。上部超压系统和下部超压系统的顶板分别位于东营组和沙三段内部,侧向上受盆地边缘和深大断裂控制。上部超压系统的形成主要受欠压实作用控制,以歧口主凹为中心呈环带分布;而下部超压系统的形成主要受生烃作用控制,以主凹和几大次凹为中心分布。未来,下部超压系统中保存的天然气将成为歧口地区超深层天然气勘探的重点对象。