Semi-analytical solutions for vertically and laterally loaded piles in multilayered soil deposits

In geotechnical practice, it is of considerable importance to assess the behavior of vertical–lateral coupled loading piles in multilayered soil deposits. This study deals with a semi-analytical formulation for the performance of a pile suffering from combined vertical and lateral loads. The emphasis is on quantifying the mobilization of the subgrade reaction provided by the layered soil stratums. In the proposed method, subgrade reactions, correlated with both the accumulative axial load transfer and side resistances depending upon the pile–soil interaction, are abstracted as a series of nonlinear springs in both vertical and lateral directions. On account of this, an alternative transfer matrix method is applied to characterize the pile reaction along the depth under the identified boundary conditions atop the pile; meanwhile, the condition of static equilibrium, between two specific pile segments located at the border of soil layers, is also essential. On this basis, validation of the solution is conducted by comparing with observations from experiments and predictions obtained from other existing methods. In addition, the influence of properties in shallow soil layer and the vertical load on the lateral response of the pile is also discussed. The results indicate a reduction in the lateral displacement and the maximum bending moment within the pile with the increase in the shallow soil stiffness, but a growth with the increase in vertical load due to the “P-Δ effect.”     

新西兰Great South盆地构造演化对油气的控制作用

为研究Great South盆地的油气分布规律,分析了该盆地构造演化与油气成藏之间的关系。结果显示:该盆地划分为前裂谷期、裂谷期、漂移期与新的板块边界形成期4个构造演化阶段。该盆地构造演化对油气藏的形成起到了重要的控制作用,主力烃源岩的形成与分布受当时盆地构造位置与控凹断层的控制,主要分布于早期断陷湖盆的控凹断层下降盘,而断陷湖盆白垩系发育的储层是盆地最主要的储层。同时,构造演化也控制了与断垒、古基底凸起相关的圈闭发育及油气的运聚成藏,圈闭多具有继承性,可分为西部斜坡、中央凹陷与东部凸起三个构造带。垂向上,油气主要在断层比较发育的白垩系地层聚集成藏。平面上,油气以近源成藏为主,中央凹陷圈闭带为最有利的油气聚集带。     

Visual MODFLOW在煤矿建设地下水环境影响评价中的应用 ——以甘肃省灵台县安家庄煤矿为例

结合甘肃省灵台县安家庄煤矿地下水环境影响评价实例,建立了评价区水文地质概念模型,并基于Visual MODFLOW对评价区地下水进行了数值模拟计算和验证;预报了设计开采条件下研究区不同含水层的地下水水位。预报结果表明:矿坑排水使得煤层所在含水层出现疏干现象,并且疏干范围随着开采范围的增加而不断扩大;在煤矿开采作用下,随着模拟时间的延续,煤系层上覆白垩系洛河组—宜君组含水层地下水位降落漏斗的范围及地下水位下降幅度不断增大,但降落漏斗的范围基本上不超过采空区范围;煤矿开采对白垩系环河组含水层无影响,至矿区开采期结束,未引起含水层水位下降;对上部孔隙、裂隙潜水含水层也无影响,至矿区开采期结束未引起含水层水位下降。     

福建龙海杨梅产地元素地球化学特征

福建省是中国杨梅重要产地,其中龙海市浮宫杨梅因其独特品质而名扬海外,是当地的名特优农产品。以龙海杨梅产地为研究区,系统采集了35套岩石-土壤-杨梅果实样品,测定了主量组分、植物营养有益元素、有害元素以及土壤部分营养元素有效态含量。研究表明：受地质背景影响,浮宫镇及其周边杨梅产地土壤中植物营养有益元素的有效度及其有效量普遍高于东泗镇,而有害元素含量较低,为浮宫杨梅的优质高产、富硒杨梅产出提供了地质地球化学条件;土壤中植物营养元素P、Mn、Cu、Zn、S有效态含量与其全量显著正相关;研究区岩石、土壤Se含量均远高于全国平均水平,采集的35件杨梅果实样品富硒率高达74.3%;植物营养有益元素的富集系数明显高于有害元素,显示出杨梅对营养有益元素的选择性吸收以及对有害元素的阻遏作用。     

关于建立矿物科学与工程学科的一点思考

矿物学经过500多年的发展,已由地质学的一个分支学科,发展成地球科学、材料科学、环境科学、物理学和化学等众多学科的交叉学科,具备了一级学科的特点和条件。因此,作者提出建立矿物科学与工程一级学科的建议,并给出了矿物科学与工程的定义:研究矿物(包括天然和人工矿物)的成分与结构、性质与性能、鉴定与分类、形成与演化、应用理论与技术以及它们之间相互关系和规律的一门学科。对矿物科学与工程学科定义的基本内涵、学科的研究内容以及分支学科组成等进行了讨论。     

角闪石族和辉石族矿物的系统矿物学分类命名

角闪石族和辉石族矿物是链状硅酸盐矿物的重要组成部分,它们中的许多矿物种属于造岩矿物和/或工业矿物,具有重要的成因矿物研究意义和工业应用开发价值。国内学者对它们的分类命名和基本系统认识主要源自于王璞等(1984)编著的《系统矿物学》。随着科学技术发展和矿物学研究的不断深入,原有的矿物基础资料和分类命名都在不断更新与完善,迄今已有专业学术机构和学者在不同年代陆续发表了不同版本对该两类矿物的修订或修改意见,但一直没有统一整合,导致在涉及该两类矿物的应用研究中,在分类命名上与国际标准不统一。根据本课题组在国家公益性行业科研专项项目(新编《系统矿物学》)所承担的研究任务和当前国内外研究进展,本文系统归纳、梳理并综述了角闪石族和辉石族矿物的分类方案和命名原则,使分类命名统一标准、原则和认识并与国际接轨,这有利于该两类矿物的理论研究与开发应用,更好地支撑地质学及相关学科的研究与发展。     

桂东北大宁岩体中镁铁质微粒包体的混合成因——来自野外分形特征的制约

大宁岩体是一个多期次侵入的复式岩体,主要由石英闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等花岗质岩石组成,其中富含镁铁质微粒包体(MME),MME主要出露在花岗闪长岩中.花岗闪长岩中部和边部MME个数与单位测量面积的特征值(直径)之间均存在对数线性关系(p>0.75),表明MME-花岗质侵入岩体系为分形体.结合MME的形态、结构特征,认为大宁岩体中MME为岩浆混合成因.花岗闪长岩中部和边部MME的分维数分别是1.293和0.991,表明混合程度在空间上具有不均一性.MME长轴展布方向与寄主岩体的原生流动线理方向一致,暗示着在镁铁质岩浆注入之前,长英质岩浆已部分结晶.对流作用可能是MME分布、变形和岩浆混合程度差异的主要驱动力.     

原子吸收分光光度法与氢醌容量法测定矿石中金的比对

本文对矿石中金的两种分析方法进行了比对。结果表明原子吸收分光光度法要优于氢醌容量法。     

基于SPCA和AHP联合方法的滦河流域生态环境脆弱性变化规律分析

基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度概念模型评价体系,选取表征地形、地表、气象、土壤、植被及社会经济因子的15项多系统评价指标,应用空间主成分分析（SPCA）与层次分析（AHP）联合方法,对滦河流域1985年、1995年和2005年3期生态环境进行脆弱性评价,并进行量化分级,获得流域生态环境脆弱性变化规律和成因机制。结果表明：流域整体脆弱性等级有减小趋势,潜在脆弱区域面积逐渐增大,而重度脆弱区域明显减小;西北山地和冀东沿海地区变化较为剧烈;人类活动已经取代自然条件,成为影响滦河流域生态系统的关键因子;流域人口的快速增长、气候条件的改变以及土地资源的不合理利用是区域脆弱性变化的主要驱动力。     

华南埃迪卡拉(震旦)系顶部地层划分及与寒武系界线FAD分子的选择

"雪球事件"以来,早期生命呈现多层次、大规模的加速演化,到寒武纪前夕,生命大爆发达到高潮;在生命剧烈演替的同时,地球环境标志也发生着响应,碳同位素剧烈漂移,并且与各个生命演化节点相对应。但是在划分最重要的地质界线,埃迪卡拉(震旦)系——寒武系界线及界线层型和点位("金钉子",GSSP)确立的问题上迄今仍存在着较大的分歧,以遗迹化石Treptichnus pedum作为该GSSP的标志化石,因其跨系、跨阶产出,生物延限长,因而在全球的生物地层划分对比中(特别在西伯利亚和中国华南地区)一直质疑声不断,而且以遗迹化石作为标志化石本身也具有一定的缺陷。中国华南地区两类古老的宏体化石——矿化管状的Cloudina和条带状的Shaanxilithes在全球范围内可以很好的对比,并且这两种实体化石的出现都对应着碳同位素的明显正漂移。本文通过研究华南震旦系顶部化石带的地层分布和地理分布,综合分析了其时空分布特点和系统演化意义,深入探讨了Cloudina和Shaanxilithes作为寒武系底界标志化石所具备的潜力,对埃迪卡拉(震旦)纪—寒武纪地层界线划分和层型选择提出了更为理想的标准。