加筋黄土变形和强度特性的三轴试验研究

用三轴压缩试验方法研究了土工合成材料加筋黄土的应力—应变及强度特性,探讨了在各种不同加筋方式和围压下加筋机理。结果表明,加筋可以增加土体破坏时的轴向应变和土体的抗拉能力,减小土的侧向变形;试验结果发现,并不是加筋层数越多越有利于土体的稳定,而是表现为加筋土的强度与布筋位置和层间距有一定的关系;同时,分析和解释了未加筋土的变形破坏和筋材在土体剪切破坏过程中的阻裂机理。试验研究得出了在土体中部加筋是最经济合理的布筋方式。     

柴达木盆地西北缘上干柴沟组泥岩地球化学特征与古环境古气候意义

柴达木盆地西北缘新生界古环境对揭示盆内的油气形成与演化有着重要的理论和实践意义.本文以盆地内上干柴沟组冷湖四号井中的26件泥岩样品为研究对象,通过常量、微量元素的变化特征来分析其古环境古气候演化历程.结果 表明,所有样品的Sr/Ba＜1、Th/U＞2,指示为陆相淡水环境;V/Cr、Ni/Co、U/Th和V/Sc值分别为0.07～0.01、3.25 ～ 2.18、0.48～0.18和8.82～5.53,均指示氧化环境,与其棕褐色的颜色特征反映的沉积特征相吻合,推测由喜马拉雅中期运动导致的盆地北缘隆起致使湖盆下沉、湖面下降形成氧化环境有关.古气候指标Sr/Cu值为13.35～5.91,表明气候总体偏温湿,温湿气候期大致可分为两期:31.0～28.7、27.7～22.5 Ma,干旱气候也大致分为两期:28.7～27.7Ma、22.5～21.0 Ma,Rb/Sr、Fe/Mn值指示的气候温湿变化趋势与此基本一致,沉积学和古生物学特征同样表明该沉积期总体处于温湿环境.温湿气候、淡水环境响应了该时段全球升温的气候背景.阶段性干旱气候的出现,与前期可能受青藏高原隆升的影响,后期主要与北特提斯海退有关.     

基于探地雷达的工作面异常体精准探测技术

在井下采煤工作面回采进程中,及时掌握工作面煤层前方的异常情况,是煤矿安全、高效生产的保障。探地雷达是一种高效、无损伤探测方法,被广泛应用在矿井。针对探地雷达探测异常体响应的图像解译精度与成像精度取得了显著的成果,而如何用探地雷达去圈定地质异常体位置与空间分布范围是研究的热点问题。提出一种多剖面与线性插值融合的采煤工作面内部异常体精准探测新方法。主要研究思路：首先,通过时域有限差分算法（finite-difference time-domain, 简称 FDTD）对构建煤层空洞、断层的三维模型进行正演模拟,通过克希霍夫偏移处理大致圈定异常体的响应范围;其次,获取存在异常体响应的单道波数据的多剖面图,通过线性插值确定异常体的精确位置坐标与具体尺寸,引入面积评价标准来验证探测结果的相似度;最后使用 LTD-2600 型的探地雷达与 900 MHz的屏蔽天线对构建的空洞物理模型进行现场试验,将获得空洞计算剖面与实际空洞尺寸进行对比验证;并在斜沟煤矿 18201工作面开展应用,验证方法的有效性。实践证明,应用此方法对雷达剖面图进行分析,分析结果表明实测空间位置与实际空间位置的误差均在10%以下,可相对准确圈定工作面异常体的具体尺寸与空间分布范围。     

干热岩地应力测量评价方法与前沿挑战

可靠的地应力数据能够指导开发干热岩资源。本文针对干热岩深部储层地应力调查存在的困难,按照基于钻孔、岩芯和地质的三类调查手段,首先总结提出了适用于干热岩地应力测量与评价的方法,并指出了其基本原理、测试仪器、应用场景与存在的优缺点。然后,以我国青海共和干热岩试采工程为例,提出了干热岩地应力测量与评价模式,给出了储层地应力特征的主要认识,并验证其与工程开发结果的一致性。最后,总结了干热岩地应力测量方法的认识,指出了干热岩开发中与地应力相关的两大前沿科学问题,即储层裂缝控制与诱发地震,并对其发展趋势与挑战进行了展望。     

高速列车振动荷载下水泥改良黄土动力学试验

结合大同-西安高速铁路建设,选取该线路数个不同地貌单元的典型黄土路段采集试验样品,在GDS高级动态三轴测试系统上进行了水泥改良黄土的动力特性室内试验研究.采用正交试验法以优化试验方案.动荷载按照不同黄土层的埋深深度以火车振动衰减规律求取,土样按照不同水泥掺量经击实获得,经过长时间、多振次的动力学试验后获得水泥改良黄土的动弹模、动阻尼以及振陷量;进而探讨土层埋深、水泥掺和比、压实系数、浸水条件和振动次数对土样动力特性参数影响的主次顺序及显著性程度,找出工程最优化方案.结果表明:影响水泥改良黄土振陷量的各因素的主次顺序为:水泥比＞浸水条件＞振动次数＞深度＞压实系数,水泥比和浸水条件影响显著,其它因素无显著影响;动弹性模量影响因素主次顺序;深度＞浸水条件＞水泥比＞振动次数＞压实系数,深度和浸水条件影响高度显著;阻尼比影响因素主次顺序:浸水条件＞水泥比＞振动次数＞压实系数＞深度,水泥比和浸水条件影响高度显著.随着水泥比的增加水泥改良黄土动力特性越好,不存在最优水泥配合比.     

辽宁与南非天然金刚石同步辐射形貌的比较研究

主要采用同步辐射貌相术和红外光谱研究了产于南非和我国辽宁天然金刚石的晶体缺陷特征,分析了这两个产地金刚石的同步辐射形貌像和红外光谱的异同,对同步辐射形貌像中星芒像的形成原因进行了分析,认为星芒像是晶体在生长过程中产生的晶格弯曲畸变造成的,与晶体内部片状氮含量无关,辽宁和南非金刚石最大晶格弯曲畸变角分别为1.75°和0.98°。星芒的出现与晶体是否受到熔蚀有密切的关系。辽宁金刚石的星芒像强,晶体受到的熔蚀较弱;南非金刚石的星芒像弱,晶体受到的熔蚀强。     

四川石棉公益海温泉水文地球化学特征

利用水文地球化学数据建立温泉水文循环模型, 探讨温泉水文地球化学变化与地震的关系, 对中强地震短临流体异常判断具有重要的意义。 通过对石棉公益海温泉水常量元素、 微量元素和氢氧同位素以及锶同位素的测量, 探讨了该区域水文地球化学时空变化特征。 因此, 于2008年10月至2019年9月, 共对公益海温泉采集水样206个, 并对温泉水中离子组分和浓度, 温泉逸出气组分、 温泉气体同位素、 碳同位素和氢氧同位素含量进行测量。 分析结果表明: ① 公益海温泉主要为Na-HCO₃·Cl型水, δD、 δ¹⁸O同位素测值分别为-14.19‰~-14.83‰和-108.67‰~-110.47‰, 分布于大气降水线附近, 说明温泉水主要源于大气降水; ② 据SiO₂地温计计算热储温度约94.12℃, 循环深度约4.3 km, 表明大气降水入渗地下, 在热源加热后, 沿着断层和裂隙循环到地表, 形成温泉补给; 并且, 锶同位素和微量元素研究发现, ⁸⁷Sr和⁸⁶Sr主要来自硅酸盐类矿物, 微量元素含量较低, 水岩反应程度较弱; ③ 通过对研究区进行长时间连续观测发现, 在公益海周围300 km范围内的3个五级以上的地震使温泉水中常量元素的浓度, 分别出现了震前异常、 同震响应和震后效应。 推测这可能是因为公益海温泉位于公益海断裂和安宁河断裂的交会区, 推测周围的地震会触发公益海温泉水中的离子地球化学特征产生变化。 结合已有地质资料与公益海温泉水文地球化学数据, 建立公益海断裂带温泉水文循环模型, 这些对公益海断裂带周围未来中强地震短临流体异常判断具有重要的意义。     

库车前陆盆地古近系蒸发岩岩石学、矿物学与成钾环境分析

库车盆地内古近系—新近系发育巨厚的蒸发岩沉积, 尤其是盆地的中部和西部盐层发育好, 厚度大, 局部盐层己暴露地表, 是找寻各种盐类矿床及钾盐的有利地区。DZK01孔是近年来在库车盆地实施的一口以找钾为目的的科研探井。本文主要通过对钻孔古近系蒸发岩岩芯样品进行岩石学及矿物学特征研究, 进而对盆地成钾环境进行分析。DZK01孔古近系蒸发岩以含泥砾石盐岩为主, 含泥砾石盐岩为构造成因, 是古盐湖高度浓缩的产物。盆地古近系蒸发岩以沉积石盐为主, 钻孔中含钾矿物为钾石膏, 钾石盐和光卤石, 同时含钾矿物的发现证明了库车盆地古盐湖可能达到钾盐析出阶段。通过样品分析可知, 库车盆地古近纪时期古盐湖沉积环境为封闭的浅湖沉积环境, 盐湖发育过程中有五次较大规模的淡化事件, 盐类物质得到很好的聚集, 具有良好的成钾环境。     

几种具有代表性青田石的矿物学特征初探

对封门矿区七个不同品种的青田石（＂封门青＂＂金玉冻＂＂黄金耀＂＂朱砂＂＂水草＂＂紫罗兰＂＂三彩＂）样品进行X射线粉末衍射、红外光谱、激光诱导离解光谱仪等测试,对其主要矿物组成,矿物组合及颜色成因进行了分析探讨。结果显示,＂封门青＂和＂金玉冻＂均为成分较纯的叶蜡石,属于叶蜡石型青田石;＂黄金耀＂的矿物组合为伊利石＋少量叶蜡石,属于伊利石型青田石;＂朱砂＂的矿物组合为叶蜡石＋石英＋赤铁矿＋高岭石,属于叶蜡石型青田石;＂紫罗兰＂的主要矿物组成是叶蜡石,属于叶蜡石型青田石,其紫色花星成分可能为贫铁蓝线石;＂三彩＂的主要矿物组成为叶蜡石,但其三个不同颜色（灰色,土黄色,黄绿色）部分的矿物组合不同,石英的质量分数较高且结晶较好是＂三彩＂显颗粒感的主要原因。     

长江口邻近陆架沉积物粒径变化趋势及动力成因

基于长江口外邻近陆架近20年实测数据,分析了邻近陆架区域表层沉积物中值粒径、砂-泥分界线和泥质区变化规律,并探讨了自然机制和人类活动等对其影响。结果表明:1近期(2006-2010年)长江口邻近陆架区域沉积物中值粒径和砂、粉砂和粘土等值线分布格局较2006年以前未发生明显变化;2伴随流域入海泥沙量和海滨区悬沙浓度的减小,陆架区域表层沉积物中值颗粒表现为粗化趋势发展;3陆架区域砂-泥分界线2004-2007年在北侧(31°30′以北)无明显趋势,南侧(31°30′以南)为向口内移动,2008-2010年无论南侧还是北侧均为向口内移动,主要受长江径流枯水期,引起潮流水动力相对增强、悬沙浓度减小及苏北沿岸流等影响;4泥质区域为长江口沉积速率最大区域,由于入海泥沙和海滨区域悬沙浓度降低,三角洲侵蚀等环境下表现为减小趋势,因北槽深水航道整治工程的实施改变了南北槽分流比,南槽下泄径流水动力增加,使得泥质区位置存在南偏趋势。