基于简化力学模型的隧道锚极限承载力估值公式

悬索桥隧道式锚碇的设计理念为锚碇夹持岩体协同承载,因而承载能力远超同体积的重力式锚碇。但因目前对围岩协同作用认识尚不充分,在当前隧道式锚碇设计中仍保守地忽略锚碇和岩体间的挤压效应。为弄清锚碇-岩体协同承载的机制,揭示隧道锚承载能力提高的本质,通过分析隧道式锚碇建设至成桥全过程受力,建立隧道锚的简化力学模型,并引用Mindlin应力解分析了荷载沿锚碇轴向的传递规律以及荷载产生的作用于锚碇-岩体间的挤压应力分布,最终给出了隧道式锚碇极限承载力的简化估算方法,并通过伍家岗大桥隧道锚工程实例分析了结果的合理性。所得结论主要有:锚碇-岩体界面力主要由锚碇自重和锚碇-岩体相互挤压产生;锚碇-岩体界面附加应力自后锚面向前锚面呈先增后减的变化趋势,在距后锚面约1/3L处达到应力峰值;以容许抗剪强度为破坏判据解得的伍家岗长江大桥隧道式锚碇的极限承载力为3 504 MN,约为16倍的设计荷载,与室内试验值基本吻合。     

塑性极限分析鱼雷锚锚尖贯入阻力

鱼雷锚安装过程中,锚尖形状影响尖部贯入阻力进而影响贯入深度。基于塑性极限分析理论下限法分析不同锚尖长径比x的椭圆形锚尖的贯入阻力和贯入阻力系数,并考虑了贯入深度、锚-土界面摩擦对贯入阻力以及贯入阻力系数的影响。结果表明:(1)锚-土界面光滑时,锚尖贯入阻力系数随着锚尖长径比的增大而减小;锚-土界面粗糙时,锚尖贯入阻力系数随着锚尖长径比的增大而增大。(2)摩擦力对贯入阻力系数的影响随着ξ增大而增大。(3)随着埋置深度增加,贯入阻力系数受x影响最小时所对应的摩擦系数逐渐减小。(4)当锚-土界面摩擦系数ω> 0.75时,工程中可选用ξ<1的锚尖用以减小端部贯入阻力;当ω<0.26时,ξ>1的锚尖提供更小的端部贯入阻力。锚尖长径比ξ=0和ξ=1的下限解与前人研究的桩基和圆形结构的理论解较为一致,进一步验证了所提出的椭圆形锚尖下限法模型的可行性。     

内蒙古北山造山带北带晚古生代地层时空格架的建立

内蒙古北山造山带是研究中亚造山带时空演化的重要地区,也是天山造山带与兴蒙造山带对接的关键地区。长期以来,由于工作条件的制约,该地区研究程度相对薄弱,晚古生代地层格架混乱且矛盾。根据近年来在该地区完成的1：5万区调成果,通过晚古生代地层的区域分布、物质组成、时代归属等方面的系统梳理,并结合构造-岩浆配置和造山带结构的认识,重新建立了内蒙古北山地区黑鹰山地层分区晚古生代地层格架。重新划分和厘定出志留纪—泥盆纪雀儿山群红尖山组、碎石山组、清河沟组和圆锥山组,石炭纪绿条山组、白山组及二叠纪双堡塘组、金塔组,明确了雀儿山群为雀儿山陆缘弧环境形成的火山-沉积组合,包括晚志留世—中泥盆世红尖山组岛弧火山岩和碎石山组-清河沟组弧内盆地碎屑岩组合,以及晚泥盆世圆锥山组岛弧火山岩组合;石炭纪绿条山组、白山组形成于沟-弧-盆体系中,以红石山-百合山结合带为界南北具有明显的差异性：绿条山组北区为低成熟度的弧间盆地北缘滨浅海碎屑岩沉积,南区为成熟度较高的弧间盆地南缘滨浅海-半深海碎屑岩沉积;白山组北区为晚石炭世继承岛弧火山组合,南区为石炭纪陆缘弧火山组合。双堡塘组和金塔组为后碰撞－碰撞后的裂谷盆地沉积,具有下部碎屑岩、上部火山岩的二元结构,化石组合指示其时代为早—中二叠世。     

西太平洋南段新生代构造单元划分、地层特征及其对喜马拉雅造山运动的指示

系统梳理西太平洋南段（包括华南、日本、菲律宾及东印度尼西亚）部分地区的新生代构造-地层特征,并以区域性角度不整合为主要依据,对喜马拉雅运动期次、时代及其构造背景进行探讨。研究区受白垩纪末期晚燕山运动的影响,古新统乃至下始新统大都缺失,新生界高角度不整合于前新生界之上。根据不同构造单元内地层沉积-火山类型及接触关系对比,研究区新生界可分为3个构造层,即始新统—渐新统、中新统或上渐新统—中新统及上新统以上。上述3个构造层之间为2个穿时的区域性角度不整合分隔,分别对应早喜马拉雅造山运动（33~20 Ma）及晚喜马拉雅造山运动（5.3~2.6 Ma）界面,并以前者最强烈。区域2次构造运动均与岛弧或裂离微地块向欧亚板块边缘的碰撞拼贴有关,指示西太平洋南段喜马拉雅运动是发生于大陆边缘的增生造山过程,受控于太平洋板块和印度洋-澳大利亚板块运动方向与速率变化。在2次构造事件期间,始新世和中新世弧后的强烈伸展,导致华南大陆边缘古老山系的夷平及边缘海的产生,并最终形成现今的地质及地理格局。     

固体地球物理学与板块大地构造学的交汇

文中从固体地球物理学与板块大地构造学的交融合汇历史出发,诉述岩石圈探测与大地构造物理学的基本思路。大地构造物理学的研究包括以下5个方面内容: 大陆岩石圈调查;区域壳幔结构的成像和解构;全球对比同类大地构造单元的壳幔结构;动力学分析找出每一种大地构造单元生成和演化规律;验证动力学作用模式。以实例说明了区域壳幔结构的解构。最后提出当前大地构造物理学的研究方向与问题。     

胶东控矿断裂断层泥形成与演化:以新立金矿床为例

胶东半岛中生代金矿床具有重要的经济价值,其蚀变和矿化均受北东向断裂控制。例如,位于胶东半岛西北部的新立金矿床受区域三山岛-仓上断裂(F1)和次级断裂(F2)控制,其中F1广泛地控制蚀变和矿化,F2仅分割黄铁绢英岩化蚀变和钾化蚀变。本文选取新立金矿床F1和F2的断层泥为研究对象,通过显微观察,矿物组成测定,激光粒度分析等多种手段,探讨断层泥物质组成、矿物成因、演化阶段及其在成矿过程中的作用。矿物学分析表明F1断层泥主要成分为高岭石和石英,含少量黄铁矿、伊利石和石膏;F2断层泥含有大量的石英和绢云母以及少量高岭石和伊蒙混层。根据矿物共生关系和相图分析得出,高岭石是绢云母反应形成的,伊利石由高岭石转化所致,伊蒙混层是高岭石转化为伊利石的中间产物,这些矿物之间的转化反映了aK+或aK+/aH+连续减小。F1断层泥中黄铁矿和F2断层泥中石英和绢云母可能为围岩残留,石膏是次生风化的产物。F1断层泥的粒度分布曲线呈单峰型、复式双峰和三峰型,其粒度分布分维值为2.61~2.82;而F2断层泥仅呈简单双峰型,分维值为2.46~2.52,表明F1断层泥组份经历颗粒旋转磨蚀阶段,F2断层泥组份处于约束碾磨阶段。综上所述,水岩反应和构造磨蚀在断层泥的形成过程中扮演重要角色,两者在主断裂F1中更强烈、复杂。鉴于F2产出位置和断层泥特征,我们推断F2为成矿后构造。断层泥中大量的黏土矿物、高度分化的颗粒粒度以及定向的显微构造导致低的横向渗透性,使断层作为障碍层阻隔成矿流体并形成差异的蚀变矿化带。     

云南大关寿山水电站地质灾害危险性评估

在工程建设中,地质灾害的发生往往与工程周边复杂的地质环境条件密切相关,山地区域由于地质地形条件复杂,使得工程地质灾害发生的可能性和危险性大大增加.以云南大关寿山水电站为例,介绍了地质灾害评估工作的基本过程和特点,对一般水电站的地质灾害危险性评估工作具有一定的参考价值.     

新疆巴里坤红石滩铜矿床石英闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

本文对新疆巴里坤红石滩铜矿区出露的石英闪长斑岩进行LA-ICP MS锆石U-Pb年龄测定,结果表明红石滩石英闪长斑岩形成年龄为403.1±3.8 Ma,形成时代为早泥盆世.此外,测得的两个锆石U-Pb同位素年龄为895 Ma左右,表明研究区可能存在早元古代基底.红石滩石英闪长斑岩体与铜矿关系密切,是寻找斑岩型铜多金属矿的有利场所,为今后在该区寻找同类型铜矿提供重要依据.     

青海格尔木哈希牙地区中基性岩墙群地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

位于东昆仑造山带上的东昆北哈希牙地区发育中基性岩墙群。其岩性主要为辉绿岩、闪斜煌斑岩和闪长玢岩,地球化学数据显示其具有高钾钙碱性玄武岩系列特征。轻、重稀土元素存在较高程度分馏,LREE/HREE值为4.72~8.66,平均值为6.57。δEu值介于0.81~0.98之间,平均值为0.91,显示出微弱的负Eu异常,表明斜长石的分离结晶作用不明显,富集Rb、Ba、Pb、K等大离子亲石元素,贫高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf等地球化学特征,主体显示板内玄武岩特征,但有来自俯冲带的部分信息。采用LA-ICP-MS技术对锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,结果显示锆石年龄较为分散,其中8颗岩浆锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为411.5±7.5Ma,代表了格尔木哈希牙地区辉绿岩墙的结晶年龄,反映东昆北地块于晚志留世—早泥盆世已由地体碰撞的挤压状态转为碰撞后伸展状态,标志着该地区加里东期构造旋回的结束。     

香港世界地质公园晚侏罗世荔枝庄组岩石组合及其成岩地质过程解析

中国东南大陆晚侏罗世地层普遍缺失,仅零星见于个别地区,香港新界东北的荔枝庄组即为其一。荔枝庄组出露于香港世界地质公园沉积岩园区的荔枝庄地区,自下往上由火山岩—沉积岩—火山岩组合而成,沉积岩中发育大型包卷层理和滑塌构造等典型沉积构造,是香港地区最具代表性的晚侏罗世火山—沉积岩系。通过实测地层剖面研究,确定其成岩过程大体上可划分为早期普林尼式火山爆发、中期破火山口湖相沉积和晚期普林尼式火山爆发三个阶段,以湖相沉积作用为主、火山喷发作用为辅;受晚期火山岩浆活动的影响,沉积岩层普遍发生硅化或炭化。荔枝庄组独特的岩石组合与形成的古地理环境,为探讨中国东南大陆中生代火山活动—沉积作用方式与成岩过程,提供了难得的研究实例。