隧道围岩弹塑性随机有限元分析及可靠度计算

在弹塑性有限元分析的初应力法基础上,推导了弹塑性随机有限元增量初应力法的计算迭代格式,结合可靠度理论,给出了围岩稳定的可靠度分析方法,在计算出可靠度的同时还给出了围岩和锚喷支护结构的应力特征值。并对一工程算例进行了详细的分析和讨论,得出了一些有益的结论。     

应用电感耦合等离子体质谱/光谱法研究上扬子区新华磷块岩稀土元素特征及沉积学意义

新华磷矿床是我国重要的富集稀土元素的沉积型含稀土磷块岩矿床,本文利用电感耦合等离子体质谱/光谱法(ICP-MS/AES),辅以岩矿鉴定等分析技术,结合沉积学理论研究了新华磷块岩稀土元素地球化学特征及相关问题。结果表明,新华磷块岩稀土总量(∑REEs)较高,集中值介于800×10-6~1200×10-6,其组成属轻稀土+钇型,稀土元素主要以类质同象形式存在于胶磷矿中;新华磷块岩和昆阳磷块岩具相似的REEs配分曲线和明显铈负异常,δCe介于0.28~0.36,表明上扬子区南缘成磷环境为氧化条件,且为稳定的滨浅海被动大陆边缘沉积环境;但新华磷块岩与其上覆黑色岩系REEs配分曲线迥异,后者表现出不明显的铈、铕异常,说明黑色岩系主要形成于深海-半深海静水还原环境,从梅树村期早期至晚期经历了海平面升高的过程,地层层序整体显示向上变深的沉积相变,磷块岩和黑色岩系之间的接触面可能为三级层序甚至更小层序级别的界面。这些沉积学的认识揭示了上扬子区下寒武统层序地层学意义和海相沉积环境特征,对华南早寒武世生命大爆发和层序地层学深入研究提供了证据。     

火成岩速度反演及三维速度场建立的关键技术及效果分析

以地震反演为主,结合测井、岩石物理、地震相和正演模拟等技术综合研究火成岩的速度场特征。岩石物理实验是研究火成岩物性参数有效的工具,实验数据的分析能帮助预测火成岩岩性和速度信息,为反演等工作利用地震资料描述火成岩提供依据。原始测井曲线的环境校正和标准化处理是高品质合成记录和反演效果的前提条件。稀疏脉冲反演、基于模型的反演和神经网络反演这三种方法结果的分辨率较原始地震数据有了很大提高,从中可识别出火成岩的空间展布,但基于模型的反演分辨率相对较高。伽马属性反演的分辨率在识别火成岩方面比上述三种方法要高得多,但是单一的属性又很难满足火成岩特征描述的要求,因此多参数融合是一种行之有效的方法。结合地震相的应用,最终得到符合地质特征的火成岩三维速度场,并通过误差分析和正演模拟验证了速度场精度,为变速度成图和低幅构造勘探提供了科学的依据。     

淮北煤田煤中汞的赋存状态

系统采集淮北煤田10、7、5、4和3煤层的29个煤样品, 采用逐级化学提取方法研究了煤中汞的赋存状态, 根据提取步骤和汞的特性, 将煤中的汞分为水溶态、离子交换态、有机态、碳酸盐结合态、硅酸盐结合态和硫化物结合态, 利用Flow Injection Mercury System(FIMS)分析了样品中总汞和不同形态中汞的含量.测试结果表明, 与华北石炭-二叠纪煤、中国煤以及美国煤含量相比较, 淮北煤田煤中汞的含量明显富集.逐级化学提取实验结果和煤中汞与硫、灰分的相关分析结果表明, 岩浆的侵入对煤中汞的赋存状态有较大的影响, 不受岩浆侵入影响的10、4和3煤层煤中的汞主要以有机态和硫化物结合态存在, 受岩浆侵入影响的5和7煤层中的汞主要以硅酸盐结合态存在.      

北黄海盆地东部前中生界基底特征

北黄海盆地是中国近海唯一未获得油气突破及勘探程度最低的含油气盆地（朝鲜已在该盆地东部实现了工业性油气突破）,朝鲜在东部凹陷的3口钻井证实北黄海盆地东部凹陷主体前中生界基底是下古生界(Pz₁)地层,与上覆以砂泥岩为主的中-新生界地层在地球物理特征上有很大差异,该特征提供了以地球物理资料推断和确定中-新生界盆地基底特征的可靠性。通过重力、磁力及大量多道地震资料解释认为,北黄海盆地前中生界基底最大埋深约5.5 km,凹陷主体部位前中生界基底以下古生界碳酸盐岩为主,其东北角可能存在上古生界碎屑岩基底,而凹陷南部可能是元古界浅变质岩基底。     

岩石组构学研究的最新技术——电子背散射衍射(EBSD)

岩石组构分析是构造地质学研究的一项基础工作,对理解许多地质过程非常关键。岩石组构学的理论研究和测试技术手段都有很大发展,取得了许多重要成果。最近十几年来,装备在扫描电镜上的电子背散射衍射（EBSD）新技术日臻成熟,已经成为地球科学和材料科学组构分析的强有力手段。作为革命性的新技术,EBSD的量化显微构造数据在地质学研究中具有广泛的应用前景,例如相鉴定、变形机制、位错滑移系、结晶学优选方位（CPO）和变质过程研究等。本文介绍了池际尚教授在开拓我国岩石组构学教学和科学研究以及人才培养方面的重要贡献,同时阐述了EBSD的仪器组成、基本原理和应用范围及其与费氏台、X射线衍射、中子衍射和透射电镜优缺点的对比,并展示了该方法在大别-苏鲁超高压榴辉岩组构分析中的应用。     

新疆西准噶尔苏云河钼矿床含矿岩体地球化学和年代学

苏云河钼矿床位于新疆西准噶尔巴尔鲁克山西段,容矿岩石为二长花岗岩和二长花岗斑岩。这些花岗岩具有类似的地球化学特征:富集Rb、Th、U和LREE,相对亏损Ba、P、Ti,属于高钾钙碱性I型花岗岩系列,局部经历过强烈的分离结晶作用。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示苏云河钼矿区的成岩年龄为309.3~310.2 Ma,这表明与成矿有关的岩浆活动发生于晚石炭世。黑云母的Ti温度计表明Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶温度相近,为695~728℃;而Ⅱ号岩体的结晶温度较低,为642~668℃。同时根据角闪石-斜长石压力计获得Ⅰ号和Ⅲ号岩体的结晶压力为(3.0~3.9)×108Pa。综合地球化学研究表明,苏云河钼矿区3个岩体均形成于岛弧环境。此外,以苏云河钼矿床为代表的巴尔鲁克山成矿带与哈萨克斯坦境内的巴尔喀什成矿带在岩石地球化学、成岩成矿时代等方面具有许多类似的特点,表明巴尔鲁克山成矿带可能是巴尔喀什成矿带在中国境内的延伸。     

广东大降坪硫(铅锌)矿床岩浆热液叠加作用——来自闪锌矿Rb-Sr年龄及硫同位素的证据

广东大降坪硫(铅锌)矿床位于与岩浆作用有关的大绀山多金属矿田的中部,主矿体为赋存在震旦纪变质岩中的层状、透镜状黄铁矿矿体,最近在两个不同产状的黄铁矿矿体下部又新发现了脉状及层状铅锌矿体。文章通过对铅锌矿体的年龄及硫同位素研究,探讨其与主矿体的成因关系,获得了脉状铅锌矿体中闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为(88.5±3.9)Ma,即晚白垩世,与上部黄铁矿矿体的年龄(约630 Ma)相差较大,而与整个大绀山多金属矿田的成矿作用时限一致。三种不同产状的矿体硫同位素组成差异明显:层状黄铁矿矿体富集硫的轻同位素(δ34S=-10.90‰~-25.55‰),且与围岩的硫同位素范围一致,说明硫来自生物的细菌还原硫;透镜状黄铁矿矿体δ34S组成范围较宽(-9.38‰~22.69‰),具多源性硫的特征;铅锌矿体的δ34S在-7.1‰~6.4‰之间变化,硫可能来自深源岩浆,并受围岩成分混染。多方面的证据表明,大降坪黄铁矿矿体下部的铅锌矿体形成于晚白垩世的岩浆热液成矿作用,透镜状黄铁矿矿体受到岩浆热液的叠加。     

考虑径流影响的滑坡降雨入渗二维有限元模拟及应用

降雨是滑坡失稳的常见诱发因素之一,现有数值模拟方法由于不能考虑来自基岩边坡的径流对滑体渗流的补给而低估了真实的降雨入渗水量,导致在评价降雨对滑坡稳定性特别是深层滑动影响时存在一定不足。以Richards方程和有限元法为基础,忽略降雨对渗透性极低的滑床和滑带的影响,将滑坡渗流计算域缩小为滑体,以避免因滑体与滑床（滑带）渗透性差异巨大引起的数值计算困难;依据基岩边坡水平长度和滑体降雨入渗边界饱和情况,修正降雨入渗边界,实现了考虑径流补给的滑坡降雨入渗简化数值模拟。算例表明,该方法所得渗流场更加符合实际情况。以三峡库区某滑坡为例,模拟了2006年10月～2009年12月间滑坡在库水升降和降雨条件下的渗流场和安全系数的演化过程;计算结果表明,考虑径流补给时滑坡后部的渗流场饱和区域明显较大,稳定系数降低较多,与位移监测资料显示的佐证较为吻合;若不考虑径流补给,则降雨对滑坡稳定性影响不大。     

桂西北丹池成矿带主要金属矿床成矿特征及成矿规律

桂西北丹池成矿带是中国重要的有色金属成矿带之一,主要由芒场、大厂、五圩3个矿田组成。文章通过系统的地质调查和综合研究,总结了丹池成矿带主要金属矿床的成矿地质特征,以及矿床的成矿条件和成矿规律研究的新进展;论证了带内重要的多金属矿床为岩浆热液成因。带内燕山晚期花岗岩为高钾钙碱性、过铝质系列的含锡花岗岩,它具有高硅、高碱、贫钙、贫镁的特征;其在成因上为大陆地壳重熔的"S"型,可能源于桂北元古界四堡群或更老构造层的重熔,但也有幔源物质的混入。3个矿田中矿化的分带性明显,以花岗岩隆起为中心向外,矿化组合表现为高温W_Mo矿化、Zn_Cu_Sn矿化→高中温Sn多金属矿化→中低温Pb_Zn矿化→低温Sb_Hg_As矿化。成矿与成岩同期,成矿物质主要来自岩浆,部分来自赋矿的泥盆系;成矿流体早期以岩浆水为主,晚期有较多的大气降水的加入。同时,利用"缺位找矿"的思路,预示在研究程度相对较低的五圩矿田深部有较大的找矿潜力。