上扬子地区早三叠世异常碳酸盐岩的分类与特征

上扬子地区晚二叠世晚期及早三叠世早期异常碳酸盐岩可以按成因分为3大类：A类-生物成因 的异常碳酸盐岩,B类-非生物成因（化学及水动力成因） 的异常碳酸盐岩,C类-生物、水动力及化学等复 合成因的异常碳酸盐岩;还可进一步识别出8个具体类别,包括微生物岩、角砾状灰岩、扁平砾屑灰岩、条带 状灰岩、薄板状、纹层状泥质灰岩、鲕粒碳酸盐岩及a、b型蠕虫状灰岩。近乎极端的古海洋环境和古气候条件 是P/T转换时期以错时相为主的异常碳酸盐岩得以发育并作为早三叠世重要沉积类型的基础;P/T生物大灭绝 事件发生以后,底栖动物对海相沉积层表面的破坏几乎停止,海洋洋流近乎停滞,与此同时表层海水饱受季风 与飓风风暴的侵扰,分布在生物礁或浅水碳酸盐岩台地之上的透光带菌藻生态系统生长为具有一定抗浪能力的 微生物岩,频繁的风暴对海底的影响使得同生期弱固结的碳酸盐软泥被打碎而形成同生砾屑,一定的古地形坡 度又加剧了风暴为诱因的碳酸盐沉积物重力流的发育;此外,碳酸钙过饱和的海水可以使得碳酸盐直接化学沉 淀于海底,同时巨型季风带来的黏土和粉砂与碳酸盐化学沉积共生,这一系列的过程发生于早三叠世早期特殊 的古环境中,造成了上扬子地区多种多样的异常碳酸盐岩沉积。     

塔里木灌区膜下滴灌的棉田土壤水盐分布特征

通过膜下滴灌田间试验,研究了塔里木灌区棉田土壤盐分运移特征。结果表明:膜下滴灌的棉田土壤盐分呈Y状垂直分布,膜下土壤盐分含量小于膜间,膜间土壤盐分从表层到深层呈逐渐增减的趋势。随滴灌量增加,膜下土壤盐分峰值位置下移。滴灌量从2 618 m3/hm2增大到4 265m3/hm2,湿润峰位置从40 cm下移至100 cm,盐分峰值位置从30 cm下移至60 cm。滴灌结束后,膜下0~60 cm及0~100 cm土壤平均含盐量均减小。脱盐程度随滴灌量增大而增加,0~60 cm土层脱盐率从6.0%增加到34.8%;而膜间土壤呈积盐状态,积盐程度随滴灌量减小而增大。随滴灌年限增加,0~60 cm的土层平均含盐量逐年增加,从2005年到2007年,4 265、3 926、3 600、3 271m3/hm2灌溉定额下的土壤平均含盐量年均增加了0.4、0.6、1.1、1.1 g/kg。研究结果指出了塔里木灌区现行棉花膜下滴灌制度存在的积盐问题,成果对完善干旱区膜下滴灌灌溉制度具有一定得指导意义。     

土钉墙内部稳定性分析自适应禁忌变异遗传算法

针对土钉墙内部稳定性分析问题,提出一种能同时确定土钉墙任意形状最危险滑动面及相应安全系数的全局优化算法。首先,基于边坡极限平衡法中的Morgenstern-Price法,考虑土钉的加固作用,推导土钉墙安全系数计算公式。然后,分析简单遗传算法（SGA）和禁忌搜索算法（TSA）的不足,引进自适应遗传算法（AGA）,用禁忌变异算子替换自适应遗传算法中的标准变异算子,提出一种新型的混合优化算法--自适应禁忌变异遗传搜索算法（ATMGA）,并将其应用到土钉墙内部稳定性分析领域,建立土钉墙任意形状临界滑裂面稳定性分析优化算法。算例分析表明,（1）与单纯的SGA、TSA以及AGA相比,文中ATMGA法搜索效率高、收敛速度快且能准确地搜索到土钉墙最危险滑动面及其相应的最小安全系数;（2）土钉支护前、后临界滑面位置相差较大,建议在实际工程中对支护后基坑的临界滑面以及相应的安全系数进行重新搜索。     

柴达木盆地新生代湖相叠层石沉积序列及古环境意义

气候、沉积环境和湖平面的演变直接或间接地影响湖相叠层石的生长,因而叠层石的出现可以作为此三者变化的判别标志。通过对比研究柴达木盆地西部地区西岔沟、长尾台两条新生代陆相地层剖面中近10个湖相叠层石的发育层位、垂向沉积序列,表明叠层石主要发育于新生代两个气候温暖湿润的高湖面时期,而且叠层石沉积亦同时出现在青藏高原其他邻近陆相新生代盆地,显示区域性的大规模异常湿润性气候,以强蒸发和强降水的交替为特征;划分出的4种含叠层石基本沉积序列中,叠层石可在泥岩或砂砾岩硬底上生长,含叠层石灰岩层之上通常是细粒碎屑沉积或间断面,这暗示了叠层石的生长出现在滨湖、浅湖相次级湖泛面附近,或指示湖水的突然加深。     

基于TOUGH2-FLAC~(3D)耦合的三维地面沉降数值模拟及控制策略研究

地下水开采引发的地面沉降是一种多场耦合的复杂问题,土体变形过程中渗流与应力应变相互影响。采用部分耦合原理,通过渗流和变形过程中的相关状态变量来耦合成熟的商业软件TOUGH2和FLAC~(3D)进行三维变参数的地面沉降数值模拟研究,其中TOUGH2模拟渗流,FLAC~(3D)模拟土体变形,并以此为工具探讨地面沉降的控制策略。基于弹性模型承压含水层抽水的理想算例进行了变参数条件下的模拟计算,发现顶底板水平变形未被约束时水平位移不可忽略,其峰值距离抽水井有一定距离,且水平位移峰值大于垂向位移峰值;此外,由于地面沉降过程中渗透系数及孔隙率减小,导致近井区域渗流量增加,变参数模型位移量大于定参数。将以上方法应用于地面沉降控制策略研究,通过控制抽水流量及抽水时间,发现限制开采速率能控制沉降量,缩短抽水时间能控制沉降范围;对比脉冲式抽水及抽水—回灌常用地面沉降控制策略,发现抽水时采取合理的回灌措施能有效控制沉降量及沉降范围,而脉冲式抽水使得近井处弹性沉降量未得到明显控制,沉降影响范围反而更大。     

反渗透条件下粘土膜效率系数的试验研究

针对反渗透系统在给定流速和渗入端定浓度条件下的膜效率系数求解问题,提出利用粘土中盐运移模型的解析解计算膜效率系数的方法。通过设计反渗透试验,测定拟稳定状态下相关参数,利用盐运移模型的解析解,求得粘土膜效率系数,由此进一步讨论流速测定值的误差和拟稳定时长变化对膜效率系数影响。研究表明,重塑粘土膜效率系数为0.9010~0.9064,粘土的膜性能好,但120 d后计算的渗出浓度达到0.0998 mol·L~(-1),接近于渗入浓度0.1 mol·L~(-1),说明粘土膜拦截盐的能力随时间下降。此外,在拟稳定状态下的敏感性分析表明,流速在偏离试验设定条件的±10%范围内,对膜效应系数的影响不超过±1.25%,拟稳定时长变化对膜效应系数的影响不超过0.71%,说明计算方法可靠性高。     

基于SAR海浪方向谱的中国海海浪特性研究

基于Hasselmanns提出的SAR反演海浪方向谱的MPI算法,对2003-2012年间的中国海Envisat ASAR波模式数据进行了海浪方向谱反演。统计由反演的海浪方向谱得到的海浪有效波高数据,依据海浪浪级的划分,分析了中国海海浪浪级的分布特点,获得一些有参考价值的结果:(1)中国海3-4级海况的年出现概率最高,达85%;(2)中国海累月不同浪级的海浪出现概率分布符合高斯分布函数:f(x)=a*exp(-((x-1-b)/c)^2);(3)分析上述高斯分布函数的拟合系数a、b、c,发现其分布也有一定规律性。同时应用反演得到的海浪有效波高、平均波周期、平均波向等数据,分析了中国海的海浪时空分布特性,得到一些可供参考的结果。     

广西东平富Ga含锰岩系碳、氧同位素特征及意义

在广西东平碳酸锰矿含锰岩系中发现Ga含量高异常,Ga含量为5.16×10-6~82.80×10-6,平均含量为33.76×10-6,达到了Ga矿资源工业品位标准要求,但目前还未见有产Ga锰矿床的报道.为了提升对此富Ga现象的认识,对其进行了碳、氧同位素特征研究.结果显示:矿石和围岩δ13C_PDB值分别为-6.40‰~-2.20‰、-8.90‰~0.90‰,δ18O_PDB值分别为-9.00‰~-7.90‰、-9.90‰~-3.90‰.研究表明:（1）有机质参与了碳酸锰矿形成;（2）含锰岩系为热水沉积成因,Ga来源与海底热液活动密切有关;（3）海底热液活动一方面为形成锰碳酸盐直接或间接提供了大量有机质,另一方面为形成富Ga含锰岩系带来了大量Ga,被锰的氧化物或氢氧化物、海洋生物（多为热液微生物）所吸附、富集,经复杂的成岩、成矿作用而最终赋存于含锰岩系之中形成富Ga含锰岩系.      

大连周水子海水入侵区地下水多目标优化管理模型

将改进后的遗传算法GA（添加了小生境、Pareto解集过滤器等模块）与变密度地下水流及溶质运移模拟程序SEAWAT-2000相耦合,新开发了变密度地下水多目标模拟优化程序MOSWTGA。将MOSWTGA应用于求解大连周水子地区以控制抽水井所在含水层不发生海水入侵为约束的地下水开采多目标优化管理模型,得到地下水最大开采量与海水入侵面积之间一系列Pareto近似最优解。研究成果不仅为实行合理的地下水资源配置提供了科学的实用模型,同时也为解决多个优化目标下的变密度地下水优化管理问题提供高效可靠的模拟优化工具,具有重要的潜在环境经济效益。     

藏北祖尔肯乌拉山地区新生代火山岩40Ar-39Ar同位素定年及其意义

通过对藏北祖尔肯乌拉山地区大面积分布的新生代火山岩的^40Ar-^39Ar同位素测年结果分析表明,火山岩^40Ar-^39Ar同位素年龄介于45Ma～39Ma之间,集中于40Ma左右,属始新世。火山岩^40Ar-^39Ar同位素年龄的精确限定,不仅为该区生物化石缺乏的新生代陆相红层沉积时代上限提供了同位素年代学依据,而且为藏北EMⅡ型富集地幔形成时限提供了同位素年代学的约束。