深埋炭质板岩隧道的大变形分级研究

为合理实现炭质板岩隧道的大变形分级,以木寨岭隧道大变形段五个监测断面的监测成果为基础,利用极限位移准则实现其现状分级,利用递进优化思路构建隧道大变形预测模型,并根据外推预测结果的速率均值实现大变形发展趋势分级。结合隧道大变形的现状分级和发展趋势分级结果,开展隧道大变形发育程度的综合评价。实例分析表明：在大变形现状分级过程中,不同位置处的大变形等级存在一定差异,其中,以DK180+960 m断面的大变形程度相对最为严重,属Ⅴ级-极严重,其余四个断面的大变形等级为Ⅳ级-严重;通过发展趋势分级,得DK180+940 m断面和DK180+960 m断面的大变形发展趋势等级为2级,其余三个监测断面属1级,均具持续增加趋势,趋于不利方向发展。结合前述大变形现状分级和发展趋势分级结果,综合得出DK180+960 m断面的大变形最为不利,其次是DK180+940 m断面,其余三个断面的大变形程度相似。因此,可根据断面的大变形综合评价结论来制定具有针对性的防治措施,以达到优化现场防治措施的目的。     

富铁橄榄石的水溶性实验研究SCIEI北大核心CSCD

地幔的力学性质主要受橄榄石流变性的控制,含水对橄榄石流变性质的影响很大,而橄榄石的水溶性受到温度和铁含量的影响,因此,本文进行了不同铁含量橄榄石在不同温度下的水溶性实验研究。实验使用的样品为天然橄榄石单晶Fa_(17)和Fa_(24.7)(Fe_(No.)=100×molar Fe/(Mg+Fe))以及人工合成的橄榄石单晶Fa_(22);橄榄石单晶的水溶性实验在300MPa围压和1273~1473K的温度条件下进行,每隔50K进行一组实验,氧逸度被控制在Ni NiO水平上。实验结束后,对橄榄石单晶沿b面进行双面研磨抛光,用电子探针分析确定橄榄石单晶成分,采用EBSD精确测量橄榄石的单晶方向,使用红外光谱仪(FTIR)的非偏振光路测试橄榄石单晶在b轴上的吸收光谱。对FTIR吸收光谱进行积分得到富铁橄榄石的水溶性实验结果:当温度由1273K升至1473K时,橄榄石单晶Fa_(17)的水溶性变化为600~1200H/10^(6) Si,橄榄石单晶Fa_(24.7)的水溶性变化为1000~1300H/10^(6) Si,人工合成的橄榄石单晶Fa_(22)的水溶性变化为500~900 H/10^(6) Si。因此,相同铁含量橄榄石单晶的水溶性随温度的增加而增加,相同温度条件下,天然形成的橄榄石的水溶性随着铁含量的增加而增加,百分之一的铁含量的增加,可以导致约百分之十的水溶性的增加。本文所研究的不同铁含量的橄榄石可以为更好地估算上地幔水溶性提供依据。     

砂卵石地层非开挖顶管施工地表沉降控制研究

砂卵石地层具有地层结构松散、透水性高、粘聚力小、自稳能力差等特点,往往为工程施工带来许多难题。为了更好地研究砂卵石地层非开挖顶管施工时地表的沉降规律及相应的控制措施,以成都市华阳、万安、正兴片区雨污水管网W31-W32顶管段为研究对象,采用工法比较、数值模拟与现场实测相结合的方法,提出了适用于砂卵石地层地表沉降的控制措施。研究结果表明：在砂卵石地层中,采用袖阀管注浆加固管周土体与高压旋喷桩加固洞门的措施是合理有效的,加固后地表沉降量相较于未加固时降低了48.1%,洞门处的地表沉降量降低了51.1%,满足了地表沉降控制要求,验证了地层加固措施的效果,可为后续类似的非开挖顶管施工提供借鉴。     

从石峁遗址出土植物遗存看夏时代早期榆林地区先民的生存策略选择

石峁遗址是新石器时代晚期至夏时代早期榆林地区农牧交错带中的超大型中心聚落,产生于聚落林立、社会等级分化明显的社会复杂化进程中。文章通过鉴定与分析石峁遗址核心区皇城台地点东护墙北段上部、门址及大台基等区域浮选所获样品,结合已公布的外城东门、后阳湾等地点的植物遗存鉴定数据,对石峁遗址夏时代早期样品中出土的植物遗存进行综合研究。通过2012~2019年的浮选工作,共获得了187份夏时代早期样品,出土炭化植物遗存共计17816粒,其中农作物遗存8905粒,包括粟、黍、水稻及大豆;非农作物遗存包括非农作物种子和植物果核等共计61种植物,总数为8911粒,分属于禾本科、藜科、豆科、蔷薇科、菊科、蓼科等。结果显示,石峁先民夏时代早期的生业模式以农牧业并重为主、采集狩猎为补充。其中,农业结构以粟黍种植为主,还首次发现了少量水稻、大豆等可能为上层先民与周边地区交流获得的稀有食物;畜牧业中,主要利用胡枝子、草木犀、委陵菜属、冷蒿等饲草喂养黄牛、羊等主要家畜;同时,还存在采集果实等行为。石峁先民生业模式的选择是其人群受所处的农牧交错带环境影响产生的结果,"舍不得农业,离不开牧业"即是石峁先民及地区其他同时期人群的真实写照。多样化的生存策略、周边聚落的粮食输入及与其他区域中心的文化交流,保障和巩固了社会复杂化进程中石峁遗址的核心地位,并推动了地区早期国家的产生与发展。     

滇中富碱斑岩风化成土过程中元素地球化学行为及其主控因素

富碱斑岩带分布较广,目前对其风化过程中的元素地球化学行为研究较少。笔者等以滇中姚安富碱斑岩为例,通过对其化学风化过程的研究,有助于了解富碱斑岩成土过程中元素富集贫化控制因素,丰富碱性岩浆岩风化成土理论。笔者等分析了富碱斑岩风化过程中的矿物风化特征、元素含量分布特征、化学风化趋势、元素迁移富集特征及主控因素,结果表明：富碱斑岩各风化层元素含量与基岩具有继承性,体现了原位风化的特征,符合北亚热带季风气候下云南境内上扬子地块岩石的风化特征;与大陆上地壳组成（UCC）相比,风化成土过程中Ca、Na、K等阳离子强烈淋失亏损,Fe、Al富集;化学风化过程主要发生脱Ca、Na、K、Mg、Si与富Al、Fe作用,风化早期主要为去Ca、去Na过程,风化中、晚期为去K、去Mg、富Al、富Fe过程,并伴随着强烈的脱硅作用;结合迁移系数,常量元素活动性强弱顺序为：Ca>Na>K>Mg>Si>Al>Fe;微量元素地球化学行为一方面主要受地球化学性质相似的常量元素行为控制,另一方面Al、Fe氧化物/氢氧化物和受黏土矿物吸附作用的影响,Sm、Nb、Sc、Th、Ti、U、Y、Cu、Cr、Ni随风化原地残余富集,Ba、Rb、Sr与K、Na、Ca、Mg等常量元素行为一致,随风化而淋失迁出。     

Migration-circulation processes and enrichment-mineralization mechanism of lithium-beryllium elements in the continental crust.SCIEI北大核心CSCD

锂铍金属是世界关键金属资源,矿床类型多样,成矿作用发生在大陆地壳。但大陆地壳中锂铍元素的迁移-循环规律及不同锂铍矿床间的成因联系尚不清楚。本文系统地总结与梳理了大陆地壳结构与物质循环特征和不同类型锂铍金属矿床间的成因联系,提出大陆地壳锂铍循环-成矿系统的概念与模型,并将大陆地壳锂铍的迁移与循环划分为四个过程:变质过程、深熔过程、花岗岩浆过程、花岗质岩浆岩风化、淋滤与蚀变的浅-表生过程。沉积岩中锂铍元素在变质过程中可富集到一些变质矿物中,一些富锂铍黏土矿物也在变质过程转变成新的富锂铍变质矿物(如绿泥石、云母与堇青石);地壳深熔过程使得锂铍元素从变质矿物中释放出来并聚集在花岗岩浆中,麻粒岩相深熔(如黑云母脱水熔融与堇青石分解熔融)可能是锂铍大规模成矿的主要熔融方式;绝大多数锂铍矿床与花岗岩浆及其岩浆岩有关,是花岗岩浆与花岗质岩浆岩在不同演化阶段与不同方式富集成矿的结果;浅-表生过程对锂铍花岗岩-伟晶岩和流纹岩与流纹质凝灰岩的物理化学改造,可形成盐湖卤水型锂矿床、黏土型锂矿床以及各种次生锂铍矿床。变质过程中锂铍的迁移与富集机制,大型-超大型花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床形成条件与关键控制因素等问题,是亟待研究与思考的科学问题。     

基于EEMD-PSO-GRNN模型的元江中上游径流预测

径流序列的非线性和非平稳特性使得高精度的径流预报存在困难。本文组合EEMD和GRNN模型形成EEMD-GRNN耦合模型,预测时通过将径流序列分解为确定成分与随机成分并通过GRNN模型分别进行预测,预测值的加和则构成径流最终预测结果。EEMD-GRNN耦合模型应用到元江中上游,并与其他模型进行比较,结果表明：EEMD-GRNN耦合模型具有更高的预测精度,对径流的总体趋势预测有良好的效果,但在随机性的模拟上有待进一步完善。EEMD-GRNN耦合模型优于BP、GRNN、EEMD-BP模型,能有效提升径流预测的精度,可为流域的水资源优化调度等提供决策支持。     

湘南红旗岭锡钨铅锌多金属矿区构造控矿规律及找矿预测

红旗岭多金属矿区位于南岭成矿带中段北缘东坡矿田北东侧,是湘南脉状锡钨铅锌矿床的典型代表之一。矿体严格受构造控制,具有明显的平/剖面矿化分带现象。本文通过大比例尺构造剖面精细解析,典型控岩控矿构造力学性质鉴定,查明了锡钨矿体、铅锌矿体的控矿构造特征,总结了该矿床的构造控矿规律,提出深部有利赋矿构造部位。结果表明:(1)4号和101、102、103号锡钨矿体受NNE向断裂控制,具倾向相反、下钨上锡和深部交汇的空间分布特点。(2)F₄为4号锡钨矿体的主控断裂,倾向SE,主要经历了成矿前压性→成矿期压扭性的转变过程; 101、102、103号锡钨矿体受NNE向张性构造控制,倾向NW。(3)铅锌矿体(脉)空间展布总体受NE-NEE向断裂控制,具多期活动特征,经历了成矿期张扭性→成矿后左行扭性的转变过程,受其控制的3号矿体在平面上自南西侧至北东侧矿化元素呈现锡钨→铅锌过渡的分带规律。(4)矿区西侧NNE向控锡钨断裂向下延伸可与矿区东侧NE-NEE向控铅锌断裂联通。综合研究表明矿区东部控制铅锌矿体的NE-NEE向断裂深部具有较好锡钨找矿前景。     

西非北部塞内加尔盆地油气富集规律与勘探方向

西非北部塞内加尔盆地是位于前寒武系—古生界结晶基底之上的巨型裂谷-被动陆缘叠合盆地。笔者基于地震、典型钻井、测井资料及国际油气商业数据库和勘探的最新成果,结合区域地质背景和盆地构造沉积演化特征,分析盆地油气成藏条件、成藏特征和富集规律,并预测未来勘探方向。研究表明,盆地经历前裂谷、同裂谷和被动陆缘3期构造演化阶段,盆地结构呈“北缓南陡”形态,具体表现为“北部窄陆架缓陆坡、南部宽陆架陡陆坡”特征。盆地发育裂陷期湖相和被动陆缘期海相两套烃源岩,裂陷期烃源岩对盆地深水区白垩系成藏具有重大贡献,被动陆缘期烃源岩在上覆地层较厚时才成熟。盆地可划分为3种油气成藏模式。(1)陆架区下生上储,断层沟通不整合,陆架三角洲前缘浊积砂岩成藏模式。(2)斜坡坡脚区下生上储、断砂配置输导、近源供烃成藏模式。(3)深水-超深水区下生上储,垂向运移,构造-地层型浊积砂岩成藏模式。陆架边缘三角洲前缘砂体、斜坡坡脚处的浊积水道和海底扇、深水区浊积水道和浊积扇是塞内加尔盆地重点勘探领域,深水区大型构造-地层圈闭为盆地最重要的勘探目标。