岩土体渗流自由面问题的重心插值无网格方法

岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则区域上采用重心拉格朗日插值近似未知函数,利用配点法离散渗流问题的控制方程,将重心拉格朗日插值的微分矩阵离散成代数方程表达的矩阵形式。将自由面上的边界条件通过重心拉格朗日插值离散,通过置换方程法和附加方程法施加边界条件,利用正则区域上的重心插值配点法,通过迭代确定最终自由面的位置。数值算例表明所提出的无网格方法对于求解渗流自由面问题的正确性和高精度。     

两种判断月干旱过程的方法在黄河流域的对比研究

利用黄河流域160个气象站1961-2010年逐日综合气象干旱指数(CI)指数, 对比分析两种用逐日CI指数判断月干旱过程的方法. 结果表明: 对重大干旱事件个例来说, 两种方法都能大体描述事件的月干旱过程, 但干旱的强度和范围有所不同. 从干旱发生的范围来看, 两种结果的差别较小, 方法I的识别结果范围更大、更连续, 特别是对青海旱情的判断常常比实际范围大;而方法II的识别结果范围稍小, 大体上能反应干旱的整体范围, 但有时也偶尔会遗漏小部分旱区;从干旱发生的强度来看, 方法I对干旱事实的描述偏轻, 而方法II以重-特旱为主, 与实际情况更相符. 从对黄河流域近50 a月干旱频率的分析结果来看, 两种方法一致表明黄河流域分界线以西的地区常年不容易发生干旱, 而对于分界线以东地区, 两种方法的统计结果有较大差异. 方法I的结果表明, 分界线以东地区干旱的月发生频率较大, 其中, 轻旱的月发生频率最大, 其次为中旱, 而重旱和特旱的发生频率很小;方法II的结果表明, 分界线以东地区干旱的月发生频率在60%~80%左右, 其中重旱的月发生频率最大, 其次为中旱, 轻旱和特旱的发生频率很小. 总体来说, 方法II对黄河流域月干旱情况的评估结果与干旱实际情况更一致.     

冰尘结构特征及形成分析——以乌鲁木齐河源1号冰川为例

利用2007-2010年夏季在乌鲁木齐河源1号冰川采集的5个冰样, 对冰样中冰尘的特征、冰尘中蓝藻的种类及冰尘中无机矿物颗粒的粒度特征进行了分析研究. 研究表明: 冰尘为棕色球状聚合体, 粒径为0.27~3.5 mm, 分布在冰川消融区表面, 其组成成分为有机质、无机矿物颗粒和微生物. 冰尘有4种主要的内部结构: 类型Ⅰ, 具有同心层结构的冰尘;类型Ⅱ, 带有亚颗粒的冰尘;类型Ⅲ, 内部无明显结构的冰尘;类型Ⅳ, 中心位置处具有较大无机颗粒的冰尘. 冰尘中无机矿物颗粒的数量主要分布在d<3.5 μm的范围内, 且体积分布的粒径众数介于3~25 μm之间. 同时, 对冰尘中的蓝藻进行了16S rRNA基因序列的系统发育分析, 共从蓝藻16S rRNA基因文库中筛选了247个阳性克隆, RFLP分型得到10个不同的OTUs. BLAST比对, 系统发育分析将这10个OTUs归为颤藻目(Oscillatoriales)、色球藻目(Chroococcales)、未定种(Unclassified). 颤藻目为绝对优势类群, 占整个基因克隆文库的91%. 经估算, 冰尘中存在大量的有机物质和微生物, 无机矿物颗粒只占了很小的比例, 表明影响冰川消融区表面反照率的主要因素为冰尘中的有机部分, 包括有机物质和微生物.     

豫西地区早二叠世碳酸盐岩台地沉积环境及地球化学特征

焦作-禹州地区下二叠统太原组沉积相可划分为5类：开阔台地相、局限台地相、障壁岛相、泻湖-沼泽相和潮坪相,海相碳酸盐岩地层中风暴沉积事件普遍发育。开阔台地主要发育生物碎屑灰岩,生物碎屑含量高且较为破碎,以LREE明显富集,∑REE、(LREE/HREE)N值与Fe含量正相关为特点,反映古水体开阔、动荡且富含生物碎屑和胶体。局限台地主要沉积泥晶灰岩,古水体环境表现为受限、相对安静的特点。研究区太原组下部灰岩段的底部灰岩形成于海侵体系域(TST),生物碎屑含量、∑REE相对较高且轻重稀土无显著分异,Sr/Ba比值小而Ba丰度高;顶部灰岩形成于高水位体系域(HST),显示台地水体逐渐受到限制,陆源控制作用减弱,演化为更加安静低能环境。不同体系域中局限台地灰岩的对比分析,可为恢复南华北二叠纪陆表海盆地古地理特征及演化提供重要资料。     

芦岭井田煤层气开发地质条件及开发方式选择

我国煤层气地质条件复杂,针对不同地质条件,选择合理的煤层气开发方式,对煤层气抽采非常重要。分析研究芦岭井田煤层气开发地质条件显示：芦岭井田构造及水文地质条件较复杂;目标煤层发育层数多,厚度大,煤层埋藏较深,且分布较稳定;煤层主要为构造软煤,渗透性较差,气含量较高。通过对目前煤层气不同开发方式的适用性分析,结合芦岭井田的煤层气开发地质条件,在目前经济技术条件下,优选出地面垂直井为本区煤层气的首选开发方式。     

基于小波包变换的不同强度煤样的声发射特性

为了研究在单轴压缩下不同强度煤样的声发射特征,利用RMT-150C型岩石力学伺服试验系统和CDAE-1型声发射检测仪,对硬煤、中硬煤和软煤煤样进行实验研究。为了解决煤样在声发射实验中存在的各种信号干扰和信号处理方面的问题,运用小波包变换对煤样的声发射信号进行了分解、去噪和重构。研究结果表明：经过处理之后的声发射信号能够更清晰地反映硬煤、中硬煤和软煤煤样在单轴压缩下失稳破坏的变化特征。软煤、中硬煤和硬煤的声发射信号特征各不相同,随着煤样强度的增加,煤样失稳破坏时声发射累计能量和累计计数逐渐减小,煤样在受力过程中声发射能量和计数的峰值也逐渐减小,并且在峰值处释放的能量也逐渐减小。     

隧道洞顶围岩竖向全位移量测及变化规律研究

围岩内部位移通常是在工作面开挖后再进行量测,因而导致现场量测结果存在一定损失。为得到隧道施工过程中围岩内部位移的变化规律,自行研制开发了适用于量测隧道洞顶围岩竖向全位移的多点位移测试仪,该仪器具有测试原理简单、现场埋设方便、测试数据精度高的特点,且比传统多点位移计的测点多。结合阿拉坦隧道,利用该仪器对隧道洞顶处的围岩内部位移进行了量测,得到了隧道浅埋段洞顶围岩内部位移的变化规律,经分析发现,如果采用传统多点位移计进行洞内量测围岩内部位移的方式,围岩内部位移的损失程度将达25%以上,这将给围岩稳定性的判定造成直接影响;此外,通过对监控数据的分析,还得到了隧道开挖引起的围岩松弛范围。其结果对隧道的开挖与支护具有重要指导意义。     

东南亚缅泰老越柬五国与中国邻区成矿带划分及成矿特征

东南亚缅泰老越柬五国与中国西南邻区在大地构造上位于特提斯构造域东段与西太平洋构造域相交接地带,复杂的地质构造演化造就了该区丰富的矿产资源。通过近年来对东南亚中南半岛及中国邻区的地层、构造、岩浆及矿产研究,在大地构造单元划分基础上,本文将研究区划分为两个一级成矿域(特提斯成矿域、环太平洋成矿域)、3个二级成矿省(滇缅马成矿省、印支成矿省、扬子-华夏成矿省)和17个三级成矿带。并对各成矿带的地质及成矿特征进行了简单阐述。     

Large Tetrapod Burrows from the Permian Naobaogou Formation of the Daqingshan Area,Nei Mongol,China

Two new tetrapod burrow casts from the Naobaogou Formation （Middle or Late Permian） of Nei Mongol,China are described.It marks the first pre-Cenozoic tetrapod burrow from China,and one of the earliest records of tetrapod burrows.Comparison to other Permian and Triassic burrows suggests that these burrows were created by tetrapod slightly smaller than Lystrosaurus.Deduced from the morphology and sizes of two burrows and known tetrapods of the Naobaogou Formation,the burrow should be the production of a therapsid,most likely a dicynodon.These burrows indicate a seasonal climate and this area was semiarid or arid during that time.     

阿荣旗谢永贵家庭农场一带土壤化探的数学地质异常提取

应用数学地质方法对阿荣旗谢永贵家庭农场一带1：1万土壤化探数据进行了分析,得出该区异常主要受中下泥盆统泥鳅河组泥质板岩、沙质板岩与安山岩体接触带形成的矿化异常控制。研究区土壤地球化学R型聚类分析表明,10种微量元素可以分为3类：第一类为Cu、Ag、Au、As、Mo,第二类为Pb、Zn、Bi、Hg,还有一类为Sb。第一类反映了石英脉或蚀变岩型矿化的指示元素组合,第二类反映了中温的矿化元素组合。对研究区元素采用因子得分趋势面分析提取其反映局部异常变化的剩余异常,再对剩余异常进行多因子叠加法成图。在该区共圈定出4个异常靶区,以石英脉或蚀变岩型金矿化为主,是下一步重点的找矿区域。