地下立体交通箱涵管幕双重置换自动导向技术研究

为适应地下立体交通工程箱涵顶进置换管幕施工的新方法,研究开发了一套以自动全站仪为主的智能导向系统。介绍了该智能导向系统的原理及关键技术,并结合该系统在上海金山既有铁路下顶进公路箱涵工程的顺利完成和成功应用,表明了该系统在实际施工中的优越性与实用性,具有自动化程度高、可靠性强、测量精度高的特点,可以为纠偏提供实时偏差信息,达到信息化施工的目标。     

吉木乃县近50年积温变化特征及其对小麦产量的影响分析

利用吉木乃县1961-2010年的积温和小麦产量资料,对日平均气温稳定通过0℃、10℃的初日、终日、初终间日数、积温的变化特征进行了分析;运用相关分析法探讨了生长期积温对小麦产量的影响。结果表明：近50年吉木乃县的积温变化是明显的,积温显著增多,≥0℃积温变率为83.7℃/10a,≥10℃积温变率为57.5℃/10a;稳定通过0℃和10℃界限温度初日提前、终日推后,初终间日数均呈增加的趋势。春夏季积温与春小麦产量的相关关系显著,当0℃积温距平每增加1℃时,小麦产量将增加0.15%;当10℃积温距平每增加1℃时,产量将增加0.12% 。积温变化使小麦冻害减轻,但干旱、干热风危害加大。     

钻孔多参量指标预测冲击地压危险性的试验研究

为准确预测预报冲击地压危险性,提出一种通过监测钻孔过程中钻杆推力、钻杆扭矩与钻屑量等钻孔多参量指标变化规律来预测冲击危险性的方法。利用自主研制的钻孔多参量一体化测试装置,在实验环境下对不同煤体应力状态下的多参量指标进行测试分析,发现钻杆扭矩与钻屑量均随着煤体应力的增大而增大,钻杆推力随着钻进时间的增加呈现先增大再减小,并出现波谷随后增大最后减小的规律。在相同钻机及钻具条件下,进行井下原位钻孔试验,结果表明：随着钻进深度增大,钻杆扭矩与钻屑量变化规律呈现较好一致性,在5 m深度前均先增大随后减小;钻杆推力在1~4 m内呈上升趋势,在5 m处下降至波谷位置,随后推力值再次上升,最后呈稳定趋势。对此区域应力分布带情况进行划分,可确定应力峰值点大致在孔深5 m处,并利用SPSS数据分析软件初步确定此试验点钻杆推力临界指标为7.5 kN,钻杆扭矩临界指标为50.0 N·m。研究结果可为冲击地压等煤矿动力灾害危险性的预测预报提供理论基础与工程指导。     

黄河冲积扇平原浅层地下水中氮循环对砷迁移富集的影响

黄河冲积扇平原浅层地下水砷含量超标情况严重,豫北平原的主体是黄河冲洪积扇平原。全面了解豫北平原浅层地下水氮循环驱动下砷的富集模式,对地下水资源的可持续利用和居民健康至关重要。本文采集豫北平原513组浅层地下水样品,采用原子荧光光谱法测定砷含量,原子吸收光谱和离子色谱等方法进行全分析及微量元素分析,对该地区高砷地下水的水化学成分以及地下水中硝酸盐、氨氮与砷之间的相关关系进行探究,并研究了氮循环对地下水中砷迁移富集的影响。结果表明：研究区浅层地下水中砷浓度超标率为17.3%。不同沉积环境条件下氮的赋存形态和转化方式是砷富集的重要驱动因素。山前冲洪积扇裙带中经硝化作用产生大量NO3-,浓度平均值为9.3mg/L,为各区最高,同时砷浓度为各区最低,平均值为1.3μg/L,NO3-与砷浓度之间良好的负相关性表明硝化作用产生大量NO3-,不利于含砷氧化铁的溶解;NH4+含量较高的冲洪积扇前洼地及黄河决口扇地区,为高砷地下水的聚集地,两地地下水砷浓度平均值分别为49.7μg/L和18.9μg/L,超标率达到87.5%和71.4%。地下水中砷含量与NH4+之间良好的正相关关系表明,反硝化和硝酸异化还原成铵（DNRA）过程消耗了地下水中的NO3-,生成大量NH4+,促进吸附了砷的铁氧化物的还原溶解而导致砷释放到地下水中,形成了富集砷的环境。     

μ-XRF技术在黄龙铺钼(铀)矿床铀矿物学研究中的应用

东秦岭碳酸岩型钼成矿带是全球最大的钼成矿带。该带内的黄龙铺矿床是中国最早发现的碳酸岩型钼矿床之一。最近的野外地质调查发现,部分钼矿石具有较高的放射性异常,但其放射性元素的赋存形式和矿物学特征尚不明确。本文借助聚毛细管微束X射线荧光光谱分析（μ-XRF）分析速度快、原位无损、高灵敏度的分析优势,快速查明铀矿物的空间位置,再结合扫描电镜分析（SEM）和X射线能谱分析（EDS）,确定铀矿物的种类及其次生变化。研究表明：黄龙铺矿床高放射性矿石中主要的铀矿物为钛铀矿、铌钛铀矿和晶质铀矿,它们与方解石、长石、黄铁矿、辉钼矿和黄铜矿呈共生关系。矿石中铀矿物后期均遭受氧化性流体改造,发生了明显的蚀变,钛铀矿蚀变之后转变为含Nb的钛铁氧化物,铌钛铀矿和晶质铀矿蚀变后矿物内部形成大量空洞,流体来源可能为大气降水。背散射电子（BSE）图像上灰度差异明显,暗示着矿物中元素分布的不均一性。     

新疆备战火山岩型铁矿床大哈拉军山组碳酸盐岩中铁矿体的发现及成因意义

新疆西天山备战铁矿床出露下石炭统大哈拉军山组海相火山喷发-沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造, 前人认为矿区铁矿体赋存在中-基性火山岩中, 主要为岩浆-热液成因。本文作者对矿区进行了剖面测量和钻孔岩芯编录, 发现在碳酸盐岩地层中也发育有铁矿体, 该矿体由纹层状、浸染状、条带状和块状矿石组成, 前三种矿石组成贫矿体, 呈层状分布于碳酸盐岩中; 块状矿石组成富矿体, 呈脉状产出于不同围岩界面及裂隙中。对矿区的碳酸盐岩进行了岩相学、地球化学和同位素分析, 认为区内碳酸盐岩包括灰岩、硅质灰岩、白云岩、钙质白云岩和大理岩等, 含矿岩石主要是白云岩。碳酸盐岩的碳同位素δ¹³C_V-PDB值(3.0‰~5.2‰)变化小, 而氧同位素δ¹⁸O_V-PDB值(-21.7‰~-12.3‰)变化大, 与成岩作用及热液活动有关; 灰岩和硅质灰岩的U/Th(< 0.5)、Ni/Co(2.99~7.59)和V/Cr(1.37~2.32)比值相对较低, δCe(0.85~1.02)异常不明显, 硅质灰岩中含有较高的SiO₂(>15%)和Al₂O₃(>3%), 其中还有硅质岩夹层, 指示其沉积环境为受陆源碎屑混染作用影响的酸性、氧化环境。白云岩的U/Th(>0.5)、Ni/Co(6.01~-18.36)、V/Cr(2.06~5.38)比值适中, δCe(0.83~0.98)具有负异常, 岩石含有硫化物和有机质, 很少有陆源碎屑混染, 指示白云岩沉积环境为碱性、还原环境, 利于Fe²⁺的溶解及铁胶体沉淀成矿。矿相学和矿物化学研究表明, 碳酸盐岩中的纹层状和浸染状矿石的磁铁矿分别是铁胶体后期转化和黄铁矿被交代的产物, 磁铁矿具有富镁低硅的特点, 为沉积成因; 而条带状和块状矿石中的磁铁矿是重结晶作用和热液交代及充填作用所致, 磁铁矿具有富钙和铝的特点, 为热液成因。因此, 备战铁矿床的碳酸盐岩中发育的铁矿体为沉积成因, 有后期热液成矿作用的叠加, 可归为沉积-热液叠加成因。

     

软土地区双线区间盾构隧道施工对周边地表以及建筑物沉降的影响

研究盾构隧道施工对周围地面以及建筑物沉降造成的影响,是软土地区盾构隧道安全施工和正常运营的基础课题。为了分析宁波轨道交通5号线同德路站—石碶站区间双线盾构隧道施工对周边地表和建筑物的影响,本文在建立盾构隧道动态施工过程三维有限元模型的基础上,基于地表以及建筑物沉降数值模拟结果与现场监测值的对比,分析了隧道开挖对隧道周围地表沉降与建筑物沉降的影响。结果表明,掘进完成时,开挖方向沉降槽往上行线隧道方向偏移、呈现倒梯形形态,横断面影响区域为距离双线隧道轴线中心小于3倍隧道直径;上行线在下行线开挖后并不会增加地表沉降,但增大了沉降槽宽度;下行线到达前产生的沉降占最终累计沉降的67%;当盾构掘进面刚到达建筑物时、建筑物的倾斜方向与盾构掘进方向一致,当盾构掘进面离开建筑物时、建筑物将沿着盾构掘进的反方向倾斜;建筑物两侧沉降值较中部沉降值降低了83%;双线贯通后建筑物沉降呈“U”形分布,最大沉降量发生在远离隧道一侧距建筑物中心0.5 m处。     

Multiproxy Paleosol Evidence for Jurassic Paleoclimate Fluctuations in the Sichuan Basin, SW China

Paleoclimate reconstruction of continental environments has been hampered by the limited evidence. A thick sequence of Jurassic continental deposits in the Sichuan Basin, Southwest China yields abundant paleosols that may offer valuable insights regarding Jurassic climate scenarios. A succession of 169 paleosols belonging to Protosols, Calcisols, and Argillisols from 23 detailed stratigraphic sections was recognized and characterized macro- and micromorphologically and assessed for mineral and geochemical compositions. Quantitative paleoclimate reconstructions using bulk geochemical proxies, the depth to and the stable oxygen isotopic composition of paleosol carbonates indicated a predominant alternation of semiarid and arid cool/warm-temperate climatic conditions punctuated by several episodes of subhumid and humid climates that generally prevailed in the Sichuan Basin during the Jurassic. The estimated paleoatmospheric CO2 concentrations (pCO2) from calcic paleosols yielded a low range of ~104 ± 58 to ~610 ± 152 ppmv during the Middle Jurassic. The terrestrial paleotemperature changes in the Sichuan Basin coincided with the pCO2 variations, which probably resulted from global geological events (e.g., volcanic activities, magmatic and oceanic events, and the ephemeral caps development) in the Middle Jurassic. Jurassic climatic fluctuations in the basin were likely attributed to true polar wander due to global plate motion, megamonsoon effect linked to global and regional paleogeography, and regional paleotopography.     

青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望

青藏高原形成演化涵盖了前身的东特提斯地质构造演化、新生代地质构造演化和高原隆升对气候环境演变的制约,它不仅包含有关全球构造的空间格局、运动状态的历史记录,而且也留下了青藏特提斯洋陆转换、盆山转换构造体制的时空结构、运动形式和发展变化的地质遗迹。所以青藏高原是研究全球构造的窗口,被自然科学工作者誉为解决地球动力学的一把钥匙。自20世纪60年代以来,特别是1979年以来我们先后开展了青藏高原地质构造演化、系列编图及综合集成等研究工作。本文以认识现今青藏高原地质历史各阶段重大地质构造事件的结构组成和演化为主线,回顾了40年来历次重大青藏高原基础地质研究过程,系统总结了青藏高原新生代隆升过程、碰撞构造效应,以及东特提斯地质调查研究中一系列重要新发现、新进展、新成果,并对相关研究成果和新发现进行了简要的归纳梳理。在此基础上,就青藏高原形成演化模式、科学理论与学术争论观念层次上的问题,以及关键的基础地质问题等方面进行了讨论与展望。     

宁夏银川盆地灵武地区古近纪—新近纪沉积岩地球化学特征及对古环境演化的启示

沉积岩元素地球化学特征是研究古沉积环境的一种有效方法,特别适用于露头局限分布的地区。银川盆地第四系覆盖广、沉积厚度大,古近纪—新近纪沉积仅分布于盆地周边局部地区,且露头不连续,沉积环境研究较薄弱。通过对银川盆地灵武地区古近系—新近系碎屑岩主量、微量和稀土元素的系统采样分析,探讨该时期沉积物源特征、沉积环境与古气候变化。研究结果认为：①银川盆地灵武地区古近系—新近系物源以长英质火山岩为主;②古近纪—新近纪的沉积环境总体上为氧化环境,含盐度较高,气候特征以干旱炎热为主;③新近系彰恩堡组与古近系清水营组相比,氧含量相对增加,含盐度相对较低,水体相对变迁,湖盆由封闭体系逐步向开放体系过渡。该研究成果为银川盆地和宁南盆地渐新世—中新世晚期统一湖盆系统的建立提供了基础地质资料。