复杂障碍物区三维地震观测系统多方位角变观设计技术及应用

村庄作为大型障碍区在地震数据采集施工过程中往往会成为整个工区的施工难点。为解决这些难点问题,对地震采集观测系统进行特殊观测系统设计是唯一有效的技术途径。项目的地震数据采集质量和采集成本与特殊观测系统的设计的优劣息息相关。这里使用基于贪心算法的特殊观测系统优化设计程序,在测试工区对大型村庄障碍区和浅层地震地质条件运用了不同测线方位角的交叠观测系统设计。在村庄等具备不同测线方位角的观测系统布设条件的大型障碍区,使用优化合理、经济适用的特观设计做出了初步尝试,为野外地震数据采集工作的降本增效提供了有利的技术支持。     

密度和干湿循环对黄土土-水特征曲线的影响

土-水特征曲线在非饱和土力学中扮演着重要的角色。影响非饱和土土-水特征曲线的因素很多,如初始密度、干湿循环、荷载等。利用GCTS土-水特征曲线仪,主要测定了不同初始干密度的重塑非饱和黄土试样的减湿土-水特征曲线,选取合理的土-水特征曲线模型进行数据拟合,通过分析模型拟合参数来研究初始干密度对非饱和黄土土-水特征曲线的影响;并对给定初始干密度的试样进行了2次干湿循环试验,测定相应的减-增湿土-水特征曲线,通过对比干湿循环曲线上体积含水率的差异,提出了“滞回度”的概念,初步研究了黄土土-水特征曲线在干湿循环下的滞回特性规律。这些成果将为研究应力作用下的土-水特征曲线模型以及考虑干湿循环的力-水耦合本构模型发挥重要作用     

“物探+遥感”技术在矿山生态修复中的应用——以邢台园博园为例

矿山经过多年开采, 地下形成采空区, 造成地面沉降, 开展绿色发展、生态修复工作刻不容缓. 冀中邢东煤矿由于长期开采, 造成不同程度地面塌陷, 不适于人类长期居住和农业耕作, 邢台市经研究决定在采煤塌陷区建设中央生态公园——邢台园博园. 基于此, 通过收集分析研究区内的地震、电法等物探资料, 确定煤矿煤层赋存形态、采空区范围及富水情况, 指导地面进行生态公园选址; 利用遥感技术监测矿山生态修复进度. 研究表明: 在矿区开展地震、电法工作查明煤矿开采生产情况, 对科学规划地面矿区生态修复工作具有指导意义; 利用遥感技术实时动态监测矿山生态修复进程, 可为生态环境修复提供数据基础, 对治理前后生态环境变化对比分析及效果评价提供影像资料.     

基于修正剑桥模型的三轴试验仿真模拟

基于虚拟现实思想,研制了三轴试验的计算机虚拟仿真课件。介绍了使用Authorware平台开发研制的三轴试验的计算机仿真课件以及太沙基三轴固结过程中孔隙水压力计算公式,详细论述了基于修正剑桥模型的三轴试验土样在不排水剪切过程中超孔隙水压力、应力-应变关系、有效应力和总应力的推导过程,并在课件中编程实现。通过利用课件对三轴试验进行模拟操作,不仅能使学生进行系统的试验前的操作训练,而且能够使学生更深刻地掌握土力学的基本原理。     

北山南带音凹峡地区酸性火山岩年代学、地球化学研究:二叠纪裂谷岩浆作用的新证据

北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,是中亚造山带、塔里木克拉通和华北克拉通的构造结合部。年代学资料表明北山南带晚古生代存在一期重要的岩浆活动,所形成的岩石类型包括了镁铁-超镁铁质杂岩、花岗岩类以及酸性火山岩。音凹峡地区位于北山南带,该地区广泛分布着厚度巨大的二叠系。这套地层主要是由酸性火山岩及火山碎屑岩组成,流纹岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为273±1 Ma,为早二叠世。针对音凹峡地区酸性火山岩的地球化学研究发现,其具有高SiO_2、K_2O+Na_2O、Al_2O_3含量、低Fe_2O_3~T、Mg O、P_2O_5含量;富集轻稀土元素,重稀土元素无分异,具有明显的Eu负异常;微量元素方面,酸性火山岩富集Cs、Rb、Th、U、Zr和Hf等元素,而相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。酸性火山岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-6.0~3.9,具有较老的Hf同位素模式年龄,t_(DM2)=1046~1669 Ma。音凹峡酸性火山岩的地球化学证据表明这套火山岩系可能由中-新元古代壳源岩石部分熔融形成,并与幔源岩浆进行了不同程度的混合,之后发生了分离结晶作用。综合音凹峡地区同时代镁铁质岩石、花岗岩类的研究成果,以及该地区二叠系沉积建造及火山岩特征分析可知,北山南带在早二叠世应处于大陆裂谷的构造背景。     

黏土颗粒间液桥从形成至断裂时毛细力的演化规律EI北大核心CSCD

通过土颗粒间形如液桥的水分毛细力认识和解释非饱和土的持水特性日趋为土力学界所关注。为研究黏土颗粒间液桥毛细力的演化规律,将黏土颗粒其简化为一对平行的片状颗粒,不考虑黏土颗粒表面的粗糙度。以Young-Laplace方程为基础,推得表征黏土颗粒间液桥毛细力关于固-液接触角和液桥体积的无量纲表达式;再令该无量纲表达式为0,绘制出固-液接触角与无量纲液桥体积的关系曲线,将1/3相似文献   

基于土颗粒级配预测非饱和渗透系数函数的物理方法

针对非饱和渗透系数函数研究中引入未知经验参数会降低预测可靠度的问题,对土样颗粒级配曲线上划分的粒组分别构建形如立方体的天然土颗粒集合体与理想球体颗粒集合体。通过分析两者的几何特征和物理性质,提出计算土孔隙半径的理论表达式;将每个粒组对应的孔隙简化为理想圆柱形孔隙,基于天然土孔隙与理想孔隙内水分流量的相似关系,结合Hagen-Poiseuille公式,构建预测非饱和渗透系数函数的物理方法。依据非饱和土水力特性数据库UNSODA中8个典型土样的持水试验结果验证了孔隙半径表达式在表征土孔径分布时的合理性。结合该数据库及已有文献中26个土样的非饱和渗透试验结果对物理方法进行了验证,通过计算非饱和渗透系数预测值与其实测值之间的相关系数发现其在0.703～0.999范围内变化,并对土样非饱和渗透系数与体积含水率关系的形态和吻合度描述较好,为研究土的非饱和渗透特性提供了一种无需引入未知经验参数的新方法。     

饱和土体小孔扩张问题的弹塑性解析解

将土体在圆孔扩张过程中的应力分布分为三个区域，基于修正剑桥模型，推导了圆孔扩张过程中土体在三个区域的超孔隙水压力的解析表达式，对比分析了固结比对土体中应力分布的影响。分析推导可为沉桩、旁压试验、静力触探等岩土工程问题提供理论依据。     

广东洽水地区花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代:对华南内陆~100Ma构造环境的制约

【研究目的】东南沿海地区发育大量~100Ma的岩浆岩,在华南内陆该期岩浆作用虽报道较少但往往与成矿有关。查明该期岩浆作用在华南内陆的分布,将为该区晚燕山期构造背景的研究及相关找矿勘查提供科学依据。【研究方法】基于1︰5万区域地质调查和详细的岩相学研究,对位于华南内陆的郴州—临武断裂附近的洽水地区花岗岩,划分为5个侵入次：（1）粗—中粒斑状含角闪石黑云母二长花岗岩;（2）中—细粒斑状含角闪石黑云母二长花岗岩;（3）中—细粒斑状黑云母二长花岗岩;（4）中—细粒含斑黑云母二长花岗岩;（5）细粒含斑黑云母正长花岗岩。然后系统地对不同侵入次的代表性岩石进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。【研究结果】获得第一到第五侵入次的年龄为102～97Ma,均属早—晚白垩世之交（~100Ma）侵入岩。【结论】综合分析对比华南内陆及东南沿海地区~100Ma的岩浆事件,认为华南内陆该期岩浆活动的动力学机制是：古太平洋板块俯冲后撤引发的弧后及陆内岩石圈伸展,导致郴州—临武等古深大断裂重新活化拉张,引起软流圈上涌和岩石圈减薄,进而产生较强烈的幔源和壳源岩浆活动。