锦屏大理岩动态劈裂拉伸破坏及能量演化特征分析

劈裂拉伸破坏是隧洞围岩失稳破坏的主要形式之一。现阶段,在动态劈裂条件下岩石裂纹扩展及对应阶段的能量演化机制鲜有涉及。基于此,采用分离式霍普金森压杆对锦屏大理岩试样进行了不同弹速下的劈裂试验,并借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件,模拟试样动态劈裂破坏过程。从试验测试和数值计算角度,重点分析大理岩劈裂过程中的裂纹扩展机制以及能量演化特征。结果表明：在应变率为5～35 s−1时,大理岩的动态拉伸强度与应变率呈线性正相关,同其他地区大理岩相比较,锦屏大理岩的应变率敏感性相对较低;随着弹速的增加,系统内能和动能均增大,在试样破坏的瞬间系统内能降至最低;采用标定的Cowper-Symonds本构模型参数进行数值模拟,所得的试样最终破坏形态与试验观察到的现象基本一致。研究结果可为具体工程应用提供指导和参考。     

基于灰色马尔科夫链预测系统的设计与实现

通过对灰色GM[1,1]模型的算法改进,将改进后的灰色模型与马尔科夫链结合,既可以发挥灰色系统预测精确的特点,又可以利用马尔科夫链对准确预测波动性数据的优势。在灰色马尔科夫链模型的算法基础上,采用Visual Studio 2005开发环境,进行灰色马尔科夫链预测系统的设计。最后利用南方某地区十年来土地利用数据进行系统验证,结果表明,灰色马尔科夫链模型能很大地提高预测的精度和效果,符合实际要求。     

地震孕育、发生、发展动态过程的三维有限元数值模拟

为探讨用数值方法模拟地震孕育、发生、发展动态过程的途径,从线性流变体介质内制约质点运动的运动方程出发,导出了模拟地震孕育、发生、发展动态过程的三维有限元方程及程序。还给出了模拟进程中地震孕育、发生、发展过程的约束条件,使得可以用同一个程序完整地模拟地震孕育、发生、发展的全过程,为地震过程本质的认识以及物理预报的实现提供了一个潜在的新手段。     

应用河流阶地10Be深度剖面计算千年至十万年尺度流域平均古侵蚀速率

古侵蚀速率的时空变化规律是研究构造-气候-地表侵蚀之间耦合关系的重要线索。已有的研究多侧重于百万年(10⁶)或百年(10²)尺度上的侵蚀速率限定, 但对千年至十万年(10³~10⁵)尺度上的侵蚀速率限定较少。河流阶地的发育能够延续千年至十万年, 其沉积记录保留了大量流域侵蚀信号, 为建立该时间尺度上的流域古侵蚀速率记录提供了理想的数据支撑。本研究介绍了一种千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率计算方法。基于河流阶地¹⁰Be深度剖面, 约束阶地表面沉积物的¹⁰Be继承浓度和阶地面废弃年龄, 进而计算出多期阶地发育期间的流域平均古侵蚀速率。随后, 以青藏高原东北缘北祁连西段为例, 基于山前6条河流(自西向东分别为石油河、白杨河、北大河、洪水坝河、丰乐河和马营河)已发表的16个阶地¹⁰Be深度剖面数据(共81个¹⁰Be样品)和7个现代河道沉积物的¹⁰Be浓度数据, 建立了北祁连西段约200 ka以来的流域平均侵蚀速率记录(共23个侵蚀速率值)。结果表明, 北祁连西段千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率变化趋势与气候波动曲线之间存在较强的对应性, 揭示了气候变化是引起流域地表侵蚀的关键因素。上述实例证明, 应用河流阶地¹⁰Be深度剖面可有效地计算千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率, 并有助于深入剖析构造、气候和地表侵蚀过程三者之间的潜在关系, 进而推动活动造山带地区定量地貌学研究的发展。

     

渤中凹陷西南部古新世—始新世构造差异活动及沉积充填演化

渤海海域渤中凹陷西南部构造复杂,其沉积充填演化规律不明确。综合运用岩芯、测井以及三维地震资料,对该区断陷湖盆古新世—始新世的构造活动、沉积体系以及盆地充填演化规律进行了系统研究。研究表明,渤中凹陷西南部古近纪孔店-沙河街组发育孔店组末期、沙三段末期、沙一二段末期等3期构造活动,多次隆升剥蚀形成3个关键层序界面,控制整个湖盆古近纪孔店-沙河街组的层序结构和古地貌形态。古新世—始新世主要发育近源扇三角洲、辫状河三角洲、湖泊以及湖底扇等4种沉积体系类型,其分布受古物源、古地貌、断裂活动等因素制约。在古新世孔店组沉积裂陷早期,湖盆范围小,物源供给充足,陡坡带和缓坡带均以发育扇三角洲沉积为主,湖盆中心发育湖底扇沉积,晚期湖盆逐渐萎缩;始新世早期的沙三段沉积时期,断陷活动加强,随着盆地范围的扩张,物源供应减弱,湖盆洼陷区主要发育湖底扇沉积。始新世晚期沙一二段裂后沉降期,辫状河三角洲进积特征明显,分布范围广,局部地貌高位置发育湖相碳酸盐岩沉积。不同时期构造差异活动与物源供给共同制约着该区古近纪孔店-沙河街组的沉积充填演化过程,也导致了与渤海海域其他构造区沉积充填的差异性。     

中国碳减排目标的地区分解方法研究述评

碳减排目标的区域分配是中国当前控制CO2排放的紧迫问题。通过文献研究,评述了国际上针对国家之间的碳排放权的区域分解方案以及中国碳减排目标的国内区域分解方案,提出了要想真正公平、公正、可行以及可持续地进行碳减排目标的地区分解,必须明确以下几个方面的关键和核心问题:分配对象、分配原则、分配方案必须考虑的因素、分配标准、分配方法、分配模型以及分配结果的可靠性和合理性。     

南堡油田保持中深层泥页岩井壁稳定钻井液研究

在南堡油田中深层钻井过程中,东二、东三、沙一段泥页岩的剥落掉块经常造成井壁坍塌掉块、钻具阻卡、电测遇阻等井下复杂情况。分析了中深层泥页岩的理化特性,研究探讨了泥页岩的坍塌机理。在此基础上,提出了选用强封堵抑制型钻井液是有效抑制中深层泥页岩剥落掉块的根本措施。这一研究成果对于在南堡油田中深层开发工程中提高钻速、减少井下复杂情况发生具有重要意义。     

新乡市汉墓鼢鼠动物遗骸研究

河南省新乡市汉代空心砖墓考古中,发现有中华鼢鼠（Myospalax fontanieri）、东北鼢鼠（Myospalax psilurus）这2种小哺乳动物标本。可鉴定标本数（NISP）总计40件,中华鼢鼠、东北鼢鼠最小个体数（MNI）均为3。中华鼢鼠下臼齿嚼面视齿脊排列呈斜"ω"形,m1舌侧3个凹角（凹沟）,唇侧2个凹角;m3、m3舌侧和唇侧均有2个凹角。中华鼢鼠上门齿宽3.00~3.10 mm。上第3臼齿长2.74~3.20 mm,宽1.86~2.08 mm。下齿缺长6.50 mm,m1~m3总长11.30 mm。下门齿宽2.76~3.00 mm。m1长4.40~4.64 mm,宽2.76~3.00 mm。m2长3.80~3.84 mm,宽2.36~2.80 mm。m3长2.50~2.76 mm,宽1.80 mm。东北鼢鼠下门齿釉质颜色比中华鼢鼠略浅。下门齿小于中华鼢鼠,m3后端退化状态也比中华鼢鼠明显。东北鼢鼠下齿缺长6.16 mm,m1~m3总长12.58 mm。上门齿宽2.36~2.60 mm。下门齿宽2.26~2.40 mm。m1长4.52 mm、宽2.40 mm,m2长3.80 mm、宽2.20 mm,m3长2.90 mm、宽1.90 mm。我国历史时期田野考古中,小哺乳动物标本采集及研究工作很少。新乡地区现今仍生活有中华鼢鼠、东北鼢鼠,但其在历史时期生存情况未有过考古研究。该次在新乡汉墓中发现中华鼢鼠、东北鼢鼠,是新乡地区考古中首次发现鼢鼠遗骸,同时也是我国新石器时代及其以后历史时期考古中发现鼢鼠属材料最多的地点。本研究工作反映,小哺乳动物考古应在我国考古发掘中受到更多重视。新乡汉墓中华鼢鼠、东北鼢鼠遗存的发现,指示该地区现今肥沃的砂质耕地和林灌植被等在汉代时已经是人们稳定的生态背景和自然环境。中华鼢鼠、东北鼢鼠均是习于独栖的穴居动物,这些动物个体集中出现在汉墓中,应是当时古居民捕食及随葬文化造成的结果。这是我国新石器时代及其以后历史时期考古中首次确定古代居民对中华鼢鼠、东北鼢鼠进行捕食现象,以及利用中华鼢鼠、东北鼢鼠进行随葬的考古学文化现象。

     

南海陆坡大型块体搬运体系的结构与识别特征

近年来的地质与地球物理调查发现,在大陆坡第四系中发育有大规模块体搬运体系(现今的块体搬运体系也称海底滑坡)。块体搬运体系是深水常见的一种沉积物搬运机制,主要包括滑动、滑塌和碎屑流等重力流过程及其沉积物。南海陆坡白云块体搬运体系面积逾10 000 km2,可划分为3个结构单元,即头部拉张区、体部滑移-挤压区和趾部挤压区。在地震剖面中,发育多种构造:正断层、杂乱反射、逆冲断层、挤压脊和褶皱等。块体搬运体系严重威胁深水设施安全,并可能诱发海啸,是海洋地质灾害之一。同时,块体搬运体系与海洋油气及天然气水合物关系密切,物源决定块体搬运体系的物性,泥质物源的块体搬运体系通常作为良好的油气盖层,砂质物源形成的块体搬运体系可以成为储层。