基于三轴试验的黄土K0固结特性研究

静止土压力系数(K₀)是岩土工程中计算侧向土压力的关键参数,原状和重塑黄土的K₀系数在固结过程中的发展规律明显区别于黏土或砂土。为研究围压和初始孔隙比对原状和重塑黄土的K₀系数的影响,采用加装高精度局部径向位移计(LVDT)的应力路径三轴仪开展了K₀固结试验研究,结果表明:(1)重塑黄土的K₀系数受初始孔隙比(e₀)的影响较为明显,当试样的初始孔隙比减小(从0.775变为0.503),其K₀系数的最大降幅为55%;然而原状黄土的K₀系数受有效围压(σ₃′)的影响较为明显,比如在σ₃′ < 350kPa时,K₀系数为0.77~0.85,在σ₃′>350kPa时,K₀系数为0.46~0.51;(2)在固结过程中,原状黄土试样和重塑黄土试样的K₀系数均发生陡降,具体表现为重塑黄土密样(e₀<0.6)的陡降发生在固结的起始阶段,重塑黄土松样(e₀ ≈ 0.77)的陡降发生在有效围压接近100kPa,而原状黄土试样的陡降发生在有效围压为350kPa附近;(3)在相同的有效围压和密度条件下,原状黄土的K₀系数大于重塑黄土。采用核磁共振技术(NMR)获取了重塑和原状黄土的孔隙分布,并辅以试样的超孔隙水压力、排水体积等数据进行了讨论,发现结构性是造成黄土K₀系数差异的主要原因。     

Distribution,occurrence and enrichment mechanism of key metals of selenium,tellurium and cobalt in Wushan copper deposit,Jiurui ore concentration area,Jiangxi ProvinceSCIEI北大核心CSCD

武山铜矿床是长江中下游成矿带九瑞矿集区内典型的层控-接触带矽卡岩型铜多金属矿床,铜资源量达到大型,此外还共生硒、碲、钴、镓、铊等关键金属矿产,具备良好的矿产资源综合利用前景,但矿床中关键金属的分布规律、赋存状态和富集机制等研究尚未开展。本文以武山铜矿床为研究对象,系统采集了矿床南矿带接触带矽卡岩型矿体3条勘探线(W3-2、S4-2、N6-1)、北矿带层控硫化物型矿体3条勘探线(E9-2、E2-1、W4-1)和层控矽卡岩型矿体1条勘探线(E7-3)代表性岩矿石样品。通过光学显微镜和扫描电镜的观察,结合全岩地球化学和矿物原位LA-ICP-MS分析,查明了矿床中硒、碲、钴等关键金属的空间分布规律与赋存状态,初步探讨了硒、碲、钴的迁移沉淀机制。研究结果表明矿床中伴生硒、碲、钴的估算资源量分别为5513t、611t和9597t,均达到大-中型规模;武山矿床是成矿带内硒含量最高、潜在资源量最大的矿床。北矿带矿体中Se、Te、Co含量明显高于南矿带,北矿带中部成矿中心向东西远端,矿体中Se、Te、Co含量规律性增高。矿石中Se、Te、Co含量与S含量具有较强的正相关性,矿石中硫化物的含量是关键金属含量主要控制指标;Se和Co富集于含铜黄铁矿矿石、含铜白云岩矿石、含铜矽卡岩矿石(高硫)中;Te富集于含铜黄铁矿矿石和含铜白云岩矿石中。矿床中硒、碲主要以独立矿物和硫化物中类质同象替换两种赋存形式,钴则主要以Co^(2+)类质同象形式进入黄铁矿矿物晶格。矿床中硒、碲随着成矿流体温度降低、硫逸度升高、氧逸度降低、pH值升高逐渐沉淀富集;钴主要随着硫化物的沉淀富集在黄铁矿中。     

武夷山紫色土磁学特征及其对成壤的指示意义

紫色土是非地带性土壤,具有磁性本底值低的特征,是研究成土初始阶段土壤磁性矿物与成土因素关系的良好材料。目前,国内紫色土系统的环境磁学研究处于起步阶段。本研究以福建省武夷山市的紫色土剖面(简称WYS剖面,地理坐标为27°44′24″N, 118°00′36″E;海拔216.3 m)为分析对象。该剖面发育于白垩系紫红色粉砂质泥岩之上,厚度为0.9 m。通过系统的环境磁学研究,结合漫反射光谱一阶导数曲线、色度指标和常量地球化学元素指标,分析其磁学特征的层次分异,探讨磁学参数对成壤的指示意义。结果表明：1)WYS剖面以反铁磁性矿物赤铁矿为主。A层的亚铁磁性矿物磁铁矿含量略有增加,超顺磁(SP)颗粒含量更高,磁颗粒相对更细。成壤作用是造成A层和C层的磁学特征差异的主导因素。2)WYS剖面母岩具有易于物理风化、不易化学风化的特征。由于成土时间短,即便在湿热气候条件下,母质中磁性矿物转化微弱。母质和成土时间是影响紫色土磁学性质的主导因素。3)成壤过程中,少部分赤铁矿转化为磁铁矿。磁学参数的微小变化响应于弱成壤作用,表明紫色土磁学特征可以非常敏感地指示成壤强度。     

北疆积雪中溶解性砷和汞的空间分布特征及来源分析

为了解北疆积雪中砷（As）和汞（Hg）的空间分布特征及来源,基于2018年1月在北疆地区58个采样点采集的积雪样品,采用原子荧光光谱法测定积雪中溶解性砷和汞的含量,用反距离加权插值法分析空间分布特征,并利用后向轨迹模型探讨了其来源。结果表明：积雪中溶解性砷和汞的浓度分别在0.21~2.69 μg?L^-1和5.32~64.09 ng?L^-1,均低于地表水I类水质标准限值,说明积雪中砷和汞元素污染较轻。反距离加权插值法分析表明,积雪中砷和汞污染物的空间分布存在差异性,其中准噶尔盆地和天山北坡地区的浓度分布较高。结合后向轨迹聚类分析结果,推断积雪中砷和汞污染物主要来自局地活动,周边国家气团远距离传输所产生的影响较小。研究结果可为评估北疆生态环境质量及区域污染防治提供科学支持。     

试样厚度对室内测定黄土湿陷性指标的影响

湿陷性是黄土的特殊工程性质,为研究试样厚度对室内测定黄土湿陷性指标的影响,对西安某地深1~20 m内不同深度采取的黄土,利用常规高压固结仪及改造的固结仪,进行了厚度分别为2 cm与8 cm试样的湿陷试验。对比分析各深度土层2 cm试样和8 cm试样的室内湿陷试验的结果,表明：土层湿陷性较弱或压力较小时,不同厚度试样所得的湿陷系数相差不大;土层湿陷性较强时,随着压力的增大,两者的差异越来越大,同一压力下8 cm试样所得的湿陷系数大于2 cm试样所得的值。黄土的湿陷性越强,试样厚度对试验所得湿陷性指标（湿陷系数、自重湿陷系数、湿陷起始压力）的影响越大,此结论为室内湿陷试验适当调整试样厚度提供了依据。     

新世纪构造地质学的纵深发展:深海、深部、深空、深时四领域成就及关键技术

近10年来,构造地质学面临前所未有的机会和巨大的发展前景,建立超越板块构造理论的时代已经来临,地幔柱理论与板块构造理论的融合必将为太阳系乃至宇宙形成的构造过程提供全新认识。文中从宏观角度,综述了当前深部、深海、深空和深时4个发展方向取得的成就,展望了这4个方面的未来发展趋势。同时,综合概述了推动近10年来构造地质学发展的4个关键技术:针对表面构造形迹的高精度激光高度计(深空星球表面成像)、高分辨率多波束(深海海底地形成像);针对深部构造形态的层析成像(tomography);针对动力学演化(深时)的各种模拟软件(ANSYS、COMSOL、FLAC等);针对物质材料流变学的高温高压实验和成分原位测试技术。     

基于RegCM4.6的中国地区云对地表太阳辐射的影响研究

使用RegCM4.6区域气候模式，选取Emanuel和Mix（Grell+Emanuel）两种积云对流参数化方案，以2016年为例，分别对中国地区云短波辐射强迫及其涉及的物理量进行数值模拟，揭示其时空分布特征，并探究两种积云对流参数方案模拟效果的差异及其原因。结果表明：从季节平均来看，全国地表云短波辐射强迫均为负值，云对地表为冷却效应，冬季最小，春夏季较大。塔里木盆地四季均为辐射强迫低值区，夏季冷却效应最弱，辐射强迫绝对值低于40 W·m-2；全天空地表净短波辐射分布也呈显著季节差异，除夏季外均呈由南向北逐渐递减的分布趋势；晴空地表净短波辐射在横断山脉处和塔里木盆地处均比较低，其中春季最为明显；两个方案所得的季节空间分布特征大致相同，但在数值上存在差异。春季时全国大部分地区全天空地表净短波辐射通量差异最大，在55 W·m-2左右，晴空地表净短波辐射通量在青藏高原处差异在60W·m-2左右。     

藏北羌塘比隆错一带新生代火山岩的成因:壳幔过渡带局部熔融的地球化学证据

羌塘比隆错新近纪火山岩主要岩石类型为安粗岩-粗面岩,为一套中基性-中性的碱性系列岩石组合,SiO2含量介于52%～62%之间,Al2O3＞15%,Na2O/K2O＞1,MgO＜3.30%.岩石轻稀土元素较强富集,LREE/HREE=10～13,(La/Yb)N=15～19,弱负Eu异常,δEu=0.71～0.89.Mg#与SiO2的相关关系和La/Sm-La、Cr-Tb等亲岩浆元素与超亲岩浆元素协变关系表明,该套岩石为共源岩浆分离结晶的产物.岩石组合类型和低的Sm/Yb值(3.23～3.97)表明,它们应来源于岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩的局部熔融;弱的负Eu异常和Nb、Ta、Ti的相对亏损,又反映了陆源岩浆的特征,可见,比隆错新近纪碱性火山岩应为青藏高原特殊的壳幔过渡带局部熔融的产物.     

碧口群玻安质岩石地球化学及成岩构造环境

主量及微量元素系统对比表明,碧口南范坝、庙里湾地区的变质玄武岩具有低S、i低Ti、低P、高Mg#和高A l2O3/TiO2的特点,具有玻安质岩的地球化学特点;在N-MORB标准化元素配分图上,亏损高场强元素(Ti,Zr,Y),富集难熔元素(C r,Co,N i),稀土配分模式呈LREE亏损的左倾形式,表明本区岩石可能是早期经历过较高程度部分熔融后亏损难熔地幔楔橄榄岩,在有少量水参与的情况下发生部分熔融形成的。结合本区岛弧拉斑玄武岩的研究,本区玻安质岩石应来自于一个弧前消减环境,这一认识对于确定碧口火山岩系的构造属性具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积演化及其与早印支运动关系的探讨

鄂尔多斯盆地延长组下部（长8-长10油层组）沉积特征与中、上部（长1-长7油层组）存在较大的差异。延长组下部沉积时,盆地西部和西南地区地形相对较平坦,以辫状河、辫状河三角洲及滨浅湖沉积为主,碎屑岩中化学性质不稳定的组分含量较高;长7沉积期,沉积格局发生重大变革,盆地西缘、西南缘地区发育冲积扇、扇三角洲沉积体系,拗陷幅度急剧增大,半深湖-深湖区范围可达10×10.4 km2以上,而且湖盆中心向西南迁移了几十公里,碎屑岩成分成熟度增高,岩矿组合具有显著的东西分异性。此外,从延长组凝灰岩的分布特征分析,长7底部沉凝灰岩分布稳定,为同期火山作用的产物,厚度由盆地西南向东北方向逐渐减薄至不发育。上述分析表明,长8沉积末期为湖盆沉积演化的重要转折期,盆地西缘和西南缘存在一次强烈的构造地质事件,火山活动频繁,为印支运动第一幕重要的表现形式。