水--煤层气两相流体在煤层中的渗流规律

采用煤体承受有效应力、水-气混合流动及固一流相互作用的基本原理，建立了煤层气开采过程中水-煤层气两相流渗的基本方程，通过自行设计的实验装置，测定了煤层中水-煤层气共同流动时的两相流体的流量，渗透率及随水的饱和度变化关系，并据此模拟出了反映水-煤层气渗透基本规律，从而为煤层气开采提供了理论基础。     

淮南深地重力观测的环境噪声评估与慢地震探测潜力

深地实验室的低噪声特性为高精度连续重力观测提供了理想的外部条件.为了揭示深地观测环境对重力观测精度的提升效果,本研究利用CG-5型和CG-6型各两台重力仪,在淮南煤矿的地下和地表同时开展重力观测.为减小仪器性能差异对结果的影响,先在淮北重力站进行同址观测.研究结果表明,相比于地表观测,地下观测可以减少1/3至1/2的线性漂移和1/3左右的非线性漂移,提取的潮汐因子精度也更高.地下非线性漂移的功率谱密度比地表低,二者差异在半日波频段最大可达15 dB.相比于地表和山洞,深地观测在次地震频段有明显的低噪声优势.地震位错理论计算结果表明,冲绳海沟7级左右的地震可在淮南深地试验场产生大约0.003 μGal的重力变化,超过0.001 μGal的超导重力静态观测精度.因此有望利用淮南深地实验室,在次地震频段的低噪声优势环境下开展超导连续重力观测,捕捉冲绳海沟可能存在的7级以上慢地震事件.

     

浙东晚中生代壳幔相互作用的新例证——新昌儒岙辉绿岩-花岗岩复合岩体的年代学与地球化学

在浙东新昌地区,新发现了一个由辉绿岩和花岗岩组成的复合岩体.辉绿岩主要由斜长石（An=45～55.50%～60%）、普通辉石（20%～30%）、普通角闪石（10%～15%）等组成,全岩Ar-Ar同位素年龄为109.1±2.8Ma;花岗岩主要由石英（25%～30%）,钾长石（50%～60%）,斜长石（An=20±,10%～15%）及少量的黑云母（＜5%）组成,锆石SHRIMP U-Pb年龄值为129～109Ma,其最小年龄值109Ma与辉绿岩的相同,证明辉绿岩和花岗岩近同时冷凝固结.在岩石地球化学上,它们同属钙碱性岩石系列,具有轻稀土元素和大离子亲石元素富集、高场强元素亏损等特点,稀土元素、微量元素配分型式基本相同,（87Sr/86Sr）I=0.7074～0.7079,εNd（t）=-3.5～-4.4,指示它们的微量元素和同位素发生过充分的交换.这与浙东晚中生代玄武岩-流纹岩复合岩流的相似,也与福建沿海同时代复合火成岩的基本一致.它们是起源于受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生的玄武岩浆底侵,并与深融的壳源花岗岩浆相互作用的结果,是壳幔作用的产物.新昌复合岩体的发现与研究,为研究浙东地区和浙闽沿海的壳幔作用和构造-岩浆作用提供了一个新的实例.     

闽西南古田-小陶花岗质杂岩体的形成时代和成因

古田-小陶花岗质杂岩体是由小陶、古田、华家、蛟洋和姑田等单元组成.小陶、古田和华家单元为含黑云母二长花岗岩,蛟洋和姑田单元是含角闪石黑云母石英二长岩.小陶和古田花岗岩以高SiO2（＞71.77%）、K2O（＞4.67%）和低CaO（＜1.71%）为特征,属于弱过铝-强过铝花岗岩;它们含高的Rb、Nb、Ta、Th、U和低的Sr、Ba含量;稀土（REE）含量和轻重稀土分异（（La/Yb）N）变化大,分别变化于143×10-6～548×10-6,和3.3～26.5,Eu亏损中等到强.姑田和蛟洋单元都以低SiO2,（62.88%～66.38%）和高Al2O3（15.44%～16.51%）为特征.姑田单元的REE总量低而蛟洋单元的REE总量高,但两者的Eu负异常都不明显.华家单元花岗岩的地球化学特征介于上述两组花岗岩之间.LA-ICPMS锆石U-Pb定年显示小陶花岗岩形成于222±3Ma,而古田花岗岩形成于161±1Ma.小陶、古田和姑田花岗岩具有相似的87Sr/86Sr初始比值（0.7089～0.7099）和εNd（t）值（-11.1～-11.5）,而且古田和小陶花岗岩的锆石Hf同位素组成也相似,表明它们起源于相同的源区.地球化学和Sr-Nd-Hf同位素指示它们的源区物质是具有1.73～1.5Ga平均地壳存留年龄的变质沉积岩.而位于杂岩体南部的华家花岗岩显示明显高的87Sr/86Sr初始比值（0.7310）和更低的εNd（t）值（-16.4）,指示它的母岩浆起源于古元古代壳源物质,暗示杂岩体南北基底组成可能不同.古田花岗岩形成于燕山早期的板内伸展构造背景,而小陶花岗岩形成于印支晚期,地球化学特征以及同时代岩石组合以及构造应力场分析表明其最可能形成于后造山构造背景.     

西昆仑大红柳滩花岗岩中黑云母地球化学特征及地质意义

西昆仑大红柳滩岩体被认为与伟晶岩锂（铍）矿化密切相关。为约束大红柳滩岩体形成时的物理化学条件、岩石成因类型及源区性质,本文选取大红柳滩岩体作为研究对象,对花岗岩中的黑云母进行背散射观察（BSE）和电子探针分析（EPMA）。研究结果表明：大红柳滩二云母花岗岩与正长花岗岩中的黑云母属铁质黑云母,具有富硅、铝、铁和钾,贫镁、锰、钠和钙的特征;黑云母花岗岩中黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母,具有富镁,贫铝、铁的特征。二云母花岗岩和正长花岗岩中黑云母具有高的Al^Ⅵ值（0.7~0.9）,与电气石、石榴子石和白云母等过铝质矿物共存。黑云母花岗岩中的黑云母具有高的MgO含量（9.30%~10.11%）,黑云母与角闪石共存。通过黑云母成分估算二云母花岗岩、正长花岗岩及黑云母花岗岩中黑云母结晶温度分别为661℃~673℃、621℃~669℃、685℃~714℃,固结压力分别为332~404 MPa、356~377 MPa、248~270 MPa,对应侵位深度分别为12.46~14.98 km、13.18~14.38 km、9.18~10.01 km,氧逸度分别为-15.8~-15.0、-16~-15、-14.9~-14.0。综合研究结果表明,大红柳滩地区二云母花岗岩与正长花岗岩为壳源物质重熔的产物,具有典型强过铝质S型花岗岩的特点,而黑云母花岗岩是具有幔源物质混入成因的Ⅰ型花岗岩。本研究成果为大红柳滩岩体不同岩性花岗岩成岩时的物理化学条件、岩石成因类型以及源区性质等方面提供了新资料。

     

浙东晚白垩世小雄破火山中火山-侵入杂岩的岩石成因

破火山内出露的火山岩与浅成侵入岩为硅质岩浆演化研究提供了 一个重要窗口,从而备受关注.小雄破火山内的火山-侵入杂岩是中国东南沿海晚白垩世岩浆活动的典型代表,包括小雄组火山岩(K2*)与两类侵入岩(花岗斑岩、正长斑岩).本文以小雄火山-侵入杂岩为研究对象,开展了系统的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学研究,旨在深入探讨...     

The free vibration analysis of submerged cantilever plates

Based on empirical added mass formulation, this work presents a simple procedure to determine the vibration frequencies and mode shapes of submerged cantilever plates. Once the added mass formulation is derived, the procedure can be used to analyze free vibration response easily. An analytical and numerical study is also performed for the vibrations of cantilever plates in air and in water, with these results compared with experimental and numerical data from pertinent literature. Besides, the frequency parameters of the submerged plate for various aspect ratios and thickness ratios are given in design data sheet form and are appropriate for engineering design applications.     

基于Hoek-Brown准则的节理岩体能量参数估算

岩体变形和破坏可以看作能量耗散和释放的过程.由于节理岩体结构复杂且难以开展室内试验,因此无法通过试验直接求取其能量学参数.基于Hoek-Brown准则和岩石能量理论,提出了节理岩体在临界状态能量学参数的估算方法.针对含贯通节理(或层面)岩体,通过修正岩块单轴抗压强度以体现贯通节理的方向效应.采用PFC3D分别模拟小尺寸岩样(Φ50mm×100mm)和大尺寸岩体(Φ2m×2m)的三轴压缩试验,通过岩石三轴试验结果拟合岩石数值模拟的细观参数并应用于节理岩体的模拟.根据节理岩体模拟得到应力应变曲线和能量流,验证了Hoek-Brown准则对节理岩体能量参数估算的合理性.     

Use of stable water isotopes to assess sources and influences of slope groundwater on slope failure

This study employs stable oxygen and hydrogen isotopes as natural tracers to assess the headwater of a landslide next to a drainage divide and the importance of the slope's headwater in the study area. The study is undertaken near Wu‐She Township in the mountains of central Taiwan. Because a reservoir is located on the other side of the divide, this study evaluates the relationship between the reservoir water and headwater of the landslide as well. Over a 1‐year period, water samples from September 2008 to September 2009, including local precipitation (LP), Wu‐She Reservoir's water (WSRW), slope groundwater (SGW), upper‐reach stream water (USTW), and down‐reach stream water (DSTW), were analysed for deuterium (δD) and oxygen (δ¹⁸O) stable isotopes. Results indicate that WSRW is the predominant component in SGW: approximately 70% of SGW originates from WSRW and 30% from LP based on a two end‐member mass‐balance mixing model for δ¹⁸O. The similar two end‐member mixing model is also employed to assess the contributions of USTW and SGW to DSTW. Model results indicate that SGW is the major source of DSTW with a contribution of about 67%. Accordingly, about 47% of DSTW sources from the WSRW. In short, owing to reservoir leakage, WSRW contributes the greater part of both SGW and DSTW. Plentiful WSRW in SGW threatens the stability of the slope in the divide area. To avoid subsequent continuous slope failure, necessary mitigation steps are required. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

机场主导能见度仪器自动观测方法研究

主导能见度是航空活动能否正常进行的重要标准之一。伴随我国通用机场建设,主导能见度的自动观测具有重要的实际意义。本文使用中值法、图形比例法和均值法3种方法,利用机场现有多套能见度传感器进行主导能见度自动观测,并使用3种方法研究分析了天津、大连、海拉尔、成都和重庆5个机场2014年12月10日起连续100天的07:00和19:00 2个时间点的多能见度传感器测量值。结果表明:相比于中值法和图形比例法,均值法具有更小的观测偏差;观测原理和方法、能见度传感器数量、地区气候差异和观测位置差异是影响主导能见度自动观测数据质量的主要影响因素。