超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置研制及应用

为研究超深部岩芯的变形与破裂行为,研制了超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置。该装置主要用于测试超深钻岩芯加工的试样(25 mm×25 mm×50 mm)在真三轴应力下的全应力-应变行为、循环加卸载破裂行为和时效变形行为,解决了试样变形测量不准确、加载系统低刚度、高油压与作动器压力互相干涉等技术难题。利用该装置完成了山东黄金集团三山岛金矿西岭副井工勘孔岩芯真三轴应力下力学行为的测试,发现：循环加卸载弱化了试样的脆性破裂特征,诱导3个方向的变形表现出各向异性;分级蠕变试验中,试样3个方向的变形均表现出初始蠕变、稳态蠕变、加速蠕变,且3个方向的蠕变速率均随偏应力的增加近似线性增加。     

真三轴循环主应力作用下砂岩能量演化规律

为了探究真三轴主应力循环加卸载对砂岩能量积聚与耗散的影响,利用自主研发的真三轴扰动卸荷岩石测试系统进行了3个主应力循环加卸载试验。基于真三轴循环加卸载应力-应变演化规律与加卸载特征,划分了主应力循环加卸载试验中加载、卸载的种类;通过对三向主应力循环加卸载过后岩体表面裂纹对比分析,发现最小主应循环对岩体产生损伤最大,中间主应力次之,最大主应产生损伤最小;利用图形面积积分法与叠加法分别计算了真三轴循环加卸载的弹性能密度、耗散能密度与输入能密度,分析了三者随主应力次数增加的演化规律与加卸载过程中的能量分配;利用真三轴同时加卸载试验,验证了上述提出的能量分析方法的合理性与准确性,对其3个主应力方向卸载释放弹性能密度分析,发现循环加卸载产生的损伤对岩体储存弹性能密度影响较小。对比了3个主应力卸载对砂岩损伤与能量耗散的影响,对巷道掘进方向进行了进一步讨论。     

基于福鼎高分五号高光谱遥感数据森林优势树种识别的应用研究

通过分析高光谱遥感数据在自然资源调查中的研究现状及目前高光谱遥感数据地物光谱识别的主要技术方法及其精度情况,选取福鼎市一带作为试验区,基于GF5高光谱数据预处理后成果分别通过对数变换后一阶微分法、归一化变换后一阶微分法、主成分分析法、波谱角填图法等处理及分类方法,对竹林、马尾松、杉木、桉树、茶树、草地进行了试验提取。采用林业数据及第三次国土调查数据,结合外业调查进行精度评价,结果表明波谱角填图方法准确率最高。     

山西太原盆地龙山文化时期的生业经济——以阳曲县西殿南遗址人和动物骨骼的C、N稳定同位素分析为例

以山西太原阳曲西殿南遗址(38°03′45″N, 112°45′55″E)出土的3例人骨和34例动物骨骼(3例鹿、 3例狗、 5例牛、 6例羊、 17例猪)为研究对象,运用AMS-¹⁴C测年与C、 N稳定同位素分析的研究方法,研究该遗址所处的年代、动物和人的食物结构以及先民对家畜的饲喂方式,进而还原龙山文化时期太原盆地的生业经济。AMS-¹⁴C测年结果显示,M1墓主人骨骼的¹⁴ C年代为4200±30 a B. P.,树轮校正后的年代范围为4844～4620 cal.a B. P.,结合该遗址遗存及其组合群特征初步判断其应为一处龙山文化时期遗址。C、 N稳定同位素测试结果显示,鹿(δ¹³C:-20.8‰～-18.7‰,均值-19.6‰±1.1‰;δ¹⁵N:2.9‰～3.6‰,均值3.3‰±0.4‰, n=3)主要以C₃类食物为生,说明当地野生植被主要为C₃类植物;与鹿不同,羊的δ¹³C值和δ¹⁵     

大断面矩形顶管下穿合流污水箱涵变形分析

大断面顶管施工对周围环境的影响有明显的尺寸效应。当顶管下穿越保护性污水箱涵时,研究总结污水箱涵本体变形及周围土体变形等规律可用于指导调整施工参数,具有重要意义。根据工程实例,分析了在巨型截面顶管下穿越合流污水箱涵过程中箱涵本体竖向位移、箱涵接缝三向位移、周围土体竖向位移、周围土体孔压等数据规律。基于数据反馈采取了多项施工控制技术,克服了施工控制工序难度大、穿越距离小、风险大等困难,积累了宝贵的区域经验。     

金刚烷类化合物的热稳定性研究及其地质意义

金刚烷类化合物由于其强抗热降解的能力对揭示深层油气藏的地化信息具有重要价值。对金刚烷类化合物热稳定性和裂解演化规律的研究较少,制约了金刚烷类化合物指标的实际应用。选择3种典型的金刚烷化合物(单金刚烷、1,3-二甲基单金刚烷和双金刚烷)作为模型化合物,分别开展金刚烷类化合物单体的黄金管封闭体系裂解动力学实验,以此揭示金刚烷类化合物的热稳定性和裂解演化规律。结果显示:单金刚烷和1,3-二甲基单金刚烷具有相似的热稳定性,均在Easy R_o值为1.5%时发生裂解,而双金刚烷具有更高的热稳定性,在Easy R_o值达到1.8%时才发生裂解,它们的裂解产物包括以甲烷为主的气态烃、以萘系列化合物为主的芳烃和其他同笼状单元数的金刚烷类化合物;当Easy R_o值分别小于2.1%、2.5%和2.5%时,单金刚烷、1,3-二甲基单金刚烷和双金刚烷的单体C同位素组成几乎不变。以上结果表明,金刚烷类化合物的热稳定性与分子结构中笼状单元的数目有关,分子结构中所带的甲基不会明显影响其稳定性;金刚烷类化合物的单体C同位素组成在较宽的成熟度范围内不变,可以...     

软土地基坑中坑支护体系温度效应的数值分析

环境温度变化导致基坑支护结构内支撑轴力和变形过大的问题不容忽视。本文以福州地铁6号线潘墩站坑中坑工程为例,选取该基坑代表性区段采用ABAQUS程序及邓肯-张模型对其开挖和支护全过程进行三维有限元模拟,并将分析结果与现场部分监测数据进行对比,验证了所建模型及其材料参数取值的可靠性。同时,利用所建模型着重分析当地可能的季节或昼夜温差变化幅度内支撑轴力及围护墙水平位移的变化规律。结果表明：基坑开挖完成后,温度变化时支撑轴力与温度呈线性相关关系,轴力变化主要体现在内外坑的首道支撑上,此时围护结构整体向坑内或坑外运动,且地连墙侧移受温度影响范围主要集中在基坑开挖深度以上。不同开挖阶段的温度变化引起的温度效应相差较大,潘墩站最不利工况发生在最后一道支撑架设完毕后,此时地连墙水平位移增量及轴力变化幅度最大,温度效应最明显。该研究成果对类似软土基坑工程具有重要的理论和实践意义。     

祁连山中段摆浪河21号冰川区微气象特征及降水的环流驱动研究北大核心CSCD

山地冰川因具有高反照率、冰川风、逆温层及高值降水等特征而形成了独有的局地微气候,尤其是作为高值降水中心,对径流变化具有重要影响。本文基于祁连山中段北坡摆浪河21号冰川末端(海拔4 350 m)2020年9月2日—2021年8月28日的气象观测资料,开展了微气象特征分析,与临近不同海拔、下垫面的同期降水以及祁连山典型冰川区降水进行了比较,并对最大降水事件过程开展环流成因分析。研究发现:摆浪河21号冰川区气温超过0℃的天数有84 d,集中在5—9月;冰川风盛行,不同于其他冰川区的山谷风循环;天气主要以多云为主;入射与反射短波辐射月最大值分别出现在5月和4月。摆浪河21号冰川降水主要集中在4—8月,降水频次和强度均随着云量的增加而增加。观测年最大降水事件(2021年7月25—27日)属于局地对流降水,中高纬西北-东南向水汽输送为降水区提供了大量水汽;低层辐合和高层辐散、层结不稳定造成了强烈的暖空气上升,加之降水区位于槽后脊前不断有冷空气输入,冷暖交汇促使降水发生。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震前电离层异常特征分析

利用张衡一号电磁卫星朗缪尔探针观测的原位电子密度数据和等离子体分析仪观测的原位氧离子密度数据,针对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震,分析震前电子密度和氧离子密度异常特征,并总结以往震例。结果显示,在门源M_S6.9地震前11天出现电子密度和氧离子密度高值异常;对电离层异常进行震例统计分析,发现大多数地震前6天以内出现电离层异常,且走滑型地震和逆冲型地震震前居多,讨论异常产生的机理可能为大气声重波机制和电场机制。     

ZY-1 02C星在乌蒙山区域地质调查中的应用

ZY-1 02C星搭载有多光谱相机和全色高分辨率相机,能提供全色5m分辨率和多光谱10m分辨率的多光谱影像,可广泛应用于国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、国家重大工程等领域。本文主要探讨ZY-1 02C星遥感影像预处理过程,探讨02C星遥感影像在乌蒙山区域地质调查中的应用。