蒙脱石脱水作用与地面沉降关系的研究展望

粘土矿物在地面沉降中的作用、粘土矿物的脱水作用对地面沉降的影响等日益成为评价和防治地质、工程、水文、环境等问题的关键,也一直是相关领域的研究难题而逐渐引起高度重视。本文回顾了蒙脱石层间水性质、层间水化膨胀和脱水收缩的影响因素,提出蒙脱石层间的固溶体特征,在总结蒙脱石脱水作用与地面沉降关系研究成果的基础上,提出了用蒙脱石脱水作用研究地面沉降的思路。最后讨论了用蒙脱石的脱水作用研究地面滞后沉降及沉降趋势预测的可能性。     

铁同位素分析测试技术研究进展

铁是地球上丰度最高的变价元素,在自然界大量分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中,并广泛参与成岩作用、成矿作用、热液活动和生命活动过程。铁同位素组成对地球化学、天体化学和生物化学方面提供重要的信息,是同位素地球化学研究领域的热点。铁同位素的精确测量是开展相关研究的重要基础。本文评述了铁同位素测试技术的研究进展,主要包括:①溶液法测试铁同位素样品纯化过程中阴离子树脂的改进;②质谱分析从传统的热电离质谱法发展为多接收电感耦合等离子体质谱法;③激光微区原位测试技术的研发等。在此基础上,对测试过程中会导致产生铁同位素分馏的步骤和校正方法进行了总结,并对各种测试方法的优缺点进行了评述。本文认为:溶液法分析流程长且复杂,但分析精度高(0.03‰,2SD)、方法稳定;微区原位分析方法从纳秒激光剥蚀发展为飞秒激光剥蚀,脉冲持续时间更短、脉冲峰值强度更高(可达10~(12)W),聚焦强度超过10~(20)W/cm~2,使其具有分析速度快、空间分辨率高的优势。微区原位法可以从微观角度去讨论铁同位素变化的地球化学过程,但基体效应的存在限制了微区原位铁同位素的广泛应用。因此,缩短溶液法分析流程,开发系列基体匹配的标准样品,是铁同位素分析方法研发的方向。     

In Situ Determination of First‐Row Transition Metal,Ga and Ge Abundances in Geological Materials via Medium‐Resolution LA‐ICP‐MS

An in situ, medium‐resolution LA‐ICP‐MS method was developed to measure the abundances of the first‐row transition metals, Ga and Ge in a suite of geological materials, namely the MPI‐DING reference glasses. The analytical protocol established here hinged on maximising the ablation rate of the ultraviolet (UV) laser system and the sensitivity of the ICP‐MS, as well minimising the production of diatomic oxides and argides, which serve as the dominant sources of isobaric interferences. Non‐spectral matrix effects were accounted for by using multiple external calibrators, including NIST SRM 610 and the USGS basaltic glasses BHVO‐2G, BIR‐1G and BCR‐2G, and utilising ⁴³Ca as an internal standard. Analyses of the MPI‐DING reference glasses, which represent geological matrices ranging from basaltic to rhyolitic in composition, included measurements of concentrations as low as < 10⁰ μg g^?1 and as high as > 10⁴ μg g^?1. The new data reported here were found to statistically correlate with the ‘preferred’ reference values for these materials at the 95% confidence level, though with significantly better precision, typically on the order of ≤ 3% (2s_m). This analytical method may be extended to any matrix‐matched geological sample, particularly oceanic basalts, silicate minerals and meteoritic materials.     

一种基于VB求解小流域设计洪峰流量的图解方法

1958年陈家琦等人提出了计算小流域设计洪峰流量的水利科学院推理公式法。该方法以暴雨形成洪水的成因分析为基础,建立计算模型,一般情况下能够较好地反映流域的产、汇流关系,具有很好的实用性。本文针对现行推理公式参数计算中存在的问题提出一种基于VB(Visual Basic)编程语言的计算机化的图解方法。应用实例表明,相比于传统图解法和迭代法,基于VB求解推理公式参数的方法可实现计算机自动绘图自动求解,不但计算简捷直观,而且精度高,便于工程使用。     

On behavior of load transfer for drilled shafts embedded in weak rocks

This study deals with the formulation of an analytical solution for load transfer in drilled shaft and its application. The emphasis is on quantifying the mobilization of side resistances, which are closely related to shear behaviors of the concrete-rock interface. In this modelling, the side resistance is idealized by using elasticity-brittleness-plasticity, and a simple slip-line field is built to identify the critical shear displacement. The closed-form solution of load transfer is obtained by using the proposed shear model. Comparison between predictions and field observations is also made to validate performance of the proposed method.     

裂缝对和田河气田石炭系生屑灰岩段储层的控制作用

和田河气田是塔里木盆地已探明的大型碳酸盐岩气田。石炭系生屑灰岩段是和田河气田产气的主要产层,其储量占总储量的53% ,生屑灰岩段储层经历了同生期岩溶作用、埋藏期岩溶作用。埋藏溶蚀作用产生的溶蚀孔隙是该储层的主要储集空间,占储层总孔隙度的47%～ 61%。H2 S可能是生屑灰岩段埋藏溶蚀作用的一种重要营力,埋藏溶蚀作用沿裂缝进行。裂缝以构造缝为主,裂缝不但是储层渗透率的主要贡献者,而且控制孔隙在垂向及平面上的分布: 在纵向上,裂缝发育段也是基质孔隙发育段;而平面上,构造高部位等裂缝发育处孔隙度也相对较大,而在构造鞍部裂缝不发育区,孔隙度也低。     

垃圾土中排水柱孔扩张问题弹塑性解

随着城市规模扩大,一些垃圾场地被再次利用进行工程建设。垃圾土具有高压缩性、可降解性,其纤维成分具有一定的加筋作用,这些特性给垃圾场地中静力触探、沉桩、旁压试验等工程的开展带来新的挑战。为此,基于考虑纤维加筋作用的垃圾土本构模型和大变形理论,通过引入中间变量,将孔扩张问题转化为求解一组给定边界条件的常微分方程组,继而给出垃圾土中排水柱孔扩张问题的弹塑性理论解。通过将退化解与既有基于修正剑桥模型的柱孔扩张解答对比验证了结果的可靠性。在此基础上,系统分析了超固结比和纤维含量对柱孔扩张过程中孔周应力分布和应力路径的影响。结果表明：与黏性土相比,垃圾土具有更大的塑性区半径;随着超固结比和纤维含量的增加,孔壁处极限压力和塑性区半径分别呈增加和减小趋势,不同纤维含量的垃圾土经历塑性阶段后,均达到泥状物成分的临界状态线附近。     

岩石颗粒解离试验研究

试验确定，在用HCI和NaOH试剂解离硅质胶结的沉积岩时，浓度5％的试剂即可达到解离度95％以上，且颗粒表面特征、重矿物数量和重矿物标型特征较浓度10％的试剂处理的样品保存得更好。     

软土地层浅埋圆形隧道非达西渗流场解析研究

软土在低水力坡降下的渗流会偏离达西定律,即为非达西渗流模式。假设孔隙水渗透服从指数渗流模式,采用镜像法原理推导了浅埋单孔和双孔圆形隧道非达西渗流场的解析解。结合算例,对浅埋圆形隧道非达西渗流解析解与达西渗流解析解进行了对比分析与验证,并对非达西渗流指数、隧道周围土体与衬砌渗流系数比值对隧道渗流场的影响进行了讨论。结果表明：非达西渗流指数、渗流系数比值对隧道渗流量和周围土体孔压均有较大的影响;随着渗流指数逐渐增大,土体内水头损失加快,隧道周围土体孔压及渗流量逐渐减小;随着土体与衬砌渗流系数比值逐渐增大,衬砌排水能力增强,隧道渗流量逐渐增大,隧道周围土体孔压减小更大。     

地壳浅部导电性矿物的一种新的压溶机制：应力原电池过程

以黄铁矿为例,通过导电性矿物的力学-电化学相互作用实验,得出：导电性矿物的电极电位与弹性轴压应力是较好的负线性相关关系。以此为基础,通过电化学理论分析,得出：地壳浅部与溶液接触的导电性矿物颗粒内部存在各种各样的应力原电池,通过应力原电池过程,压溶作用得以实现。导电性矿物应力原电池引起压涛作用的发现,无疑对诸如构造地球化学、地电化学甚至湿法冶金等领域的有关研究具有重要意义。