成矿系统嵌套分形结构和自有序效应

成矿系统具有嵌套分形结构 ,岩石孔隙结构的传输性质制约着聚矿功能的实现。矿床(脉 )群聚分形分布特征明显 ,数量随时代先后呈幂律增长 ,成矿裂隙系统分维值大 ,高含量矿脉分维值低 ,这为隐伏矿床 (体 )预测提供了依据。裂隙生长是一种自组织临界现象 ,矿脉起源于微裂隙发展而成的张性裂隙 ,并最终形成脉系。超大型矿床的裂隙系统表现为临界分维状态 (5～ 12 5km ,D≈ 1 5;0 5～ 2 0km ,D≈ 1 3;1～ 10 0cm ,D≈ 1 5;0 0 0 36～ 0 18cm ,D =1 2 8～1 39)。成矿元素运移通过扩散和渗流实现 ,扩散速率的差异性导致运移路径的有序性 ,流体流动导致金及金属硫化物在界面处发生反应而沉淀成矿 ,矿床密度分布随矿化中心距离增大而减小的自有序效应保证了成矿系统的组织层次性。输运反应耦合成矿动力学计算机模拟验证了分形脉体演化模式和自有序效应。     

二轴晶临界干涉图的发现及其消光影特征

在偏光显微镜的锥光系统中,垂直二轴品光率体─—圆切面与光轴面交线的切面干涉图此处定义为临界干涉图。结合球面和平面解析法可以证明,这种干涉图消光影一般为双曲线形,但具体形状与晶体2V角及从0°位置（光轴面平行上或下偏光镜振动方向）旋转的角度有关。它与已知其它切面干涉图的最大区别是,当晶体从0°位置旋转45°时,消光影为一条与目镜横丝或纵丝夹45°角的直线,它到视域中心的距离随晶体2V角的减小而加大,因而在特定物镜数值孔径和晶体折射率的情况下,只有较大2V角晶体的这条消光影才会处在视域之内。在观察橄榄石和角闪石晶体临界干涉图时证实了它的上述特性。     

人工集水面临界产流降雨量确定实验研究

通过在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所皋兰生态农业试验站1998-1999年的降雨-径流观测实验,利用直线回归模型确定包括自然集水面在内的9种人工集水面的临界产流降雨量值(降雨阀值)。结果表明:在不受前期降雨影响下,自然黄土坡面、清除杂草自然黄土坡面和粘土夯实集水面的临界产流降雨量分别为8.5mm,8.0mm和4.1mm。在受前期降雨影响下,其临界产流降雨量分别为6.0mm,5.0mm和1.9mm。塑料膜、油毡、沥青和混凝土处理集水面的产流过程受降雨量和降雨强度的影响小,平均状态下其临界产流降雨量为0.1～1.5mm。塑料膜、油毡、沥青、塑料+小砾石和塑料+大砾石集水面的临界产流降雨量分别为0.13mm,0.21mm,0.17mm,0.98mm和0.85mm。混凝土集水面在干燥情况下的临界产流降雨量为1.48mm,在不干燥情况下的临界产流降雨量为1.16mm。     

贺兰山北段孔兹岩系脱水熔融实验研究——临界熔体比例的确定及意义

 在充分研究贺兰山北段区域地质的基础上,选定该区孔兹岩系中最有代表性的两类岩石:变粒岩类及富铝片麻岩为实验对象,进行天然块状样品的脱水熔融实验研究。根据成分变异的特点,确定岩浆的临界熔体体积比为30%,其不仅影响变质作用p-T-t轨迹的演化路径,而且与原地、半原地及异地型花岗岩的形成有着密不可分的关系。     

浙江省滑坡灾害预警预报的降雨阀值研究

根据浙江省降雨的特点,将降雨分为台风降雨和非台风降雨,采用统计方法研究了区域性滑坡灾害与台风区和非台风区降雨量及降雨强度的相关性,通过相关性分析确定了有效降雨量模型;得到了浙江省区域性滑坡发生的临界降雨量和降雨强度阀值,为实时时间预警提供了定量依据;将滑坡灾害的空间易发性与降雨量和降雨强度相结合确定了滑坡灾害的空间预警区划指标和等级;最后初步研究了滑坡发生的滞后时间。     

苏州城市规划区Ⅱ承压水开采与地面沉降预防控制研究

在孔隙承压水开采与地面沉降的关系上存在2种观点。水、土应力平衡理论认为：只要开采承压水，就会引发应力失衡并导致地面沉降；而水、土动态平衡理论则认为：除非开采水压力至水、土应力平衡面以下，否则不会引发地面沉降。苏州城市规划区第Ⅱ承压水开采水位与地面沉降动态观测表明，在-33m处存在一个天然动态水、土应力平衡面。第Ⅱ承压含水层形成后，经上覆堆积物自重压力长期压缩作用，其水压力具较高的压强．这种天然状态下产生的弹性释放储存量可开采利用多少，取决于开采状态下水、土应力平衡时可消耗压力水柱高度中的水头值。因而地面沉降的根本原因是开采水位超过了-33m，突破了天然状态水、土应力平衡面水位。Ⅱ承压含水层在天然状态受上覆堆积物重力产生的高压强弹性释放储存量现象，可以帮助我们确立该地区孔隙Ⅱ承压水开采不产生地面沉降的临界水位(水、土应力平衡面)。这一点对承压水开采条件、可开采资源性质具有重大实际意义。同样可以应用于饱受地面沉降困扰的无锡、常州及周边地区，为地下水开发利用政策由单一的封井停采转为目标水位控制开采提供了科学依据。同时也为此政策在承压水动力学机制上找到了内在原因。     

地质系统的复杂性——地质科学的基本问题（I）

笔者根据其所提出的“地质作用与时空结构是一切地质现象的本质与核心”的自然哲学理念将地质科学的学科体系划分为地球物质的成分与结构，地质作用，地质学场与地质系统的演化等四大基本领域，它与9个重大基础地质问题以及与其相关的基础理论问题相对应（表2）。笔者将其已发表的地质科学的复杂性理论“地质作用的临界过程动力学－－地质系统以混沌边缘分形生长”应用于研究9个重大基础地质问题，着重对于其中所包含的主要基础理论问题的实质及其理论与研究方法作较深入而简要的剖析。目的是通过将地质系统的复杂性作为地质科学的基本问题的新视角对古老而常新的地质科学进行再认识，将重大基础地质问题的研究提高到非线性科学和复杂性理论的层次，并实现地质科学向精确科学的跨越，取得突破性进展。     

上海地区超高层建筑桩基沉降计算方法探讨

本文根据已有的建筑经验,应用明特林应力分布理论及双层地基概念和土的临界应力的分析,提出了更符合实际的沉降计算方法,并论证了在第三类土层排列区(即埋深30～40mm的⑦层粉砂层)超高层桩基设置的可能性,以大大减少工程造价。     

北京地区泥石流灾害临界雨量阈值分析

对历史上北京市泥石流灾害发生时前3日的雨量、当日激发雨量和最大1小时雨量进行了分析,确定了临界雨量阚值。参照山洪灾害与降雨频率分析法,分3种方案对北京市的泥石流灾害与降雨频率进行分析,计算了各地区不同时段（最大10分钟、最大30分钟、最大60分钟、最大360分钟、最大24小时、最大3天及最大7天）的临界雨量;并利用历史上泥石流灾害发生时的雨量值对3种方案下的计算结果进行了验证和对比,最后确定了准确度较高的一种计算方案。     

岩石圈中水的临界奇异性——大规模成矿的根源

水的临界奇异性是岩石圈中许多重大地质作用的关键和枢纽,有独特的地质意义、超乎常识。水在临界点发生二级相变,许多物理化学性质奇异性突变,特别是溶解行为和热压的突变,对成矿作用影响极大。