双边非对称裂纹平板试样拉伸试验研究

采用自制的压–拉转换装置,配合RMT 150C岩石力学试验系统及数字散斑相关方法,对双边非对称裂纹类岩石平板试样进行直接拉伸试验,得到类岩石试样的拉应力–应变曲线、试样表面应变场演化过程和裂纹扩展模式。研究发现,类岩石试样直接拉伸的拉应力–应变曲线大致可以分为4个阶段：（1）近似线性阶段,预制裂纹基本不起作用,应力随应变增加较快,试样表面应变场的分布主要受试样内部的孔隙及颗粒的影响;（2）整体缓慢增加阶段,两预制裂纹和试样内部的孔隙及颗粒共同影响试样表面应变场的分布,整体上应力随应变呈增加趋势;（3）短暂峰值过渡阶段,试样中某个预制裂纹对试样表面应变场的分布起决定性作用;（4）破坏阶段,裂纹起裂位置在应变场相对集中区域,并扩展导致试样破坏。对于直接拉伸条件下的双边非对称裂纹平板试样,其中某条预制裂纹会率先扩展,先向远离前方裂纹的方向扩展,再向靠近前方裂纹的方向扩展,对采用数值模拟方法研究张拉应力状态下裂纹相互作用扩展规律具有重要意义。     

拉压分散型锚索锚固机制及工程应用研究

近年来,结合拉力型、压力型以及荷载分散型锚索特点于一体的拉压分散型锚索在工程中有一定的应用,但内锚固段锚固机制以及设计方法研究尚不成熟。基于Kelvin解,分别推导拉力分散型锚索和压力分散型锚索的内锚固段与周围岩土体之间的剪应力解析解,再根据叠加原理得到了拉压分散型锚索内锚固段剪应力简化计算方法;基于理论成果将拉压分散型锚索应用于工程实例中,分别进行了拉压分散型锚索的基本性能试验及与拉力分散型锚索的预应力损失对比测试。通过算例分析结果表明,单元锚固体的两端剪应力较大,中间较小,剪应力的分布特征与现有文献资料模型试验及数值模拟结果相吻合;根据锚索的基本性能试验结果,按照本文计算方法得到了压力段和拉力段剪应力峰值强度,与已有的研究成果根据岩石单轴抗压强度得到的压力型和拉力型锚杆锚固段剪应力峰值强度结果基本吻合;经对锚索预应力损失测试结果分析及工程的长期监测,拉压分散型锚索在工程应用中荷载传递稳定可靠,工程应用效果良好。     

新疆西天山吐拉苏铅锌矿床的成因——年代学、流体包裹体和硫铅同位素的约束

吐拉苏铅锌矿床是新疆西天山吐拉苏盆地中的代表性贱金属矿床之一。矿体赋存于晚古生代大哈拉军山组凝灰岩中,受南北向张性断裂控制。矿石中主要矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、石英和方解石,发育晶洞状、晶簇状、梳状、角砾状等代表开放空间的充填构造。赋矿凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为372.5±4.3 Ma,形成于北天山洋向伊犁-中天山板块之下俯冲的背景。含矿石英中发育大量富液相水两相包裹体[均一温度和盐度w(NaCl_eq)分别集中于130～210℃和8.1%～16.9%之间],偶见富气相水两相包裹体、纯气相水包裹体和含固相子晶三相包裹体。流体包裹体和矿石组构特征综合表明,流体沸腾及其伴随的温度降低是Pb、Zn沉淀的重要机制。方铅矿δ³⁴S范围为-2.2‰～-0.5‰,显示出岩浆硫的特征。方铅矿的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值分别为18.208～18.264、15....     

西藏嘎拉勒铜金矿床的成岩成矿时代与岩石成因:锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及辉钼矿Re-Os定年

西藏嘎拉勒铜金矿床作为构造背景反演指示针的成岩成矿年代学研究较为匮乏,使得该成矿带区域背景-构造-岩浆-成矿活动系列研究步履维艰,利用LA-ICP-MS(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry)锆石U-Pb测年、辉钼矿Re-Os定年及Lu-Hf同位素技术,首次全面厘定了区内侵入岩侵位时序、探讨了岩石成因并确定了成矿时代.结果表明,成矿前闪长岩成岩年龄为155.8±2.3 Ma,侵位于晚侏罗世初期,ε_Hf(t)值分布于-14.68~-8.34,平均值-11.74,是班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲的产物;花岗闪长岩为矿区成矿母岩,其成岩年龄为88±1 Ma(MSWD=0.56,n=21),ε_Hf(t)值分布于5.84~9.20,平均值7.72,成矿后花岗斑岩成岩年龄为84.67±0.80 Ma(MSWD=1.9,n=18),ε_Hf(t)值分布于6.32~9.78,平均值8.40,二者均为晚白垩世侵位,为拉萨地体与羌塘地体汇聚的产物;矿区辉钼矿Re-Os等时线年龄为88.55±0.60 Ma(MSWD=0.60,n=8),与成矿母岩(花岗闪长岩)成岩年龄一致.研究表明,在班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲至碰撞过程中在矿区内均有相应的岩浆活动响应,嘎拉勒铜金矿床则为典型的碰撞期成矿作用的产物.      

莫高窟壁画裂隙萌生特性试验研究

敦煌莫高窟壁画长期受到外界微振动环境的影响,部分出现了裂隙病害,为此有必要深入开展壁画裂隙萌生特性的研究,为壁画的保护和修复工作提供科学依据和技术支持。针对莫高窟壁画地仗试件开展了四点弯曲抗拉试验,并利用数字图像相关技术实时测量了试件表面的全场应变变化与分布情况,分析了地仗在承受拉力破坏时裂隙萌生特性,给出了壁画所能承受的极限应变。同时,研究了试件缺陷、加载方式、疲劳次数等对试件的承载力与极限应变的影响。研究发现,莫高窟壁画裂隙萌生甚至一定程度的扩展并不会影响洞壁结构的承载力;壁画地仗的固有缺陷会导致壁画在缺陷处及其附近出现裂隙病害的风险加大;壁画地仗中添加的麻等纤维使其具有非常好的塑性和抗疲劳性能,只要在疲劳极限内就不会萌生裂隙。为了避免壁画产生裂隙病害,壁画地仗的最大正应变要严格控制在0.40%以内。     

藏北班戈盆地东南缘恐弄拉地区始新世植物化石的发现及其意义

笔者在藏北班戈县恐弄拉地区牛堡组地层中上部采集了具有典型意义的、代表始新世的Ficus stephensoni,Dryophyllum sp.,?Juglandites sp.等被子植物叶片印痕化石。植物化石的发现对牛堡组地层的划分对比、地层格架的建立及古近纪沉积时期的古气候、古地理和古植被的分析提供了依据,且丰富了地层的古生物数据;同时也为分析探讨恐弄拉地区的地质学和植物学的耦合关系提供了重要基础资料。     

拉东域基于最小二乘反演的斜缆数据鬼波压制方法

斜缆采集资料中鬼波的陷频特征限制了地震记录的频带宽度和分辨率,给地震资料反演、解释带来困难。通过压制鬼波,可获得高分辨率的宽频数据。基于拉东域的水平拖缆鬼波压制方法,结合斜缆鬼波随偏移距变化的特点,推导出一次波和鬼波在频率-拉东域的逆变换算子,建立检波器处总波场和海表面处上行波场之间新的关系式,利用最小二乘反演精确求解获得海表面处上行波场,并延拓得到拖缆处鬼波压制后的记录。通过考虑鬼波延迟时间受偏移距和出射角的影响,弥补鬼波延迟时间估计中存在的误差,无需进行反演迭代求取最优鬼波延迟时间,提高了计算效率。合成数据及海上实际斜缆数据测试结果表明,研究方法能较好地压制鬼波,达到拓宽地震记录频带的目的。     

面波基模式频散曲线提取解精度对比研究

针对不同方法提取面波基模式频散曲线精度问题,笔者分别采用τ-p变换、频率分解法、F-K变换、高分辨率线性拉东变换(High-Resolution Linear Radon Transform,简称HRLRT)对六层递增型地质模型合成瑞雷波记录进行频散能量成像,并按频散能量最大值拾取基模式频散曲线。为定量评价理论模型基模式频散曲线提取解与解析解的接近程度,引入了均方差与相关系数两种评价参数。评价结果表明,高分辨率线性拉东变换提取基模式频散曲线精度最高,均方差为11.167 8,相关系数为0.994 9;F-K变换提取基模式频散曲线精度最低,均方差为195.274,相关系数为0.515 2。     

西藏嘎拉勒铜金矿床成矿物质来源探讨——来自硫、铅、碳和氢氧同位素地球化学特征的证据

西藏嘎拉勒铜金矿床位于班公湖—怒江成矿带西段,是近年来发现的一个大型镁质矽卡岩型铜金矿床。本文在野外地质调查的基础上,通过S-Pb-C-H-O同位素分析,对嘎拉勒铜金矿床的物质来源进行了探讨。结果表明:(1)矽卡岩型矿石中黄铜矿的δ~(34)S_(V-CDT)值在硫同位素直方图上呈塔式分布,变化范围为–4.4‰~6‰,有少许样品值变化范围较大,表明嘎拉勒矿床硫同位素主要以幔源硫为主,有少量壳源的混染;(2)~(208)Pb/~(204)Pb变化范围为38.427‰~39.008‰,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围为15.588‰~15.701‰,~(206)Pb/~(204)Pb变化范围为18.330‰~18.871‰,显示矿区铅同位素来源以造山带铅为主,少量上地壳铅相结合的特征;嘎拉勒矿床形成于碰撞的造山带环境;(3)含辉钼矿石英脉中δ~(18)O_(V-SMOW)值范围为12.2‰~12.8‰,平均值12.5‰,δD_(V-SMOW)范围为–103.3‰~–95.3‰,平均值为–99.3‰,δ~(18)O_(V-PDB)值范围为–18.1‰~–17.6‰,平均值为–17.85‰,显示受到大气降水加入明显;(4)矽卡岩中方解石C-O同位素测试结果δ~(13)C_(V-PDB)为–2‰,δ~(18)O_(V-PDB)为–15.1‰,δ~(18)O_(V-SMOW)为15.4‰,显示嘎拉勒铜金矿床碳酸盐为海相碳酸盐并经历了溶解作用。综合表明,嘎拉勒铜金矿床是由幔源成矿流体作用形成的,成矿过程中有大气降水的加入,成矿流体与碳酸盐岩发生接触交代作用形成矽卡岩型铜金矿床。     

福建九龙江口不同林龄拉关木人工林凋落物组成及季节动态

收集福建九龙江口人工红树林拉关木(Laguncularia racemosa)中的4、6、8年生3种不同林龄植被全年的凋落物,测定其数量、组成及季节动态.结果表明,4、6、8年生拉关木林年凋落量分别为10 930.1、12 085.3、13 723.4 kg/hm2.各林龄拉关木林的凋落物组成均以落叶为主,4、6、8年生拉关木林的凋落叶量分别占年总凋落量的86.16%、77.47%、81.30%,落枝、落花、落果在年凋落物中所占的比例较小.各林龄拉关木林年凋落物量均显示出明显的季节动态,其季节变化曲线均呈双峰型,4年生和6年生的拉关木林均在5月和9月出现峰值,而8年生的拉关木林则在4月和9月出现峰值;各年龄段的拉关木林的落叶和总凋落量变化模式相同,而落枝、落花、落果的变化模式不尽相同.研究结果可为河口湿地生态系统拉关木人工林的经营管理提供参考.