碳酸岩岩浆与地壳反应综述

碳酸岩是地表出露较少的地幔来源的岩石,其地幔交代作用已被广泛研究,而碳酸岩岩浆与地壳的反应过程却研究较少,目前已在中国草滩和丰镇地区、德国Kaiserstuhl地区、俄罗斯Petyayan-Vara地区和澳大利亚Nolans Bore矿床等各地被报道。碳酸岩岩浆与地壳反应的特征是可能形成大量富铁云母、辉石、榍石、钡冰长石等硅酸盐矿物并造成C-O和Sr-Nd同位素体系的扰动。实验岩石学研究发现碳酸岩岩浆在地幔与橄榄岩反应形成异剥橄榄岩,对应的在中下地壳反应形成反夕卡岩。碳酸岩岩浆与围岩的反应会造成局部Si的富集促使REE在早期岩浆阶段进入磷灰石,从而抑制稀土成矿。深部地壳的碳酸岩-硅酸岩反应在相同构造背景下通常不像浅部热液系统容易出露地表,并且其反应产物容易被误认为是夕卡岩矿物组合。因此,更多的高温高压实验研究以及对硅酸盐流体来源不是很清楚的高温夕卡岩矿物组合进行重新评估,将是揭示地壳深部反夕卡岩过程,特别是相关成矿作用的关键。     

输入界面对反应谱平台值的影响

为了研究输入界面对设计反应谱平台值(αmax)的影响,利用目前工程上广泛应用的场地地震反应的一维等效线性化波动方法,计算了4类场地在6种不同强度的地震动输入下的地表加速度反应谱。将计算得到的地表加速度反应谱拟合成建筑抗震设计规范规定的设计反应谱的形式,分析了输入界面的改变对反应谱平台值的影响。结果发现:Ⅱ类和Ⅲ类场地在较小强度地震动输入时,输入界面的改变对平台值影响较小,在大强度地震动输入时,对平台值的影响较大;对于Ⅰ类和Ⅳ类场地,输入界面的改变对平台值的影响较小。     

光纤耦合微通道反应系统原位监测海水氨氮和亚硝酸盐的研究

原位监测海水中氨氮（NH3-N）和亚硝酸盐（${rm{NO}}_2^- $）对于水体富营养化评价十分重要。针对现有的氨氮、亚硝酸盐原位监测仪器难以在同一检测模块中分别实现荧光和分光光度分析,仪器高效集成及利用受到限制等问题,本文基于光纤耦合微通道反应系统,通过光波长切割、光纤波导和微通道反应 Z 型检测池等技术集成和条件优化,提出了在同一光纤偶联微反应系统中实现氨氮荧光分析和亚硝酸盐分光光度分析的原位测定技术。结果表明,该技术实现了荧光和可见光光度法的模式切换并可分别测定NH3-N和${rm{NO}}_2^- $;在恒温条件下,NH3-N测定荧光信号漂移小于−2.0%,${rm{NO}}_2^- $测定吸光度稳定;不同的盐度对氨氮和亚硝酸盐测定影响较小;不同浊度下氨氮测定误差为−6.6%～2.5%,浊度补偿校正后${rm{NO}}_2^-$测定误差小于0.1%。将该仪器应用于养殖海水中开展氨氮和亚硝酸盐的原位分析,仪器原位监测值与实验室方法测定值相符合。本文所提出的技术在同一模块中分别实现了氨氮和亚硝酸盐的荧光和分光光度两种模式的原位监测,为海水营养盐原位监测仪器的集成化设计提供了新的思路。     

厚层淤泥质粉质黏土的动力特性参数对地表地震动参数的影响

以天津滨海某软弱场地为例,在不同强度不同相位的地震动时程输入下,用等效线性化技术考虑土的动力非线性特性,计算水平成层场地的地震反应,研究天津地区厚层淤泥质粉质黏土的动剪模量比和阻尼比与剪应变幅值的关系曲线的变异性对深软场地地表峰值加速度及其反应谱的影响。结果表明:(1)在阻尼比较均值加减一倍标准差对地表地震动参数变化影响不大;(2)在动剪模量比均值增加或减1倍标准差,对2%超越概率水平下地表峰值加速度影响显著,对应地表峰值加速度可能增加或减小20%~30%,其地表反应谱谱型也有变高变瘦或变矮变胖的趋势;(3)在动剪切模量均值减1倍标准差时,对10%超越概率水平下的地表峰值加速度的影响比较显著,减小幅度在15%左右,反应谱也存在变矮变胖的趋势;在动剪切模量均值加1倍标准差时,对10%超越概率水平下的地表地震动参数影响不明显;(4)在动剪切模量或阻尼比均值加减1倍标准差时,对63%的地表地震动参数影响均不明显。     

漠滨金矿成矿物理化学条件的水-岩反应实验研究

以漠滨金矿围岩地球化学特征和矿物流体包裹体组成为基础,模拟特定体系水-岩相互作用实验,研究结果表明,漠滨金矿的成矿元素Au主要源于赋矿围岩--板溪群五强溪组一套浅变质碎屑砂岩、砂质板岩和凝灰质板岩.Cl-在中低温热液体系中能与Au形成稳定络合物的形式进行运移,因此Cl-在该区Au成矿过程中起着相当重要的作用. 成矿热液流体中 Au 主要以金硫、金氯络合物形式在溶液中迁移,阴离子ΣS、Cl-对金的活化、迁移及沉淀起主导作用.溶液中硫氯离子浓度、溶液酸碱度及反应温度是金活化、迁移及沉淀的决定性因素.     

一种简单的岩体地下洞室地震安全评价方法

提出了动应力集中因子代表值的概念,以合理反映地震荷载作用下地下洞室围岩的动应力集中程度,并将动应力集中因子代表值,作为洞室地震响应的关键特征来衡量洞室地震响应的大小。应用显示有限差分法,讨论了地震动加速度幅值、洞室埋深、围岩岩体级别、衬砌混凝土厚度、衬砌混凝土强度等级与动应力集中因子代表值的相关关系。研究表明,动应力集中因子代表值与这5个因素均近似呈线性关系。在此基础上给出了有（无）衬砌支护结构两种情况的地震安全评价公式,提出了岩体地下洞室的地震安全评价方法。应用提出的评价方法,分别对唐山余震地震作用下溪洛渡水电站超大型地下洞室群的地震安全性进行了评价,所得结果与Dowding-Rozen及Sharma-Judd的评价方法结果一致。分析还表明,文中提出的岩体地下工程的地震安全评价方法的评价结果是偏于安全的。     

河谷地形的地震反应分析

震害现象显示在一些覆盖层很薄的基岩河谷山区地震动分布差异明显.为了厘清各形状要素的均质地形模型对地震动特性的影响,侧重分析了河谷坡角、坡高及不对称坡体等要素对均质体河谷模型的地震动(PGA)的影响.研究结果表明:河谷地形谷底内部的地面运动幅值在坡角40°～50°范围内达到最大值;在高坡角的河谷内波衰减比较慢,波形相对较复杂;在深宽比较小时,高频和低频脉冲的地面加速度峰值都呈现同样的变化趋势,且谷底地面各个位置PGA变化不明显,随着深宽比的增加,高频脉冲的地震反应变化复杂,出现谷底中心加速度幅值大于山脚;河谷的不对称形状对谷底PGA有影响,谷底PGA最大的位置靠近坡高小的一侧,且坡角大的一侧山脚附近谷底PGA要小一些,即坡度和高差越大,会很大程度地增加河谷两侧坡体的临空面,并增大地震加速度的放大系数,凸起地形对地震响应有放大作用,对它附近区域却有抑制作用,而且坡高、坡角越大,抑制作用越明显.     

内蒙古克什克腾旗小东沟斑岩型钼矿床成岩成矿机制探讨

本文选取内蒙古克什克腾旗的小东沟斑岩型钼矿区作为研究区,它位于西拉沐伦钼矿带的西南部.对小东沟岩体进行了主微量元素、SHRIMP锆石U-Pb定年等地球化学方面的研究;对岩体中的钾长石和含矿矿物辉钼矿进行了普通铅同位素分析.小东沟岩体具有高硅富钾、REE含量低、Zr含量高、无负铕异常、高ε_(Nd)(t)、低Sr_i等特点,指示岩浆起源于加厚新生下地壳的熔融,同时具有高温、快速熔融、快速析离逃离源区的特点;小东沟岩体的SHRIMP锆石U-Pb定年结果为142±2Ma,对应140Ma左右主应力场由南北向转为东西向的构造体制大转折时期,这个时期大兴安岭处于伸展的构造环境下,底侵作用发育,地幔物质可以添加到下地壳熔融形成的岩浆中;对岩体钾长石和辉钼矿进行的普通铅同位素分析显示前者具有从造山带-地幔过渡的特征,后者则显示有地幔特征,说明成岩、成矿物质来自两个不同的源区,下地壳的岩浆和地幔含矿流体发生了混合.通过以上的分析,结合水-岩浆物理反应的实验结果,本文提出小东沟斑岩型钼矿床的成矿模式:大兴安岭地区在早白垩世伸展的构造背景下,地幔含矿流体加入受底侵作用加热的下地壳中使之熔融形成岩浆,随后更多的地幔含矿流体进入岩浆房,促使其迅速析离逃逸出源区,二者一起上升侵位.在岩浆温度较高时,地幔舍矿流体和岩浆大致以较稳定的液态不混溶的状态共存;当岩浆和流体侵位到较浅深度时,压力下降,温度降低,晶体增多,流体-岩浆体系变得不稳定,岩浆被流体分割成许多很小的岩浆团.流体中H~+、K~+和各种成矿元素的存在使之必然会和岩浆或冷却后形成的岩石发生蚀变反应,并晶出成矿矿物,形成现在我们看到的具有浸染状矿化现象的小东沟斑岩型钼矿床.     

城市地下变电站非线性地震反应分析

为研究城市地下变电站结构及其内部电气设备的动力特性及地震反应规律,以西安市快速轨道交通二号线张家堡地下变电站为工程背景,依据黏弹性人工边界理论及有限单元法,建立考虑土体-结构-设备动力相互作用的三维有限元计算模型,首先通过半空间自由场模型验证了地震动输入方法的有效性,继而开展地下变电站系统的模态分析和动力时程分析,得到了该类结构的动力特性及地震响应规律。研究结果表明,结构上覆土体及电气设备在地震作用下产生的惯性力是结构构件应力增长的主要原因,8度罕遇地震作用下地下变电站内电气设备的加速度放大系数明显超出规范要求,需要采取相应保护措施。     

工程场地地震动参数的确定

以咸阳某工程场地为例，首先阐述了场地的地震地质条件，然后在场地地震危险性概率分析的基础上，对场地土层进行一维地震反应分析计算，确定了该工程场地地震动参数，为抗震设计提供了依据。