土体三轴试验固结过程解析解

三轴试验是获取土体强度和应力变形特性的一个重要室内试验手段。三轴试验中,排水固结阶段试样的孔压消散及固结完成情况是非常重要的两个核心要素,它是进行后续剪切试验的基础和依据。基于等应变假设,推导了土体三轴剪切试验排水固结过程的解析解,以用于分析整个排水固结过程的孔压消散和固结完成程度。针对室内三轴固结排水(CD)试验,利用所推导的解析解对其排水固结过程的孔压和固结度进行了验算对比。结果表明,解析解计算得到的固结度和孔压消散曲线与室内三轴剪切试验的相应曲线吻合得较好,说明解析解可应用于三轴剪切试验排水固结过程分析。     

深海嗜热异化铁还原菌Caloranaerobacter ferrireducens DY22619T对不同铁氧化物的铁还原特性

异化铁还原微生物在铁元素的地球化学循环中具有重要意义。深海热液活动是大洋铁元素的重要来源,目前深海热液环境中铁代谢相关微生物研究很少。本文对一株分离自深海热液区的嗜热异化铁还原菌新种Caloranaerobacter ferrireducens DY22619T的铁还原特性进行分析,比较了该菌对无定形羟基氧化铁、无定形铁氧化物和针铁矿3种不同铁氧化物的铁还原速率;并利用透射电镜对矿化产物进行矿物形貌、组成元素和晶型的分析。研究发现该菌生长在指数期至稳定期时,铁还原速率最快,其中对无定形羟基氧化铁和无定形铁氧化物的还原速率较高,达2.82 μmol/h和2.15 μmol/h;透射电镜结果表明,该菌可将3种不同胞外铁氧化物均还原矿化形成颗粒状磁铁矿,由针铁矿矿化形成的磁铁矿少但粒径最大,而由无定形铁氧化物形成的磁铁矿晶面不同于另外两种铁氧化物。结果表明,该菌有很强的铁还原和矿化能力,能厌氧呼吸还原三价铁氧化物,但是铁氧化物的性质对该菌胞外铁还原能力和矿化形成的磁铁矿的性质有重要影响。本研究为认识深海热液环境中异化铁还原菌在铁元素的地球化学循环和生物成矿过程提供了参考。     

基于同步风场的机载SAR海浪参数反演方法

针对机载合成孔径雷达(SAR)对海探测特点,采用多入射角法从SAR数据本身得到与海浪参数反演区域时空匹配的同步海面风速和风向,并结合线性变换关系,计算得到海浪初猜谱对应的仿真SAR图像谱,将仿真SAR图像谱和观测SAR图像谱输入代价函数中进行迭代运算,通过非线性方程的解算得到最适海浪谱;采用交叉谱法去除海浪传播180°方向模糊,最终得到海浪参数。论文提出的基于同步风场的机载SAR海浪参数反演方法,充分利用了机载SAR海洋环境探测的优势,解决了传统SAR海浪参数反演中初猜谱构造依赖外部风场的问题,机载同步飞行试验的海浪参数反演结果与浮标观测值的有效波高、波向的均方根误差分别为0.23 m和13.23°,验证了该方法的有效性,可为机载SAR海浪参数反演业务化提供支持。     

皂角沱崩塌形成机制数值模拟

以位于"5·12"汶川大地震震中区的皂角沱崩塌为研究对象,通过对崩塌所处的自然地理、工程地质环境进行野外调查,分析崩塌的发育特征;采用不连续变形分析软件DDA,对坡体失稳崩塌的全过程进行模拟研究。结果表明,斜坡地形放大效应在震中区是客观存在的,具倾向坡外的陡倾控制性结构面的高陡突出地形对地震波具有明显的放大作用。该坡体崩塌失稳模式为:峰值加速度放大→增加的振幅迫使岩体沿陡倾坡外的控制性结构面迅速拉裂→沿滑动面发生崩滑→高速脱离滑源区→巨大的势能和动能驱动块体做长距离运动。通过数值模拟可知,随着斜坡坡高的增大,地震加速度和速度无论是在水平向,还是在竖直向均存在放大效应,但是水平向的放大效应较竖直向更明显;结构面监测点的加速度和速度放大系数相比稳定的坡体要大得多,地震袭来,当遇到陡倾坡外的不连续结构面时,斜坡动力响应强烈,最终危岩体沿控制性结构面发生崩滑破坏。     

大兴安岭北段得耳布尔铅锌银矿床成矿流体特征与意义

得耳布尔矿床是产于大兴安岭北段额尔古纳地块内的大型铅锌银矿床,本文通过对闪锌矿、石英进行流体包裹体均一温度、盐度、激光拉曼和氢氧同位素测试以研究其成矿流体特征与来源。结果显示主成矿期闪锌矿及团块状石英中流体包裹体均一温度范围为213~260℃,盐度为3.05%~9.6%NaCleq;成矿晚期脉状石英中流体包裹体均一温度介于175~210℃之间,盐度3.53%~7.15%NaCl_(eq)。红外激光拉曼结果显示包裹体气相成分主要为H_2O及CO_2,含极少量CH_4。石英氢、氧同位素测试结果显示主成矿期δD_水值为-153.8‰~-149‰,δ~(18)O_水值为-0.77‰~2.38‰;成矿晚期δD_水值为-154‰~-141.4‰,δ~(18)O_水值为-2.27‰~-0.47‰。矿床成矿流体为岩浆水与演化大气降水的混合。额尔古纳地块内铅锌银多金属矿床成矿流体特征较为接近,主要为中低温低盐度NaCl-H_2O-CO_2±CH_4成矿流体;流体来源一致,推测为演化的大气降水与岩浆水的混合。     

华南埃迪卡拉(震旦)系顶部地层划分及与寒武系界线FAD分子的选择

"雪球事件"以来,早期生命呈现多层次、大规模的加速演化,到寒武纪前夕,生命大爆发达到高潮;在生命剧烈演替的同时,地球环境标志也发生着响应,碳同位素剧烈漂移,并且与各个生命演化节点相对应。但是在划分最重要的地质界线,埃迪卡拉(震旦)系——寒武系界线及界线层型和点位("金钉子",GSSP)确立的问题上迄今仍存在着较大的分歧,以遗迹化石Treptichnus pedum作为该GSSP的标志化石,因其跨系、跨阶产出,生物延限长,因而在全球的生物地层划分对比中(特别在西伯利亚和中国华南地区)一直质疑声不断,而且以遗迹化石作为标志化石本身也具有一定的缺陷。中国华南地区两类古老的宏体化石——矿化管状的Cloudina和条带状的Shaanxilithes在全球范围内可以很好的对比,并且这两种实体化石的出现都对应着碳同位素的明显正漂移。本文通过研究华南震旦系顶部化石带的地层分布和地理分布,综合分析了其时空分布特点和系统演化意义,深入探讨了Cloudina和Shaanxilithes作为寒武系底界标志化石所具备的潜力,对埃迪卡拉(震旦)纪—寒武纪地层界线划分和层型选择提出了更为理想的标准。     

内蒙古北山额勒根乌兰乌拉一带土壤测量地球化学特征及找矿方向

研究区位于内蒙古北山北带,成矿地质条件优越,1∶20万水系沉积物测量异常明显,且分布有额勒根乌兰乌拉斑岩型钼(铜)矿。以1∶5万土壤地球化学测量成果为依据,以地质认识为基础,研究了区内元素地球化学数据特征、地球化学场特征及综合异常特征。认为区内主成矿元素为Mo、Cu、Au,主要的控矿层位为咸水湖组火山岩段,成矿有利侵入体为石炭纪花岗闪长岩。划分出5种综合异常类型,其中与斑岩钼(铜)矿系统有关的综合异常和与奥陶系建造有关的综合异常是今后解剖找矿的重点。     

Petrological and Os Isotopic Characteristics of Zedong Peridotites in the Eastern Yarlung–Zangbo Suture in Tibet

The Zedong ophiolites in the eastern Yarlung–Zangbo suture zone of Tibet represent a mantle slice of more than 45 km~2. This massif consists mainly of mantle peridotites, with lesser gabbros, diabases and volcanic rocks. The mantle peridotites are mostly harzburgite, lherzolite; a few dike-like bodies of dunite are also present. Mineral structures show that the peridotites experienced plastic deformation and partial melting. Olivine(Fo89.7–91.2), orthopyroxene(En_(88–92)), clinopyroxene(En_(45–49) Wo_(47–51) Fs_(2–4)) and spinel [Mg~#=100×Mg/(Mg+Fe)]=49.1–70.7; Cr~#=(100×Cr/(Cr+Al)=18.8–76.5] are the major minerals. The degree of partial melting of mantle peridotites is 10%–40%, indicating that the Zedong mantle peridotites may experience a multi–stage process. The peridotites are characterized by depleted major element compositions and low REE content(0.08–0.62 ppm). Their "spoon–shaped" primitive–mantle normalized REE patterns with(La/Sm)_N being 0.50–6.00 indicate that the Zedong ultramafic rocks belong to depleted residual mantle rocks. The PGE content of Zedong peridotites(18.19–50.74 ppb) is similar with primary mantle with Pd/Ir being 0.54–0.60 and Pt/Pd being 1.09–1.66. The Zedong peridotites have variable, unradiogenic Os isotopic compositions with ~(187)Os/~(188)Os=0.1228 to 0.1282. A corollary to this interpretation is that the convecting upper mantle is heterogeneous in Os isotopes. All data of the Zedong peridotites suggest that they formed originally at a mid-ocean ridge(MOR) and were later modified in supra–subduction zone(SSZ) environment.     

银额盆地哈日凹陷下白垩统热水沉积岩特征及成因

银额盆地哈日凹陷下白垩统具有独特的沉积构造和矿物组成.通过开展岩石矿物和地球化学研究,论证其热水成因,探讨沉积环境和形成模式.研究区下白垩统发育方沸石、菱铁矿和白云石等矿物,富含Fe、Mn和Ba等元素,具有高∑REE、LREE富集和负Eu异常的稀土元素特征.结合Fe vs.Mn vs.（Cu+Co+Ni）×10和Ni vs.Co vs.Zn三角图解,证实下白垩统普遍含有热液成分.微量元素及碳氧同位素分析指示热水沉积岩形成于缺氧、封闭的咸水湖泊环境;氧同位素计算形成温度为43.94~86.08 ℃.研究表明,丰富的断裂系统为湖水下渗和热液喷流提供通道,湖水与热液的对流活动为湖盆持续输入热量和成矿离子.此类湖相热水沉积持续时间长、影响范围广,主要受物源供给和热液性质控制,代表一类特殊的沉积模式.      

四川平武银厂金矿勘探复杂地层钻进技术

四川平武银厂金矿区钻探施工中遇到漏失、缩径、岩心破碎、易孔斜和钻孔事故频发等施工难题,施工难度极大。本文结合地层特点,通过采用绳索取心液动锤、高密度低失水泥浆体系、跟管钻进等工艺技术措施,提高了钻进效率和施工质量,大幅度减少了孔内事故的发生,为顺利完成钻孔施工任务奠定了坚实的基础。