土壤-植物系统中氚迁移研究现状与展望

对土壤-植物系统中氚迁移研究的意义、国内外研究进展作了概括性的介绍与展望,包括氚在不同土壤和植物中的时空分布、迁移规律及其影响因素、氚的化学形态和氚迁移数学模型研究等。总结了已取得的研究成果,并分析、讨论了研究中存在的问题。     

西藏班公湖-怒江缝合带西段去申拉组泥质硅质岩的发现及其地质意义

首次在班公湖-怒江缝合带西段去申拉组中发现了泥质硅质岩,呈2个层位产出。为探讨泥质硅质岩的沉积环境、成因及与班-怒特提斯洋西段构造演化的关系,进行岩石学和地球化学分析,结果显示,第一层位泥质硅质岩Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、Ce/Ce~?、(La/Ce)_N、V/(Ni+V)、Ce/La、Ce_(anom)、Eu_(anom)平均值分别为0.60、0.80、1.24、0.72、1.84、-0.08、0.01,第二层位泥质硅质岩相应比值平均值分别为0.65、0.83、1.16、0.77、1.97、-0.07、0.02。结合泥质硅质岩的Fe_2O_3/TiO2-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、(La/Ce)N-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、Hf/3-Th-Ta关系图解,表明第一、二层位泥质硅质岩形成于活动大陆边缘,沉积时水-岩界面为水体分层不强烈的厌氧环境。U-Th、Zn-Ni-Co、La-Ce、La/Yb-REE关系图解和稀土元素特征指示了第一、二层位泥质硅质岩为热水成因,热水活动与玄武岩岩浆活动有关,第二层位泥质硅质岩沉积时热水活动更强烈。去申拉组泥质硅质岩的岩石学、地球化学特征表明,狮泉河地区班-怒特提斯洋至少在早白垩世仍具有一定规模的洋盆,其闭合时间应晚于约109Ma,进一步限定了洋盆的闭合时间。     

川东北宣汉-达县地区长兴组-飞仙关组礁滩储层特征及其控制因素

川东北宣汉-达县地区是我国重要的气藏发育区块。为了深入探索储层特征、物性与岩石类型,成岩作用的相关性,运用薄片鉴定、扫描电镜等技术手段,结合物性测试数据,测井资料和压汞数据,对储层的岩石类型,孔隙类型,孔隙结构、物性特征以及储层展布进行分析。研究表明,川东北宣汉-达县地区优质储层为生物礁白云岩及鲕粒白云岩,经历过重结晶及多期溶蚀,粒间溶孔最为发育。长兴组储层孔隙度平均值为5．4％。渗透率平均值为93．41×10^-3μm^2;飞仙关组储层平均孔隙度为8％,平均渗透率为132,76×10^-3μm^2,孔喉结构良好。沉积相控制储层的岩石类型和展布,成岩作用尤其是溶蚀作用控制着储层的物性,而构造作用对储层的形成则有双重影响。     

西藏拉萨地块盐湖石英闪长岩成因：锆石SHRIMP U- Pb年代学、地球化学及Sr- Nd- Pb- Hf同位素的制约

西藏阿里盐湖地区发育不同类型的火成岩,通常被认为形成于班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲板片发生断离的构造背景。本文报道了盐湖石英闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄,全岩地球化学以及Sr-Nd-Pb-Hf同位素数据。盐湖石英闪长岩的锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为118.5±1.9Ma,属早白垩世晚期。石英闪长岩样品主量元素表现为富钠的钙碱性岩石系列,A/CNK值介于0.84～0.89之间,属准铝质。微量元素富集Rb、K、Th、U等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),强烈亏损Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti等高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE),无明显的Eu异常(δEu=0.81～0.98),无白云母和碱性暗色矿物,属准铝质未分异的I型花岗岩。盐湖石英闪长岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.7045～0.7048,ε_(Nd)(t)值介于+0.5～+2.1之间,ε_(Hf)(t)值介于+7.9～+13之间,Hf同位素模式年龄t_(DM2)变化于283～674Ma之间。基于同位素以及岩石地球化学数据,表明盐湖石英闪长岩很可能是具亏损地幔印记的新生下地壳在角闪岩相发生部分熔融作用形成的。结合本文以及区域上的研究资料,盐湖石英闪长岩的形成时代和岩石地球化学特征与盐湖复式岩体中的花岗岩存在较大差异,具较低的锆石饱和温度(596～614℃),表明该岩体的形成尚未受到幔源物质上涌带来的热作用影响,很可能形成于板片断离前,班公湖-怒江特提斯洋持续南向俯冲的板片发生折返,俯冲角度变陡的深俯冲背景。     

北大别造山后伸展期中-下地壳流动形式数值模拟研究

造山后伸展过程中,深部地壳的变形形式反映深部岩石圈的构造活动方式,是造山后伸展深部动力学研究的主要内容。本次工作以大别造山带造山后伸展变形构造为研究对象,在详细的构造观察和组构分析基础上,以实际变形组构为约束开展数值模拟,系统地研究伸展变形构造在垂向剖面上岩石变形机制的空间分布,进而揭示大别造山带造山后伸展过程中深部地壳的变形形式。野外观察表明,北大别穹隆边缘区域拉伸线理优选方位显著,而到穹隆中部拉伸线理定向性减弱,再到穹隆核部线理定向性有所增强。运动学上,北大别穹隆内呈现了一致的上盘向NW的剪切指向。以此为约束的数值模拟研究表明,大别造山带造山后伸展期中-下地壳流动方式总体上是介于透入性简单剪切形式与纯剪切形式之间的组合形式;垂直剖面上呈现为由上、下边界向中心简单剪切分量显著降低,中-下地壳流变带中部以纯剪切变形为主。我们用造山带加厚地壳的韧性垮塌和深俯冲的太平洋板块"后撤"来解释其动力学来源。     

土层随机地震反应分析中侧向边界的影响分析

研究了随机地震激励下土层地震反应及土-结构相互作用分析中有限土域的取值范围对计算精度的影响。分别以基岩白噪声谱和杜修力修正基岩谱作为输入,进行了土层随机地震反应分析,探讨了自由边界、固定边界和黏弹性边界3种人工边界条件下土域的取值范围、土介质阻尼和土体长深比（L/H）对土层随机地震反应的影响,给出了侧向人工边界合理位置的具体建议。在此基础上,选取土体的合理边界范围,建立土-结构相互作用分析模型,分别以基岩白噪声谱、杜修力修正基岩谱以及实测地震波功率谱作为输入,进行了土-结构相互作用体系随机地震反应分析,计算结果验证了侧向人工边界取值在土-结构相互作用体系随机地震反应分析中的有效性。     

温庄尾矿库堆坝模型试验及坝体稳定性分析

以温庄尾矿库为工程背景,通过室内堆坝模型试验,获得到了在坝体堆积过程中尾矿颗粒在库内沉积分布特征、浸润线的变化规律等基础资料。在此基础上,以多孔介质有效应力理论为依据,建立了多孔介质流-固耦合数学模型,利用有限元软件ABAQUS对该库尾矿坝的应力场与渗流场进行了分析,获得了坝体内的应力场及孔隙压力的分布规律,研究成果可为尾矿库的设计、施工和安全生产提供技术支撑。     

河北武安洪山正长岩杂岩体成因与地表快速隆升-剥蚀特征

为了解洪山正长岩杂岩体的源区和成因,以及其形成过程中伴随的地表快速隆升-剥蚀现象,在详细野外地质调查的基础上,采用岩石学、地球化学、U-Pb年代学和锆石Lu-Hf同位素研究.获得洪山正长岩杂岩体内粗粒辉石正长岩和粗面岩锆石U-Pb定年结果分别为125.6±1.2 Ma和121.9±2.3 Ma,粗粒正长岩年龄介于二者之间;岩体属于高硅、富碱、富铝、贫镁、Mg#较低的准铝质-过铝质碱性岩,经历了大量地壳流体的改造;粗粒辉石正长岩锆石普遍发育年龄相近的核-边结构,核部ε_Hf（t）为-5.0~-8.4,具有较高的U、Th、Pb含量,边部与同时期的粗面岩锆石特征一致ε_Hf（t）为-11.3~-14.4,U、Th、Pb含量较低,表明锆石结晶初期岩浆具有地壳来源的特征;喷出相的粗面岩直接覆盖在中心相的粗粒正长岩上,这一现象说明洪山正长岩杂岩体形成过程中伴随了地表的快速隆升-剥蚀.洪山正长岩杂岩体的形成过程与拆沉作用关系密切,是华北克拉通减薄作用在地表浅部的响应.      

冈底斯西段首例银锡多金属矿床的发现、成因及意义

最新的矿产调查工作在冈底斯西段火山岩区新发现了拔隆银锡多金属矿床,地表矿体表现为受火山沉积断陷盆地边缘逆冲断隆带、火山机构及次级断裂控制的脉状矿体.为了查明该矿床的成因,开展了含矿火山岩锆石U-Pb年代学、矿石矿物学、地球化学及S-Pb同位素等研究.结果表明:拔隆矿床含矿火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为126.5±1.2 Ma,矿物组合以中低温为主、兼有少量中高温矿物,闪锌矿Zn/Cd和Zn/Fe比值变化分别介于321~17 407、2.4~4.4,黄铁矿Co/Ni比值为2.2~3.6,硫化物样品δ34S值变化于2.94‰~4.48‰,206Pb/204Pb比值为18.590~18.779,207Pb/204Pb比值为15.636~15.865,208Pb/204Pb比值为38.883~39.991,具有岩浆硫、上地壳铅特征,矿床的形成与冈底斯西段早白垩世火山活动晚期的次火山热液密切相关.经与世界典型银锡多金属矿床的对比认为,拔隆矿床的成矿特征与世界大型-超大型银锡多金属矿床较相似,地表矿体属于浅成低温热液型银多金属矿体,向下可能发育有斑岩型锡多金属矿体.拔隆矿床富银含锡的成矿特征在冈底斯西段属于首次发现,该发现不仅为研究冈底斯西段火山岩区矿床成因类型提供了新的资料和约束,还极大地拓宽了冈底斯西段火山岩区的找矿视野.      

橡胶砂弹性动力学参数的弯曲-伸缩元试验研究

橡胶砂作为一种廉价环保的土工材料,应用前景十分广阔,关于其力学特性的研究具有重要意义。采用弯曲–伸缩元法对橡胶砂进行了剪切波和压缩波联合测试,分别采用离散频率扫描法和初达波法确定了剪切波和压缩波的传播时间,进而得到其弹性动力学参数:初始剪切模量、侧限模量和泊松比,分析了橡胶含量和围压对橡胶砂弹性动力学参数的影响。结果表明:在同样围压下,随着橡胶含量的增加,橡胶砂初始剪切模量和侧限模量逐渐减小,初始泊松比逐渐增大;在同样橡胶含量下,随着围压的增大,橡胶砂初始剪切模量和侧限模量逐渐增大,初始泊松比逐渐减小。最后,在此基础上进行了两种因素耦合效应的分析以及相关力学机制的探讨。