Surface temperature differences between minerals in crystalline rocks: Implications for granular disaggregation of granites through thermal fatigue

Thermal expansion differences between minerals within rocks under insolation have previously been assumed to drive breakdown by means of granular disaggregation. However, there have been no definitive demonstrations of the efficacy of this weathering mechanism. Different surface temperatures between minerals should magnify thermal expansion differences, and thus subject adjacent minerals to repeated stresses that might cause breakdown through fatigue failure. This work confirms the existence of surface temperature differences between minerals in granitic rocks under simulated short-term temperature fluctuations so as to discriminate their potential for initiating granular disaggregation. The influence of colour, as a surrogate for albedo, and crystal size, as a function of thermal mass are specifically identified because of their ease of quantification. Four rock types with a range of these properties were examined, and subjected to repeated short-term temperature cycles by radiative heating and cooling under laboratory conditions. Results show that while albedo is the main control for overall and individual maximum temperatures, crystal size is the main factor controlling higher temperature differences between minerals. Thus, stones with large differences of mineral sizes can undergo magnified stresses due to thermal expansion differences.     

多源遥感数据综合解译鄂尔多斯盆地杭锦旗地区地质构造

利用多源遥感数据假彩色合成、融合及纹理分析等增强处理方法提取研究区构造信息,进而对研究区进行综合解译;通过分析水系、色调、纹理、地貌及岩性等特征,判断出杭锦旗地区存在一小一大、内外相套的2个环形构造,发育的北西向、北东向2组共轭断层和一组北北西向断层,与环形构造相互构架,构成研究区特殊的构造体系。经分析预测,这些构造是受周边南北向构造应力共同挤压而形成。     

一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法

等高线内插是提高地形图精度的一个常用手段,在地图综合等领域中有很重要的作用。在实际地形图数据库中,等高线除了存在完整的计曲线以外,还有一部分断裂的首曲线。已有的等高线内插研究中未考虑对此类数据的处理,为此,本文提出了一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法。首先提出了等高线度量关系的计算方法,然后对等高线的节点均匀加密,并利用Fréchet距离进行相似度判断以选择参考等高线,最后根据“最近点”的方式进行插值。通过对江苏某地区实际数据的试验,验证了该算法的合理性,对于鞍部地区的内插,有更好的适应性和准确性。     

应用于复合型脆断的综合断裂理论

现有的复合型裂纹扩展断裂准则大多只考虑了裂纹尖端附近某一点处的某个力学参量。本文同时考虑了正应力、剪应力及塑性区的影响,并在此基础上提出了一个新的复合型断裂理论——综合断裂理论。同近年来的实验数据进行比较,得到了与实验十分接近的结果,并且还解释了其它理论所不能解释的实验现象。     

机载合成孔径雷达图像频谱分析技术地质应用评价

频谱分析是空间滤波的一种。本文使用光学傅里叶变换分析SAR图像的空间频率特征。从取得的功率谱与功率谱角分布数据中可以:(1)确定与雷达后向散射方向有关面的走向最大(最小)方位角;(2)分析频谱曲线两个峰的夹角及其地学意义;(3)推算其水系密度;(4)研究样区地形基本特征。 这些资料有助于研究线性构造区域展布特征,岩类识别和地貌分类等。     

川北地区岩石反射谱波特征

四川北部地区既有岩浆岩、变质岩构成的前震旦系结晶变质基底,又有震旦纪以后的沉积盖层,岩石类型十分齐全。本文根据该区的120件岩(矿)石样品反射波谱测试结果,绘制了区内主要岩石类型典型波谱曲线,并对这些波谱曲线进行了初步分析,总结了主要岩石类型的波谱特征,这些岩石波谱特征在西南地区有一定的代表性。     

岩石的热惯量研究

本文阐述了热惯量的物理意义及其在地质遥感中的作用。在测得２３种岩石热物理性质的有关参数──热传导率、热容量和密度的基础上，计算并列表给出了岩石的热惯量值和热扩散系数等基础数据。文中分析讨论了沉积岩、变质岩和岩浆岩岩石的热惯量变化由高到低的初步规律。取得了碳酸盐岩和砂岩类等沉积岩和沉积浅变质岩的热惯量差异的结果，指出了它们的易区分性；也指出了中－酸性、碱性岩浆岩之间的热惯量值差异较小，不易区分。     

基于高温高压岩石破裂实验结果对中强地震前震中附近区域部分地震学现象的初步解释

依据高温高压岩石破裂实验结果并结合理论分析，对 附近区域不同深度温压条件下岩石变形破坏性质及破坏失稳的力学行为进行了研究，在一次应力加载循环中，发生破坏的部位随时间具有向深部下迁的趋势。考虑到深度温压条件下岩石的渐进式破坏行为及突发失稳，对主震前震中附近区域小地震活动的增强、平静、活化等现象，以及b值等时间序列参数变化的可能机理进行初步探讨，并简单讨论了两类平静和两类b值变化的可能原因。     

礼县—罗家堡断裂晚第四纪活动特征:兼论1654年礼县8级地震孕震机制

1654年7月21日甘肃省礼县8级地震发生在南北地震带的中北段, 该地区的构造变形和构造活动与青藏高原向北东方向的扩展密切相关, 复杂的构造几何特征主要受控于东昆仑断裂、西秦岭北缘断裂和一系列北东向断裂. 礼县—罗家堡断裂为一条北东东向的左旋走滑活动断裂, 错断了含有仰韶文化红色陶瓷片的一级阶地堆积物, 阶地面上断层陡坎高约1.5 m. 沿断裂带发现冲沟的左旋位错量为3~10 m, 晚更新世黄土中残留的断层陡坎高4.5~8 m. 其中两条冲沟中发现裂点, 高3.5~3.9 m, 距断层陡坎的距离为16 m. 礼县—盐关—罗家堡—天水镇一带发育大量的滑坡, 长轴走向与礼县—罗家堡断裂一致, 滑坡体后缘、侧壁陡峭, 出露晚第四纪黄土, 鲜有植被覆盖. 礼县—罗家堡断裂为1654年8级地震的发震断裂.综合分析认为, 受青藏高原向北东方向的扩展, 被西秦岭北缘断裂、礼县—罗家堡断裂和岷县—宕昌断裂围限的礼县次级地块向南东滑动可能导致了1654年礼县8级地震的发生. 断裂北、南两侧地壳电性结构的差异为强震的孕育提供了深部构造条件.     

珠江口盆地前新生代先存断裂特征及动力背景

前人针对珠江口盆地前新生代开展过大量研究,但对盆地的原始构造格局仍缺乏统一认识。在高精度三维地震资料的基础上,笔者采用“定性+定量”先存断裂综合识别技术,识别出珠江口盆地惠州凹陷和番禺4洼前新生代基底发育的先存断裂583条。按照断裂是否断穿Tg和断裂倾角大小,将先存断裂分为4类：高角度节理、低角度节理、高角度活化断层和低角度活化断层;按断裂走向划分,将先存断裂分为NW-NWW向和NE-NEE向2组。燕山期晚侏罗—早白垩世,古太平洋板块对华南板块沿NW向正向俯冲,形成NE-NEE向逆冲断裂;燕山期晚白垩世,古太平洋板块对华南板块斜向俯冲产生左旋挤压应力场导致NW-NWW向逆冲断裂形成。这些先存断裂从源头上控制了珠江口盆地的构造格局,为研究盆地后续演化提供了重要支撑。