在CorelDRAW平台上进行Fry法有限应变测量的新技术

有限应变测量是韧性变形定量估算的主要手段。Fry法有限应变测量以变形颗粒,如变形砾石、鲕粒、近等轴矿物等为应变标志体,地质实践中较容易获得,是岩石有限应变测量的最普遍手段。其传统测量过程极为繁琐,难以满足大范围应变测量的要求,数据精度也较低,限制了Fry法的应用。前人曾根据Fry法原理设计了计算机程序,但其程序相关编程语言如今已基本不能使用。本研究基于目前地质上较普遍使用的制图软件CorelDRAW平台的VBA编程,设计出一个基于CorelDRAW平台的Fry法应变测量宏程序FRY-1。在新图层上将所有变形颗粒的中心点标出后,运行FRY-1宏程序即可快速得到精确的Fry图解,并计算出相对精确的R值。通过实例与“最邻近心对心法”的测量结果进行的对比,证明该方法简便易操作,并可大幅提高有限应变测量的效率和有效减小误差。     

Evolution of the ductile shear zone of the Paishanlou gold deposits,western Liaoning,China

The combination of field surveys with analysis of microstructure of tectonite and Electron Backscatter Diffraction (EBSD) on quartz fabric indicated that three periods of ductile shear events developed in the Paishanlou gold deposits and the E-W and NE-striking ductile shear zones were formed during each event. The E-W-striking ductile shear zone, accompanied by compressional and dextral shear slip, was shear-cut by the NE-striking shear zones, accompanied by compressional-sinistral shear slip and sinistral-normal shear slip, successively. An E-W-striking ductile shear zone developed at a deeper tectonic level and at middle- to high-temperatures, accompanied by abundant microstructures, including microlayering between a polycrystal quartz belt and mica, and quartz deformation was depended on cylinder (10-10) 〈a〉 or 〈c〉 glide. The development of an E-W-striking shear zone can be seen as a tectonic pattern in the region of the Paishanlou gold deposits of the collision between the Mongolian tectonic belt and the North Archean Craton from Suolun to the Linxi suture zone during the Indosinian. The NE-striking ductile shear zone developed approximately 160 Ma during the early Yianshanian at middle to shallow tectonic levels and at middle- to low-temperatures, accompanied by typical microstructures, including polycrystal quartz aggregation and quartz subgrain rotation recrystallization, etc., and quartz deformation was depended on prismatic (1011) 〈a〉 glide. The last ductile shear event around the NE-striking shear zone developed at low temperatures and shallow tectonic levels, yielding to a pre-existing NE-striking shear zone, accompanied by abundant microstructures, including low-temperature quartz grain boundary migration and bulging recrystallization. The last ductile shear movement may be related to lithosphere thinning and the destruction of the North China Craton from approximately 130-120 Ma, and this shear event resulted directly in the mineralization in the Paishanlou region.     

石碑塬滑坡黄土液化特征及其影响因素研究

石碑塬滑坡是1920年海原地震触发的大型黄土流滑,认识其破坏特征与发生机制对于黄土边坡长距离液化失稳机制的研究非常重要。对石碑塬黄土滑坡的调查和研究表明,饱和黄土或高含水率黄土具有很高的液化势和流态破坏势,在强震作用下,饱和黄土易发生液化或流滑。对石碑塬滑坡的7组原状黄土样品进行振动三轴剪切试验,并结合其微观特征分析,探讨了循环振动荷载作用下的饱和黄土孔隙水压力-应变增长模型,分析了振动液化过程中液化应力比与黄土粒度组成、土体微观结构参数及饱和度之间的关系。结果表明：黏粒含量越低,振动作用下饱和黄土孔隙水压力响应越快,液化应力比越低;黄土孔隙比越大,孔隙结构分形维数越大,液化应力比越低,振动液化后黄土孔隙分形维数降低,结构较液化之前更为致密;饱和度对黄土粒间胶结物质的赋存状态及黄土结构强度影响很大,同一土体饱和度越高,溶滤于孔隙水中的离子浓度越高,土体粒间接触点（或胶结点）越容易发生断裂,使得黄土结构强度降低,液化应力比降低。     

总氮对土物理力学性能影响的试验研究

通过室内试验,考察了去离子水及不同浓度总氮溶液对土体物理力学性能的影响,并通过土体矿物成分含量及微观形貌分析,对总氮溶液与土体作用机制进行了初步探讨。结果表明,总氮对土体物理力学性能影响明显：（1）土体塑性指数、相对密度和有效黏聚力随总氮溶液浓度增大而减小,有效内摩擦角随溶液浓度的增大而增大;（2）各浸泡条件下,土体应力-应变关系曲线变化规律基本一致,均呈应变硬化现象,土体剪切峰值随总氮溶液浓度的增大先减小后增大;（3）孔隙水压力随轴向应变的增加先增加,然后缓慢降低,最后曲线逐渐趋于水平,表现出较大的剪胀性;（4）总氮溶液与土体间相互作用主要包括离子交换作用、微生物分解作用和溶蚀及胶结作用,这些作用通过改变土体的矿物成分含量,使其微观形貌及孔隙特征发生明显变化,最终导致土体的宏观力学特性改变。     

青藏块体东北缘弹性块体边界负位错反演与强震地点预测

利用青藏块体东北缘1993——1999年、1999——2001年和2001——2003年3个时段的GPS水平运动速度场成果,通过研究建立的弹性块体边界负位错模型反演,给出该区构造块体及其边界断裂运动与变形差异、构造应变场时空分布、高应变能积累部位以及强度的定性分析和定量描述. 在充分考虑区域构造及块体应变的前提下,研究与该区6级左右及6级以上地震地点预测相关的背景性前兆的共性特征.      

川滇菱形块体东边界地壳形变研究

根据地质资料和GPS资料。在断层分布密集的地区用模拟断层的位错替代多断层位错,建立了川滇菱形块体东边界的非震位错模型。利用GPS区域网资料．采用改进的蒙特卡罗法和遗传算法,联合反演了川滇菱形块体东边界的活动特性．得到如下认识：1）小江断裂是高应变积累闭锁区,鲜水河断裂次之,安宁河和则木河断裂应变积累程度最低。2）2001～2004年与1999～2001年相比．鲜水河北西段应变积累即锁定程度没有明显变化。南东段略有加强;安宁河略微减弱;则木河没有明显的变化;小江断裂各段的锁定程度均有显著的增强。3）各断裂的运动特点在空间上呈现出分段性。4）边界带的变形主要集中在川滇菱形块体一侧。     

地震波衰减的物理机制研究

对近年来有关地震波衰减的物理机制进行评述和初步研究认为,对于地壳介质,造成地震波衰减的主要原因是地壳内存在大量裂隙,裂纹中饱含水或部分含水,地震波传播时引起裂隙中的流体运动,从而造成地震波的衰减,对于上地幔,扩散控制的位错阻尼机制可能是造成地幔地震波衰减的一个重要原因,而上地幔软流层部分熔融的存在也是造成地震波衰减不可忽视的原因．     

甘肃酒西盆地早白垩世两种Elatides化石微细构造

现已绝灭的古老松柏类植物似纵属Elatides在中生代北半球中高纬度植被组成研究上具有重要意义。甘肃酒西盆地早白垩世地层中发现了Elatides的营养枝和雌球果,并保存有较好的碳膜,对它们进行了详细的宏观形态和微细特征研究。根据营养枝、叶角质层、花粉、球果、苞鳞和种子的特征,鉴定这些化石为2个种：Elatides harrisii Chow和Elatides curvifolia (Dunker) Nathorst。其中：Elatides harrisii的突出特征是,花粉球形且具乳状小突起、表面光滑无纹饰,侧面观具褶皱;Elatides Curvifolia的显著特点为,着生于苞鳞腹面基部的种鳞先端三裂,具三枚胚珠。这些特征与现生杉木Cunninghamia非常相似,推论Elatides与现生Cunninghamia可能具有亲缘关系。通过对Elatides地质历史和地理分布的研究,发现该属的演化方向与中生代大陆漂移的方向具可比性,因而为板块构造学说提供了又一古生物学佐证。     

湛江组结构性黏土区域微观结构特性研究

形成于早更新世的湛江组地层广泛分布于雷州半岛地区,其最为典型的灰色黏土因具有强结构性,在实际工程中出现了一系列岩土工程问题,为众多学者所关注。根据地层学研究结果,雷州半岛各区域的湛江组灰色黏土具有不同沉积环境。由于地质成因的差异,灰色黏土在不同区域表现出不同的工程特性。工程实际中,灰色黏土工程特性的区域性,使得工程界及研究者对于该土层的工程力学效益更是难以掌握。利用X射线衍射试验及电镜扫描试验,研究了不同区域灰色黏土的矿物成分及含量、微结构等微观结构特性。结果表明：不同沉积环境灰色黏土矿物成分及含量存在区域性差异,各矿物成分按照不同比例组合,形成的土体微结构区域特性明显。灰色黏土具有强结构性微观机制的揭示及区域差异性的分析,有利于对该层黏土的全面认知和利用。     

走滑断层地震地表断裂位错估计方法研究

为对一次地震中可能造成的地表断裂位错作出较准确的估计,采用拟静力弹塑性有限元方法,分别对覆盖土层为粉质黏土和黏土情况下,走滑断层引发的地震地表断裂进行了数值模拟分析。根据历史震害数据回归拟合的震级M与基岩位错 的关系式以及数值计算结果,建立了震级M与地表位错 的关系式。公式中考虑了土层厚度H对地表位错 的影响,而不仅仅局限于根据震级M的大小通过统计公式来估算地表断裂位错 。结果表明,走滑断层引发的地震地表断裂位错不仅与震级的大小有关,还与土层厚度和土层性质有关;在相同震级作用下,随着土层厚度的增加,地表位错逐渐减小;在相同震级和相同土层厚度下,上覆土层为粉质黏土时产生的地表位错要大于上覆土层为黏土时产生的地表位错;根据拟合的公式估计出不同震级情况下可不考虑走滑断层影响的临界覆盖土层厚度值,有助于提高活动断裂地震危险性评估工作的可靠性。