湘中锑(金)矿床成矿物质来源——Ⅰ.微量元素及其实验地球化学证据

为了查明湘中盆地中-低温梯（金）矿床的成矿物质来源，文章应用高分辨率ICP-MS、ICP-AES等方法对岩石与矿石进行了系统测定，并结合作者以往分析数据和实验地球化学结果，对该区盆地及周边基底地层与矿床中的微量元素分布特征及其水/岩反应效应进行了综合分析和系统研究。结果表明：Sb、Au等成矿元素在元古界基底碎屑岩中具有高的背景含量，在近似成矿条件下的水/岩反应实验中，成矿元素的淋出率达20%～90%，元古界基底碎屑岩中的金（锑、钨）矿床的周围蚀变围岩中出现明显的金负异常区。而盆地内泥盆系统地层中的高锑含量仅局限于锑矿床（化）及其蚀变围岩中；湘中锑（金）矿床中的矿石与基底碎屑岩具有相似的稀土元素球粒陨石标准化配分曲线特征，以上微量元素地球化学特征充分证明该区锑（金）矿床锑、金等成矿物质主要来源于元古界底碎屑岩。     

从库仑破裂应力和余震分布角度探讨汶川地震和芦山地震的关系

本文以龙门山及周边地区为研究对象,考虑区域地质构造差异、主要活动断裂带、地表附加重力影响,建立能反映地表起伏和岩石圈分层结构的龙门山地区三维粘弹性有限元模型。以地壳水平运动速率观测值为约束条件重建研究区现今构造背景应力场,在此基础上分别模拟了汶川地震和芦山地震的发生机理。通过分析同震库仑破裂应力变化与余震空间分布的关系,探讨了2次地震主震对余震的触发作用以及汶川地震对芦山地震的影响。研究表明,汶川地震和芦山地震的余震大部分由其主震触发,汶川地震对芦山地震的余震有约6.78%的触发作用。汶川地震的同震库仑破裂应力在芦山地震主震位置的增加值约为0.016MPa,如果龙门山断裂带南段库仑破裂应力年累积速率按照0.4×10-3-0.6×10-3MPa·a-1计算,汶川地震使芦山地震提前了约27-40年。计算还表明汶川地震和芦山地震的发生使鲜水河断裂带南段和虎牙断裂的库仑破裂应力增加,这些断裂带在未来发生地震的可能性增加。     

EPS颗粒轻质混合土的蠕变模型研究

EPS颗粒轻质混合土是一种新型轻质填土材料,相比EPS泡沫块体,具有更广泛的应用前景。EPS颗粒轻质混合土的基本物理及力学性质已得到了较多的研究,但其蠕变特性研究较少。通过不同围压下EPS颗粒轻质混合土的三轴不排水蠕变试验,采用三种常用的经验模型：Singh & Mitchell模型、Mesri模型和Findley模型对EPS颗粒轻质混合土的蠕变变形进行模拟,结果表明：Singh & Mithcell模型和Mesri模型能反映蠕变趋势,但是不能拟合应变初始快速上升段,用来描述EPS泡沫块体的Findley模型在应力水平较高时,拟合效果最好,某种程度上说,EPS颗粒轻质混合土的蠕变性与EPS泡沫块体相似。推导出了一种新的半经验半理论蠕变模型,用元件模型描述弹性变形部分,用经验模型描述塑性变形部分,拟合结果表明,不管应力水平的高低,新推蠕变模型都不仅能够很好地反映EPS颗粒轻质混合土的初始快速上升段变形,也能够比较准确地拟合长期变形,即蠕变性。     

低周反复荷载下Q460钢材框架柱抗震性能分析

为了进一步完善Q460钢材在抗震设计规范中相关限值的要求,本文利用有限元软件ABAQUS,以轴压比、翼缘宽厚比、腹板高厚比和壁板宽厚比为变量,建立了共48根“工”字型框架柱和“箱”型框架柱,分析了其抗震性能。结果表明:翼缘宽厚比对框架柱的能量耗散系数影响较小;能量耗散系数随轴压比、腹板高厚比（“工”字型）和壁板宽厚比（“箱”型）增大而明显减小;框架柱的极限承载力随轴压比的减小及壁板宽厚比和翼缘宽厚比的增大而逐渐增大,当腹板高厚比接近规范限值时,承载力下降趋势明显增大。与采用Q235钢材的框架柱相比,Q460钢材框架柱的延性较小,仅为2左右;当采用Q460钢材时,“工”字型框架柱的极限位移角限值建议取为0.03,“箱”型框架柱的极限位移角限值建议取为0.032。规范中对翼缘宽厚比限值的规定偏于保守,其值最大可取至9。无论是“工”字型框架柱还是“箱”型框架柱,其腹板高厚比均不宜过大。Q460钢材框架柱的刚度退化率随轴压比的增大而增强,且翼缘宽厚比越大,腹板高厚比越小,柱的初始刚度越大,刚度退化程度越明显。     

多裂纹扩展的扩展有限元法分析

建立了求解多裂纹扩展的扩展有限元法。引入裂纹交叉汇合加强函数以分析多裂纹交叉汇合过程;在裂纹附近区域使用广义形函数,并引入线增函数消除混合单元,可有效地提高裂纹附近的精度;用砂浆法（线段-线段接触法）结合增广型Lagrange乘子法处理裂纹段的接触条件,可以精确地模拟裂纹面约束,并方便地求解控制方程。算例分析了两方面内容：（1）计算交叉裂纹体的应力强度因子,结果表明提出的方法精度高;（2）模拟多裂纹扩展及交叉汇合过程,模拟的裂纹扩展路径与试验结果吻合得较好,表明了方法的可靠性。     

有限元模拟弹性位错的等效体力方法

计算地震位错造成的位移场和应力场,对于估计大地震引起的后续地震活动发展趋势十分重要.本文提出在弹性位错问题的有限元模拟中,用等效体力代替位错源,从而在构建几何模型时不用包含断层,却可以处理包含任意复杂断层的问题,极大降低建模的难度.使用此方法,本文计算并讨论了在球形地球模型下2011年日本Tohoku-Oki特大地震对华北地区断层的影响,结果表明此次地震使华北主要断层趋于稳定.     

特征元素比值在沉积物物源分析中的应用——以东营凹陷王58井区沙四上亚段研究为例

利用Ni/Co、V/Co、Mg/Mn、Mn/Sr、Ba/Mn、Fe/K、Mg/Ca、Ba/Sr、Mg/Al、Al/Na十个特征元素比值,通过分布模式、物源指数、Q型聚类等方法,对东营凹陷王58井区沙四上亚段砂体物源进行了研究。沙四上亚段沉积时期,王58井区存在南北两大物源体系,王58井及其以北地区沉积物主要来自北部物源体系,王斜583和王126井及其以南地区主要为南部物源体系,中部牛114—斜1井一带具有南北混源特点。研究表明利用特征元素比值判别沉积物物源方向,能够有效地避免水动力及成岩作用的影响,更加准确地判断沉积物的物源方向。     

A local model for analysis of pump and treat systems with vertical barrier walls

We present a mathematical model of local, steady groundwater flow near a vertical barrier wall. Flow features represented in the model include an impermeable arc-shaped barrier wall and multiple wells; distant boundary conditions are not included explicitly, but their effects on the local flow field are modelled by specifying a uniform flow at infinity and a constant areal recharge within a local domain. We develop an explicit closed-form solution to the boundary-value problem using the analytic element method. The solution is an extension of a harmonic solution presented by Anderson and Mesa [Anderson EI, Mesa E. The effects of vertical barrier walls on the hydraulic control of contaminated groundwater. Adv Water Resourc 2006;29(1):89–98] which does not include the effects of recharge. We demonstrate that the general solution with recharge consists of the harmonic solution superposed on a special case of the harmonic solution along with two elementary one-dimensional flow solutions. The results are used to investigate the effects of areal recharge on the capture zone envelopes of the pumping wells and on the reduction in discharge that can be achieved by including a barrier wall in a pump and treat design. We find that the benefits of including an open barrier wall in a design, measured as a reduction in the pumping rate required to contain a plume, increase for higher recharge rates. Dimensionless plots of capture zone envelopes are presented for a practical well and barrier wall configuration.     

大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度

根据大洋地壳、大陆地壳、上地幔和球岩石圈的元素丰度资料,本文初次分别求出大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度.可用作研究化学元素在洋圈或陆圈内各地区分布特征的地球化学背景值.     

Computational microstructure modeling to estimate progressive moisture damage behavior of asphaltic paving mixtures

This paper presents a computational microstructure model to estimate the progressive moisture damage of multiphase asphaltic paving mixtures. Moisture damage because of water transport is incorporated with mechanical loading through a finite element method. To simulate nonlinear damage evolution in the mixtures, the model includes Fickian moisture diffusion, a cohesive zone model to simulate the gradual fracture process, and a degradation characteristic function to represent the reduction of material properties because of moisture infiltration. With the model developed, various parametric analyses are conducted to investigate how each model parameter affects the material‐specific moisture damage mechanism and damage resistance potential of the mixtures. Analysis results clearly demonstrate the significance of physical and mechanical properties of mixture components and geometric characteristics of microstructure for the better design of asphaltic paving mixtures and roadway structures. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.