天山乌鲁木齐河源1号冰川冰蚀基岩面微形态研究

通过对天山乌鲁木齐河源冰川底床基岩与沉淀物显微结构构造分析,对大陆性山岳冰川冰下过程的认识更加深入.沉积物微观结构和构造特性显示冰川底部存在较大的挤压应力作用,由显微滞碛等现象来看,压应力在微观上的空间分布很不均匀.沉淀物中块体碎裂和基岩上冰成裂隙反映,冰川底部冰体对基岩面有巨大的剪切应力作用.滑塌构造说明,冰川底部在微小的区域内压力分布不均匀,局部有重力作用过程存在.沉淀物中块体断裂和同生变形构造的存在说明沉淀物的形成过程为先期沉淀、后期受压.通过对冰川底部各种动力作用特征的阐述及沉淀物结构、构造的成因及特性的总结,认为大陆性山谷冰川底部冰岩界面处存在水膜,且冰川运动亦有滑动性.     

结构性对膨胀土收缩特性影响的试验研究

膨胀土的收缩性明显,容易引发边坡与地基开裂,但有关结构性对收缩特性影响的认识甚少。采用收缩自动试验装置,在恒湿恒温条件下对原状膨胀土和重塑膨胀土开展了收缩对比试验和扫描电镜（scanning electron microscope,简称SEM）测试分析,结果表明：与原状土相比,重塑土在土中水流动阶段的蒸发速率较小,蒸汽扩散阶段收缩稳定速率较慢,最终体积收缩应变量更大;重塑土体积收缩−含水率关系曲线的线性段较长,斜率较大,直线段与稳定段之间的过渡不明显,而原状土则反之;重塑土和原状土的收缩特征曲线（soil shrinkage characteristic curves,简称SSC）在较高含水率段基本重合,随着含水率下降,重塑土的SSC下降更快,对应的含水率范围更宽,最后进入残余−零收缩阶段时,孔隙比明显较小;Chertkov收缩模型适用于原状膨胀土,但不适用于重塑膨胀土。SEM测试结果表明,原状膨胀土较重塑膨胀土具有更强的原生结构性,初始密度与湿度相同情况下,两者颗粒排列、接触方式、胶结状态、孔隙大小与分布特征等微观结构上差异明显,导致蒸发过程中重塑土的水分迁移速率较小、基质吸力较大,是重塑土收缩更剧烈的内在原因。研究结果可为膨胀土边坡的坡面工程防护设计提供参考依据。     

冻融循环作用下富平黄土微观结构几何类型变化研究

冻融循环作用可通过影响寒区土体结构致使基础设施发生破坏,而导致工程失稳宏观现象的根源来自于冻融作用改变了土体的微观结构。为探索冻融作用下土体微观结构变化规律,将富平黄土作为研究对象,分别对其进行0、4、6、8、10、50、100次冻融循环下的电镜扫描观测试验,得到对应次数下的微观照片,对其从颗粒形态、连结方式、排列形式对孔隙的影响三方面进行分析,并且将微观照片中出现的颗粒接触方式以几何模型的方式进行归类,研究几何模型随冻融循环次数增加后的变化规律。结果表明：随着冻融循环次数的增加,土颗粒大小朝着均一性的方向发展,平均粒径呈先减小后增大趋势;颗粒的连结形式从面胶结为主逐渐演变为点接触为主最终再回归为面胶结为主;土体在0~6次冻融循环时孔隙率呈下降趋势,6~8次冻融循环时孔隙率快速上升,之后随着冻融循环次数的增加孔隙率逐渐减小;粒状粒子几何模型变化规律从棱边接触逐渐过渡为粒面接触,扁平状粒子几何模型变化规律从初始粒面接触为主逐渐演变为棱边接触为主,最终再演变为粒面接触。     

黔中寒武纪梅树村期磷块岩中小壳动物化石结构和成分：对生物成磷的制约

小壳动物化石微结构及壳体成分的认知对于揭露寒武纪早期小壳动物群的演化具有重要意义,黔中地区早寒武世梅树村期磷块岩中保存了大量的小壳化石,为了获取该时期小壳化石微结构及成分的关键信息,本文利用电子显微镜、扫描电镜对岩石薄片小壳化石个体进行观察、分析,获得了贵州织金熊家场和清镇落夯地区的寒武纪梅树村期磷块岩中小壳动物化石微结构、壳体成分特征。结果显示,织金、清镇地区的磷块岩中小壳化石多样性与其壳体成分表现一致,主要为软舌螺类,其成分为P、Ca、F、O等氟磷灰石组成元素;小壳化石壳体保存有明显的纳米级磷灰石矿化颗粒骨架、多圈层结构、溶蚀多孔隙和管体嵌套的现象。另外,通过电子探针对小壳化石进行原位微区元素面扫描,发现主要元素P、Ca分布在小壳化石及小壳化石碎片中,胶结物几乎不含P元素。综合判断,两个研究区域的寒武纪梅树村期磷块岩小壳动物化石多为异地埋藏保存,且保存过程中,成岩作用等后期磷酸盐化、搬运沉积对小壳化石微结构及其壳体成分产生一定改造影响;基于薄片全玻面扫描推断全岩小壳动物化石(含化石碎片)含量,与磷块岩中磷含量呈正相关关系,认为寒武纪梅树村期小壳动物的繁盛对同期磷块岩的形成具有重要贡献。     

四川软玉猫眼的显微结构及扫描电镜研究

对四川软玉猫眼进行电子探针分析、扫描电镜和偏光显微镜研究,结果表明软玉猫眼主要由透闪石组成。岩石薄片观察表明,透闪石主要呈近于平行定向排列的显微纤维状,显微纤维变晶结构是软玉呈现猫眼效应的根本原因。透闪石的形成有不同的期次:早期为短柱状,呈斑状变晶;中期为片状,呈集合体对短柱状交代。晚期为近于平行定向排列的纤维状。扫描电镜分析表明透闪石纤维相互穿插绞合是玉石表现出高韧性和较强抗断裂性能的主要因素。     

膜型网壳结构抗震性能研究

本文采用子空间迭代法分析了单层膜型网壳结构的自振特性;推导了大跨空间结构几何非线性地震响应时程分析的计算过程,编制相应的计算程序,用振型分解反应谱法与时程法进行了结构地震响应特性分析。研究表明:膜型网壳结构的抗震性能比较好;用反应谱法分析时,水平地震作用下截断振型取15、竖向地震作用下取60可满足工程设计要求;用反应谱法计算结构竖向地震响应是安全可靠的,但进行水平地震响应分析时,最终还需用时程法进行验算。     

湿陷性黄土变形的微结构突变模型研究

根据湿陷性黄土的湿陷特点,分析了其主要影响因素,包括外部因素：水、荷载与内部因素微结构及其力学性质。从湿陷性黄土的湿陷性影响出发,建立了湿陷性黄土结构失稳突变模型,并从模型基本假定、微结构模型应力特性和湿化于微结构失稳的突变关系3个方面进行了理论分析研究,在一定程度上揭示出湿陷性黄土变形机制和规律。通过微结构突变失稳理论发现：当应力状态满足孔隙微结构失稳判别式时,微结构元的变形状态将诱发微结构失稳崩塌。微结构的稳定性与结构刚度 和受力状态 密切相关。地下水不仅改变了颗粒的受力情况,更重要的是使颗粒间连接刚度降低,从而导致微结构失稳。     

基于计算机X射线断层术与扫描电镜图像的黄土微结构定量分析

以湿陷性黄土的电镜扫描（SEM）和三轴CT扫描试验为基础,针对CT图像分辨率较低、难以实现土微结构精确量化的缺陷,通过对不同放大倍数的SEM图像进行图像分析,并从其中选择标准训练样本,利用训练样本对CT图像进行监督分类,从而达到定量化分析土的微结构的目的。通过比较CT图像基于自身灰度分级和基于SEM训练样本两种不同方法进行监督分类,结果表明基于SEM训练样本的CT图像监督分类,可以更好地量化监测黄土大孔隙、团粒、黏土集粒和矿物颗粒在固结剪切过程中的变化规律,从而为土的微结构研究提供了新的视角。     

（古）盐度研究的一种重要工具——锶同位素

本文详细地阐述了海水－陆表水双元体系中锶同位素的混合原理、混合水体中＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ值与盐度的定量关系。利用Ｓｒ同位素不随生物、何尝作用过程发生分馏作用及Ｓｒ与Ｃａ化学性质相似等特征,地层、沉积物中生物壳体和碳酸盐岩＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ值可作为沉积水体（古）盐度确定的一种有用工具。文中详细地综述了国内外在这方面的研究进展,并讨论了成岩后生作用对生物壳体和碳酸盐岩＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ原始值     

关中地区2万年以来黄土序列中蜗牛化石及其有机质的14C AMS测年初探

前人在黄土—古土壤地层的¹⁴C年代学研究中,探讨了不同测年物质的可靠性,但不同物质组分获得的年代差异较大,这是由于选用的样品不符合定年条件,所以选择可靠的样品组分和有效的前处理方法显得尤为重要。对关中地区2万年以来黄土序列中有机质、花粉浓缩物和蜗牛化石进行了AMS¹⁴C年代学研究。运用现生蜗牛壳体的AMS¹⁴C测定来校正化石蜗牛的年龄,结合剖面中孢粉浓缩物、土壤有机质的AMS¹⁴C年代学对比研究,发现蜗牛化石壳体的文石可以提供较可靠的年代数据,为¹⁴C测年的可靠性研究提供了一种可能的途径。