湘南地区红黏土动态回弹模量试验与预估模型研究

湘南地区广泛分布红黏土,它具有天然含水率高、孔隙比大及结构性强等特点,可用于特殊路基填料。为获得红黏土的动态回弹性能,利用动三轴试验研究了偏应力、围压应力和体应力对红黏土动态回弹模量的影响。结果表明：动态回弹模量随围压和压实度的提高而增大,随偏应力的增大而减小;动态回弹模量受含水率影响较大,并在最佳含水率附近达到最大值。基于试验揭示的动态回弹模量与应力的相关性,采用3种应力相关的典型动态回弹模量预估模型对试验数据进行回归分析,进而遴选出最佳预估模型。误差分析表明,对于湘南地区红黏土,考虑偏应力和围压应力的回弹模量预估模型具有更高的决定系数,能更好地拟合红黏土的动态回弹模量。动态回弹模量试验结果和遴选的预估模型将为湘南地区红黏土路基设计提供试验和理论依据。     

北方风尘中Sr-Nd同位素组成变化的影响因素探讨

由于岩石和矿物的成因及形成时代不同,其Sr-Nd同位素组成有明显的差异,并且在表生迁移过程中很少被改变,因而在示踪岩石、矿物以及沉积物的来源和成因方面常被视为一种经典的地球化学手段^[1～3]。近年来,利用此方法研究中国北方风尘的来源及迁移路径也取得了较大的进展^[4～9]。然而,已有的工作主要以全样为研究对象,或者对样品仅作了简单的物理、化学处理,并未建立在风尘Sr-Nd同位素组成变化的影响因素这一基础性工作之上,因而所获得的结果是否接近真实,还有待于更深入的研究。为了弥补已有的工作不足和将更正确地运用Sr-Nd同位素手段确定风尘的源区和追踪其迁移路径,本文测试灵台剖面不同粒度组分及其酸不溶物中     

红黏土承载比的土团尺寸效应研究

高液限红黏土用于路基填筑时,因其不良的水理特性,需要掺石灰或水泥改良。但红黏土成团现象十分突出,进行灰土拌和时不易达到均匀状态,影响预期改良效果。通过对不同直径的红黏土土团及石灰改良土土团进行承载比试验,结果表明：干密度随着土团直径尺寸的增大呈现先增大后减小的特征,红黏土和石灰土的最大干密度对应的土团直径处在0.2～ 5 mm范围内;而最大承载比CBR值对应的土团直径分别处在5～10 mm和2～5 mm的范围内。石灰土和红黏土的吸水率、膨胀率均随着土团尺寸的增大,呈现先减小后增大的整体变化趋势。在2～10 mm的范围内,两种土的膨胀量最小。石灰改良只对直径小于5 mm的土团的膨胀特性起到明显的抑制作用。可见,现场施工中严格控制土团的大小对保证土体的强度和水稳定性具有十分重要的意义。     

海口红黏土的结构性本构模型研究

土体结构性的数学模型是21世纪土力学的核心问题。由于土体微观结构的变化造成了重塑土与原状土的力学特性上的差异。采用应变型和应力型结构性宏观参数来表征这种微观结构的变化,同时将应变性结构性参数引入到等向固结过程中去,用以描述常规三轴试验中剪切前的等向固结过程以及剪切时球应力对结构性土体的影响。实现应变型和应力型结构性宏观参数对整个三轴剪切过程的描述。修正剑桥模型对正常固结重塑黏土的三轴压缩试验能做出准确地描述,但对超固结黏土及原状土,即具有结构地土体,则不能给出准确地描述。将应变型和应力型结构性宏观参数引入到修正剑桥模型中,实现修正剑桥模型的结构化。该结构性修正剑桥模型参数的确定方法与常规修正剑桥模型参数的确定方法相差不多,只不过多了球应力与土体结构性体应变的关系式、偏应力与土体结构性广义剪应变的关系式。经过数值模拟比较,结构性修正的剑桥模型能较好地反映原状土的结构性演化过程,能描述原状土结构的整个破坏过程,在多种应力路径下具有很好的预测作用。     

沼泽生红冬孢酵母的固体培养条件

以麸皮、豆粕和红糖为基料,固态培养沼泽生红冬孢酵母(Rhodosporidium paludigenum),研究沼泽生红冬孢酵母的固体培养条件和培养基。结果表明,优化的固体培养基和培养条件为:豆粕、麸皮和红糖的最佳质量比为3∶1∶1;每10 g基料,各组分添加量分别为酵母膏0.2 g,硫酸铵0.2 g,水12 mL,接种1.5 mL菌液;培养基厚度2.35 cm。在此条件下培养60 h,红酵母的细胞产量最高达101.9×108g-1。     

相同养殖条件下青、红刺参体壁营养成分的比较研究

研究同一养殖池塘内青、红刺参(Apostichopus japonicus)体壁的营养组成与含量。结果表明:青刺参和红刺参体壁中水分含量、出皮率和干品灰分含量差异显著(P<0.05),粗蛋白、总糖分和粗脂肪含量差异不显著(P>0.05)。青、红刺参体壁均含有18种氨基酸,各种氨基酸含量无显著差异(P>0.05)。在检出的10种主要脂肪酸中,青刺参体壁中MUFA-16∶1(十六碳烯酸)和SFA-20∶0(二十碳酸)的含量显著高于红刺参(P<0.05),AA(二十碳四烯酸)的含量显著低于红刺参(P<0.05)。青、红刺参体壁均含有VB1、VB2、VB3、VB9、VB12、VC和VE等7种维生素,红刺参的VB3含量显著高于青刺参(P<0.05)。红刺参类胡萝卜素总量显著高于青刺参(P<0.05)。在检测的微量元素中,红刺参Zn、Cu和Se含量均显著高于青刺参(P<0.05)。研究表明,红刺参的综合营养品质优于青刺参。     

循环荷载下原状结构红黏土累积塑性应变模型

基于循环荷载作用下原状结构红粘土εP-lgN试验曲线簇,采用经典的对数函数模型对稳定性曲线、Monismith指数函数模型对破坏型曲线进行拟合分析,获得了相应模型参数的拟合公式,得出发散型对数函数模型不适宜于稳定型曲线的结论.针对稳定型曲线收敛的特点,提出了一个新的稳定型曲线累积塑性应变数学模型.与发散型对数函数模型比较,新模型具有收敛性,能更好地模拟稳定型曲线的变化规律.利用新模型对不同试验条件下原状结构红粘土稳定型曲线进行拟合,获得了新模型参数拟合公式.基于原状结构红粘土临界动应力试验值,引入了一个新的参数“动应力比”,该参数的引入能很好地降低试验数据点的离散性.     

红黏土磁化率增强机制

对于黄土-古土壤序列,磁化率增强机制已经被大家认可,并且磁化率被广泛作为古夏季风强弱变化的代用指标。红黏土伏于第四纪黄土之下,同为风成沉积物,对红黏土磁化率增强机制的研究程度不高,且对强发育红黏土获得比较低的磁化率值的原因不清楚。本文通过对佳县红黏土进行系统岩石磁学分析得出：(1) 红黏土磁性矿物种类以磁铁矿为主,同时含有一定量磁赤铁矿、赤铁矿;磁性矿物平均粒径为PSD颗粒;强发育层含有较多的软磁性矿物,弱发育层含有较多的硬磁性矿物。(2) χ、χfd和χARM两两之间表现出很好线性正相关关系,说明红黏土中含有大量SP和SD颗粒亚铁磁性矿物,这些细小磁颗粒是在成壤过程中产生,成壤作用导致古土壤层磁化率升高。(3) 红黏土χfd、χfd%值较高,说明经历较强的成壤过程,成壤环境与黄土高原黄土-古土壤序列类似,与阿拉斯加、西伯利亚黄土-古土壤明显不同。     

北阿尔金白尖山地区花岗闪长岩锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

白尖山花岗闪长岩位于北阿尔金红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带东段,呈大套岩株状产出于拉配泉岩群之中。该花岗闪长岩具有较低的SiO_2含量(62.58%～65.05%),富CaO(4.02%～4.98%),铝饱和指数A/CNK1.0(0.89～0.98),富集K、Rb、Ba,亏损Nb、Ta、Zr、Ti,属于准铝质钙碱性岩石系列,具I型花岗岩的特征;其稀土元素∑REE=90.2～137.8μg/g,具有轻重稀土元素分馏明显,轻稀土元素相对富集的特点,具弱的Eu负异常(δEu_N=0.84～0.92)。该岩石变化范围较大的锆石Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=-2.96～7.99)可能与源区物质不充分的岩浆混染有关,结合地球化学特征及其与实验岩石学资料的对比,其形成应为洋壳俯冲时板片脱水诱发下地壳基性岩石部分熔融产生的初始岩浆结晶作用的产物,同时在岩浆侵位过程中还受到上地壳物质(杂砂岩等)的混染。锆石U-Pb年龄为475.2±2.0Ma,结合锆石CL图像具有岩浆环带特征和Th/U值(0.30～0.75),推断该年龄为花岗闪长岩的形成年龄。综合区域地质背景,本次研究的白尖山花岗闪长岩应为红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带东部地区早古生代洋壳俯冲岛弧岩浆活动的组成部分,与西部红柳沟地区(恰什坎萨依及巴什考供盆地北缘)的花岗闪长岩和石英闪长岩共同构成北阿尔金早古生代洋壳俯冲产生的岛弧岩浆岩带。此外,由西到东红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带的南北两侧均发育早古生代与洋壳俯冲有关的花岗质岩石,表明整个北阿尔金洋俯冲时期可能具有双向性。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。