Dimensionless input parameters in discrete element modeling and assessment of scaling techniques

A set of dimensionless input parameters were defined for DEM using a characteristic time which is a function of density and elastic modulus of particles and an arbitrary characteristic length. Dimensionless strain rate and mass damping ratio are inversely proportional to the characteristic time, and stress is normalized by elastic modulus to give dimensionless stress. It was demonstrated that the response of a model in the dimensionless scale is invariant with the choice of density, elastic modulus and the characteristic length if dimensionless strain rate and mass damping ratio are kept constant. Small time step is a prohibitive aspect of DEM. Scaling techniques are widely employed to enlarge the time step. Using the dimensionless scheme, it was learned that density scaling is equivalent to the use of a higher strain rate, and stiffness scaling results in a higher strain rate and an elevated stress state in the dimensionless scale.     

2008-2015年北京高速公路道面结冰特征分析

道面结冰是北京地区高速公路交通安全的主要危害因素。利用北京地区2008-2015年28个ROSA交通气象站的结冰数据分析了北京地区高速公路道面结冰的基本特征。结果表明：（1）北京市高速公路道面结冰空间差异显著,不同高速公路结冰特征显著不同,同一高速公路不同路段结冰特征也明显不同,这与高速公路各路段局地气候存在差异有关。（2）道面结冰主要发生在北部和东部高速公路所在路段,以小汤山西桥站、顾家庄桥站、六道口桥站和丁各庄桥站道面结冰灾害最为严重。冬季道面结冰月变化显著,11月和3月,结冰次数较少,结冰持续时间短;12月、1月和2月结冰次数多,结冰持续时间长。（3）持续时间越长的结冰过程结冰次数越少。不同持续时间的结冰过程在各时段的结冰次数和累积结冰时长均存在明显差异,两者在各时刻的演变特征基本相同,峰值均出现在22：00,且在00：00之后呈明显减少趋势。（4）大部分站点慢车道比快车道更容易结冰,少部分站点快、慢车道结冰率近似,有的站点甚至快车道结冰率远高于慢车道。快、慢车道水或覆盖物厚度与交通站点所处位置的局地气象条件密切相关。（5）气温、道面温度和大地温度与水或覆盖物的厚度变化呈反相位,即温度越低,水或覆盖物的厚度越大。这可为北京地区道面结冰预报预警方法的开展提供着眼点和依据。     

铀矿沉积学研究与发展

随着铀矿床尤其是砂岩型铀矿勘探和开发的迅速发展,砂岩型铀矿沉积学的概念应运而生。铀矿沉积学是研究沉积盆地形成演化过程中铀的成矿作用、形成环境、含铀岩（层）系特征,以及沉积作用控制下铀的富集机理和分布规律的学科。它综合了铀矿地质学、盆地分析等学科的内容,具有较明显的学科交叉特点。砂岩型铀矿沉积学是铀矿沉积学最典型的代表,它以盆地分析、砂岩型铀矿地质学为重要理论平台,结合沉积学技术方法,具体研究砂岩型铀矿形成的物质来源、成岩作用与铀的预富集、沉积物的结构构造与渗透性、沉积体系与含铀岩系分析、流体作用与后期改造、层序地层与铀的空间分布、铀富集因素与沉积和古气候环境,沉积作用因素与砂岩型铀矿预测,以及管理信息化的三维可视化建模等。以新疆伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地北部等地区代表性砂岩铀矿为实例,从铀矿聚集与沉积物形成—演化过程、沉积物特征及沉积体系分析与铀矿聚集、层序地层学与铀聚集作用等方面分析了铀矿沉积学研究的最新进展和认识。同时对铀矿沉积学的发展趋势进行了展望:认为砂岩铀矿“大规模成矿作用”和铀的“超常富集”关键地质环境、含铀岩系沉积与铀的空间分布、多种高新分析测试技术的应用等方面将是铀矿沉积学未来研究和发展的重点。由于铀矿沉积学与人类生存环境关系的重要性,并且其涉及沉积学学科的方方面面,因此有理由相信,铀矿沉积学未来可能作为沉积学的一个独立分支学科将得到更好的研究和发展。     

鄂尔多斯盆地延长组超低渗透油藏形成过程分析--以古峰庄-麻黄山地区为例

鄂尔多斯盆地古峰庄-麻黄山地区长6、长8超低渗透油藏具有典型性和代表性。通过流体包裹体均一温度与沉积埋藏史-热史综合分析表明,古峰庄-麻黄山地区长6、长8油藏为一期成藏,成藏时间为早白垩世。成藏过程中,长7油源成藏早期向长8单向充注,成藏中期向长6、长8双向充注,成藏后期则向长6单向充注。成藏过程的这种动态变化主要由源储距离及其垂向组合关系、油源岩生烃高峰、储层边致密边成藏等成藏要素联合作用控制。     

A New Species of Ginkgo with Male Cones and Pollen Grains in situ from the Middle Jurassic of Eastern Xinjiang, China

Well-preserved Ginkgo pollen organs are analyzed from the Middle Jurassic Xishanyao Formation of the Turpan–Hami Basin, Xinjiang Uygur Autonomous Region, northwestern China, and are described as a new species, Ginkgo hamiensis Z.X. Wang et B.N. Sun sp. nov. The immature male cones are cylindrical and catkin-like, with two longitudinal stripes on the stalk. The pollen sacs are shaped like a long oval with two pollen sacs fused together for each microsporophyll, and the microsporophyll tip is a triangular cystidium. The pollen grains are oblong or fusiform and monocolpate; both ends are blunt or sharp. By comparison with previously reported fossil records of Ginkgo plants, we determined that the current fossils are different from all other reported species; thus, the present fossil is referred to as a new species of Ginkgo. The reproductive organs of the Ginkgo fossils described herein can provide valuable information for the study of Ginkgo plants. Further, there are two probable evolutionary trends in the Ginkgo pollen cones. One trend is that the number of pollen sacs changed from three or four during the Jurassic and Cretaceous to two at the present day; the other is that the number of pollen sacs has remained two from the Middle Jurassic to the present day. In addition, the pollen cones described herein are similar to the pollen cones of the extant Ginkgo, which strongly indicates that the morphology of Ginkgo plants may have remained highly conserved over millions of years.     

中晚全新世湘西莲花洞石笋旋回沉积速率变化及其古气候意义

石笋旋回沉积速率是按照石笋沉积旋回测年得到的沉积速率,是石笋沉积过程的重要参数和反演古气候变化的有效代用指标。旋回沉积速率的波动可能反应了地表温度和降雨量的变化,与夏季风强度存在关联。文章以湖南湘西莲花洞LH2石笋为材料,利用42个230Th年龄获得的石笋旋回沉积速率序列重建了8.6 ka BP以来湖南湘西地区温度和降雨雨量的变化历史: 8.6-4.2 ka BP期间,气候以高温多雨为特征,夏季风强,石笋生长率高,但气候并不稳定,存在一系列千年-百年尺度的波动;4.2-0.05 ka BP期间,气候整体偏冷干,旋回沉积速率偏低。总体上,在轨道尺度上,LH2石笋的旋回沉积速率与该石笋的δ18O值之间存在负相关关系。旋回沉积速率的重复性检验证明了旋回沉积速率古气候记录的有效性。石笋旋回沉积速率变化主要受北半球夏季太阳辐射量的控制和ITCZ的直接影响,在百年尺度上,旋回沉积速率的波动可能与中晚全新世的弱季风事件存在关联。      

数值模拟探讨青藏高原东部应力应变场及断裂活动性

青藏高原东部是我国活动构造非常强烈的区域,现今的应力应变状态对活动构造研究有重要参考意义。本文依据地质资料和岩石力学性质构建相应的有限元数值模型,以GPS观测为边界约束,计算得到了青藏高原东部应力应变场,在此基础上探讨了主要断裂的活动特征。结果显示,距离印度板块和欧亚大陆板块碰撞带较近的青藏高原,汇聚速度、最大压应变率和最大压应力均较高,而随着远离碰撞带各个数值相应降低;在青藏高原东部,以喜马拉雅东构造结为旋转中心的一系列弧形断裂滑动速率相对较高,如玉树—鲜水河—小江断裂带,巴塘—金沙江断裂带,嘉黎断裂带等,这些走滑断裂带控制着青藏高原东南缘物质旋转挤出的特征,而其它断裂带滑动速率则相对较低,在块体内部则更低;结果同时表明应变速率分配高的断裂达到屈服的时间短,对应的地震复发周期短。     

地埋管换热影响岩土体传热因素及热影响范围分析

该文介绍了地埋管换热器传热模型,对影响地下岩土体传热的地埋管换热功率、持续时间、热泵机组运行的方式与模式、换热器规格、管外回填材料以及地质-水文地质条件等因素进行了探讨,认为周围岩土体热响应范围大小与换热功率大小和持续时间长短、管外回填材料和周围岩土体导热性能高低呈正相关性,热泵机组间歇运行方式有利于地温场的及时恢复,冬季制热夏季制冷模式能削弱单一负荷聚集产生的热影响程度,同等能条件下双U型De32地埋管较单U型De25地埋管热影响范围要大。由于地埋管换热器吸热或放热不平衡而引起的冷热量累积效应,渗流速度越大,热影响范围则越大。济南东部碎屑岩区某模拟夏季工况试验表明,其他条件相同的前提下,8 k W换热功率持续运行,以换热孔为中心,岩体温度响应速率和影响幅度与径向距离成负相关性,距离越近,响应速率和影响幅度越大,反之就越小;47天后,地埋管换热器热影响范围大于5m。     

文安MS5.1地震前区域形变异常研究

对2006-07-04文安MS5.1地震前2001~2004年区域GPS站速度场和应变率场使用刚性-线弹性运动模型拟合处理的结果进行研究,获得文安MS5.1地震的1~3 a期的前兆异常。结果表明,地震发生在异常区高异常体发育的边缘梯度带的转折处。     

西藏亚东-谷露裂谷带运动特征的InSAR研究

亚东-谷露裂谷等南北向分布的大型地堑在青藏高原新生代构造演化中发挥着重要作用,该研究对理解青藏高原中南部地堑在第四纪构造演化的地位具有重要意义。基于欧空局Envisat卫星2003~2008年SAR数据,利用SBAS时序InSAR技术,去除地形、大气、轨道等因素的影响,获取亚东-谷露裂谷带及邻区的LOS速度场,并反演亚东-谷露裂谷带的滑动速率和闭锁深度。结果表明,亚东-谷露裂谷带南段与北段具有相同的倾滑速率,均为1 mm/a;其闭锁深度南段为31 km,北段为22 km;其断层倾角南段为52°,北段为40°,与地质结果一致。