网纹化对皖南红土特征剩磁的影响

皖南的红土是形成于亚热带的风尘沉积,建立红土的年代框架主要依据磁性地层,但红土磁性地层的可靠性却存在争议.为查明风化作用对古地磁特征剩磁的影响,我们选择了安徽宣城官塘的红土剖面进行了高分辨率的磁性地层研究.结果显示,均质红土层的特征剩磁比较稳定,而网纹红土层的特征剩磁方向不稳定,极性变化频繁,难以准确划分出极性界线.岩石磁学的研究表明,均质红土与网纹红土的载磁矿物种类与含量不完全相同,原因在于沉积后强烈的网纹化作用,一方面使得原生碎屑磁性矿物发生转变,含量明显下降,另一方面形成了较多的次生磁性矿物,碎屑剩磁因此受到化学剩磁的严重干扰,导致常规方法获得的网纹红土的特征剩磁方向不可靠.据此我们认为在皖南网纹红土层内确定的B/M界线需要慎重对待.这一发现对其它南方网纹红土的古地磁测年也有参考意义.     

中亚热带加积型红土粗粒组分磨圆度及物源意义

为探究粗粒组分对加积型红土物源的影响及其环境意义,选取中亚热带洞庭湖周边、鄱阳湖周边、皖浙地区24处加积型红土剖面145个样品,并对其粗粒组分(粒径63μm)开展粗粒矿物磨圆度特征研究,结果表明:1)加积型红土粗粒组分矿物磨圆度与矿物类型有关,棱角状和次棱角状矿物多为长英质碎屑;圆状和次圆状矿物多为赤褐铁矿、钛铁矿等.2)均质红土(HRC)、网纹红土(VRC)的圆度组合类型基本属"尖锥形",且与当地基岩风化物、湖滨风成砂山、河流沉积物样品的圆度组合类型一致;黄棕色土(YB)、网纹黄棕色土(VYB)的圆度组合类型略为复杂.3)以JL剖面为例,加积型红土粗粒组分圆度沿剖面自下而上波动增加,结合以洛川黄土和赣江流域梅江沉积物粗粒组分为端元的物源判别结果,网纹红土粗粒物质来自近源河湖沉积物,而黄棕色土粗粒物质中还混有远源粗颗粒物.     

宣城网纹红土成分与微结构的定量研究

网纹红土红色基质和白色网纹的成分和结构差异性影响并控制着工程特性。文章通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)实验和数字图像处理技术定量研究原状网纹红土的微孔隙特征,进而基于能量色散谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)和X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)分析了红色基质和白色网纹的化学成分和黏土矿物构成,以探讨网纹红土微结构和成分与其力学特征的内在联系。研究得出,网纹红土孔隙主要为小于0.5μm2面积的微孔隙,而面积超过50μm2的大孔隙则较少,但红色基质颗粒表面粗糙、棱角分明,主要由绿泥石/蒙脱石混层和伊利石以及少量的绿泥石和高岭石构成,而白色网纹颗粒则较为圆滑,由伊利石/蒙脱石混层和伊利石构成,且红色基质中Fe元素质量分数高于白色网纹,而两者中的Ti元素质量分数稳定。研究结果可为深入分析网纹红土工程特征提供依据。     

洞庭盆地红土地层中网纹的成因探讨

在野外考察的基础上,运用化学全量分析、X射线衍射分析、红外光谱分析和扫描电镜微形貌分析等实验方法和手段,对洞庭盆地第四系红土地层中网纹的元素地球化学、矿物组合特征和微形貌特征进行了系统研究,对洞庭盆地红土地层中2种主要的网纹类型——蠕虫状网纹和根状网纹的成因进行了探讨。认为：土壤孔隙空间的形成和化学元素的迁移是网纹产生的2个必要条件。蠕虫状网纹孔隙空间的产生是由于地层静压力和地下水位季节性变化造成的,而根状网纹的孔隙空间则是植物根系腐烂分解后提供的。地下水和地表水强烈的淋溶作用使土壤中硅、铝、铁、锰等元素的迁移能力增强,土壤胶体粒子之间的化学反应,使得这些孔隙空间在后期逐渐被次生黏土矿物和石英所充填,最终,在洞庭盆地第四系红土地层中形成大量的蠕虫状和根状白色网纹。     

黏性土无侧限抗压试验颗粒流软件(PFC)模拟的微观分析

无侧限抗压试验在研究黏性土的力学性质和破坏形态方面有着重要的作用,现从微观方面出发利用颗粒流中的clump单元来模拟黏性土无侧限抗压试验的基本颗粒和"柔性边界"。结果表明初始孔隙比、摩擦系数、颗粒间的刚度和黏聚力都会对黏性土的力学性质和试样内部颗粒间粘结个数及排列方向的变化还有试样剪切滑移带的形态和相关内力变化产生显著的影响。     

中国网纹红土研究进展

综述了近年来网纹红土研究的事实成果。结果表明：网纹红土的强酸、富铝化特征明显；其形成是百万年以来的事，发育盛期在中更新世；其形成过程是先红土化，再网纹化，成因有风成和水成的说法；关于对网纹化机制、红土化是否仍在进行、网纹红土对古气候事件的指示意义等问题仍存在争议。     

四川成都地区第四纪红土磁学特征及其环境意义

选择了关注较少,第四纪红土分布最西界——四川成都平原中的一个第四纪红土剖面作为研究对象,通过系统的环境磁学分析,结合色度和常量地球化学元素指标,探讨磁学参数的环境指示意义,探寻适用的气候代用指标.结果表明：(1)成都地区第四纪红土剖面经历了细粒亚铁磁性矿物转化分解、剖面整体呈低磁性、磁性矿物主要为反铁磁性矿物、磁性颗粒以假单畴(PSD)和多畴(MD)的粗颗粒为主.(2)剖面弱网纹层成土强度较弱、亚铁磁性矿物含量较高、磁性较强、磁性矿物粒径较细;典型网纹层成土强度较高、磁性较弱、磁性颗粒较粗.(3)剖面土壤发育序列的CIA、磁学特征的变化指示了当地气候趋于冷干,且不及同时期的长江中下游地区暖湿.(4)反映剖面反铁磁性矿物的赤铁矿、针铁矿信息的色度参数与CIA对应良好,可以作为南方地区古气候变化研究的代用指标.     

柳州地区红土的工程特性和地震反应特性分析

红土由于其特殊的物质组成和形成环境以及特殊的结构,通常会表现出不同于一般土的工程特征和动力学特性。通过总结前人研究成果,利用数值模拟的方法研究了柳州地区红土的工程特性、动力学特性以及地震反应特性。结果表明：(1)除液性指数外,各项物理性质指标的变异系数较小,较为稳定,各项力学性质的变异系数较大,较为离散;(2)柳州地区红土各项物理力学性质间相关性存在相关性进其中天然含水量、孔隙比、密度三者之间存在较为显著的相关性;(3)通过统计分析,本章给出了柳州地区红土土层剪切波速与埋深间相关系的推荐拟合模型,经过验证误差小于5%;(4)通过SOILQUAKE程序分析了不同动力学参数与实测值的差异,给出了建议值。这一工作对从事红土研究的工作者具有一定价值。     

北京地区细粒土微观特征及宏观力学性质研究

对从北京地区获取的10块代表性细粒土样品进行了X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）分析和常规土工试验,以对北京地区细粒土的微观特征及其对土体宏观力学性质的影响进行研究.结果表明：北京地区细粒土的主要矿物成分包括石英、长石、方解石和黏土矿物,其中,黏土矿物的主要组分为伊利石和伊蒙混层;北京地区细粒土土体结构疏松,颗粒矿物之间连接较弱导致较难形成骨架支撑,且粗颗粒矿物表面通常被细颗粒矿物包裹,细颗粒矿物的存在形式包括基质和团粒两种,在SEM观察中可通过组分和结构差异进行区分;北京地区细粒土的宏观力学性质受矿物组成和微观结构的联合控制,除了矿物颗粒本身性质对土体强度的影响之外,黏土矿物和粗颗粒矿物之间的结构配置对土体的抗压强度和抗剪强度也有重要影响.     

月壤工程地质特性综述

根据国内外的最新研究成果,综述了近年来月壤工程地质力学特性研究的新进展.首先简述了月壤的矿物特征与化学成分,分析了月壤的级配、颗粒形态与孔隙率等物理性质;然后总结了月壤的变形特性与强度特征,阐述了目前模拟月壤的主要类别,及其内摩擦角、弹性参数等力学参数的研究成果;最后指出月壤研究中存在的问题,即模拟月壤试验必须注意环境变量(如弱重力)及化学成分对于工程地质性质的影响,同时应加强对月壤动力性质方面的研究.