激光焦平面变化对LA-ICPMS锆石U-Pb定年准确度的影响

元素分馏是影响LA-ICPMS锆石U-Pb定年准确度的重要因素之一,通常利用标样进行校正。激光聚焦位置变化会引起剥蚀坑形貌及U-Pb分馏的改变,标样和样品聚焦条件不一致将导致标样难以准确校正样品,并最终影响定年结果的准确性,但影响的程度、机制及可容忍范围目前尚不清楚。为此,文章以91500为标样、GJ-1为样品,详细研究了聚焦偏离30μm范围内剥蚀标样与样品锆石的剥蚀坑形貌变化以及由此导致的U-Pb定年误差。实验表明,在距离锆石表面30μm范围内,标样和样品焦平面同步变化时,二者U-Pb分馏形式及程度基本一致,激光焦平面偏离所引起的样品年龄与TIMS推荐值的偏差小于1%;当二者聚焦不同步时,标样与样品的U-Pb分馏差别显著,年龄偏差最大可超过3%。激光聚焦不同步导致的标样与样品剥蚀坑纵横比差异是引起年龄误差的根本原因,激光焦平面偏离锆石表面超过15μm,剥蚀坑坑口明显变大,纵横比减小,U-Pb分馏形式及程度发生改变。通过预剥蚀锆石,观察剥蚀坑轮廓,使激光焦平面在距离锆石样品表面15μm范围内,可确保标样与样品剥蚀坑形貌及U-Pb分馏状态一致,提高LA-ICPMS定年的准确度。     

土工格栅加筋砂土地基大模型动载试验研究

为了研究土工格栅加筋砂土地基在动力荷载作用下的受力变形特性,利用自行设计的300 cm×160 cm×200 cm（长×宽×高）大比例地基模型试验装置,分别针对纯砂地基、土工格栅加筋地基进行了静动荷载破坏试验。分析地基承载力及基础沉降、地基土压力、动力加速度响应、土工格栅应变等参数变化规律,揭示了动力荷载作用下加筋砂土地基的承载力和变形特征,并对比分析静、动荷载对加筋地基承载性能的影响。试验结果表明,与纯砂地基相比,格栅单层加筋地基的承载力提高1.12倍,地基基础中轴线处沉降量减少24%,加筋土体的抗变形能力得到很大提高;加筋作用改变了地基的破坏模式,动载作用下纯砂地基为冲剪破坏而加筋地基为整体剪切破坏;筋材的存在对地基土压力及加速度峰值分别有明显的扩散作用和衰减作用,可有效降低在动力载荷下筋土的瞬态变形。     

强震山区地震诱发滑坡发育规律与易发性评估

强震山区地形陡峭,植被茂盛,使同震滑坡“点多面广”,难以探测,为灾害防控带来困难.滑坡易发性评估能够预测灾害空间分布.但传统评估方法存在数据源有限、数据量化标准不一等问题,难以获取准确的易发性评价结果及难以掌握复杂孕灾环境下滑坡发育特征.鉴于此,通过多源监测数据、空间分析和深度学习方法,分析同震滑坡的发育规律,探究滑坡的地震响应机制,并进行滑坡易发性区划.结果表明：地震通过影响地形地貌的应力场及岩土体结构对地震波的地震响应的作用,使同震滑坡表现不同形式的发灾效应（如锁固段效应、微地形效应和地层倾向效应等）;采用基于卷积神经网络（CNN）和深度神经网络（DNN）的深度学习模型取得了良好的易发性评价结果（AUC值分别为0.901和0.865）,CNN模型的预测性能优于DNN模型.两模型精度都较高,均能较为准确识别潜在的滑坡区域;极高和高滑坡易发性区域广泛分布于丹祖沟等13条沟道中,这些沟道在暴雨下更容易发生泥石流.     

粉质黏土地层超大直径泥水盾构隧道地表变形与施工参数相关关系研究

本文以粉质黏土地层超大直径泥水盾构隧道为工程背景,分析了地表变形特征随盾构掘进参数的变化规律。并针对粉质黏土地层隧道施工监测数据进行分析,提出了超大直径泥水盾构下穿建构筑物的施工关键控制参数。研究结果表明:不同施工参数对地表变形的影响存在显著差异,注浆量相对最大,刀盘扭矩和贯入度相对次之,刀盘推力、泥水压力、注浆压力和掘进速度相对最小。注浆量对地表变形的影响随隧道埋深的变化而变化,当隧道埋深小于一倍洞径时,注浆量对地表变形影响相对较大;当隧道埋深大于一倍洞径时,注浆量对地表变形影响相对较小。刀盘推力与泥水压力、注浆压力以及水土压力之间存在较好的相关关系。当泥水压力比水土压力约大0.1 MPa,注浆压力比水土压力约大0.3MPa时,盾构下穿建构筑物造成的地表变形相对较小,盾构地质适应性得以显著优化。相关研究成果可为后续粉质黏土地层超大直径盾构隧道地表变形分析和施工参数优化等提供理论依据和技术支撑。     

松辽盆地南部海力锦铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理——试论“潮汐式”成矿作用过程

对砂岩型铀矿而言,明确铀矿物的赋存状态及富集机理既有理论意义,又有生产实践意义。海力锦铀矿床位于松辽盆地南部,含矿层位为上白垩统姚家组下段灰色砂岩。本文通过野外地质调查,结合光学显微镜、扫描电镜、电子探针以及X-射线衍射等分析技术手段,系统阐述了该地区铀成矿的关键控矿要素、矿化类型及铀的迁移、沉淀、富集规律。研究显示,海力锦地区上白垩统姚家组多色砂体可划分为褐红色和砖红色、褐黄色和灰红色、灰白色及灰色颜色类型,分属于强氧化亚带、弱氧化亚带、过渡带(矿化带)和还原带。蚀变矿物学特征揭示,灰白色赋矿砂体中黏土矿物含量最高,主要以高岭石为主。铀矿物赋存状态研究表明,铀矿物种类以含钛铀矿物、沥青铀矿及铀石为主,呈不规则微细(网)脉或粒状发育。典型矿物研究显示,钛氧化物中存在Ti⁴⁺元素的活化迁移及菱铁矿中存在Fe²⁺元素的氧化再造现象。因此,研究区灰白色赋矿砂体可能经历过酸性还原性流体作用的影响,且区域上氧化作用动力有限,氧化作用与还原作用呈“此消彼长”耦合相关关系特征,含铀砂体持续经历氧化→还原→再氧化→再还原……的“潮汐式”成矿作用过程,铀矿物不...     

藏北聂荣地区早侏罗世末期的岩浆混合作用及构造意义

藏北聂荣岩体的岩浆源区性质和岩石成因还未能得到很好约束,直接限制了对班公湖-怒江缝合带早侏罗世构造岩浆演化历史的认识。为探讨这一问题,本文报道了聂荣岩体中的花岗质岩石及其闪长质包体的岩石学、全岩主量元素和微量元素地球化学、锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析结果。一件闪长质包体样品的锆石U-Pb年龄为175.0±1.3Ma,与其寄主花岗岩类样品的年龄(174.5±1.4Ma,175.9±0.4Ma)同期。聂荣岩体中～175Ma的寄主岩石均属于偏铝质到过铝质(A/CNK=1.04～1.16)钾玄岩系列的花岗闪长岩到碱性花岗岩,标准刚玉分子数为0.6%～2.1%,包括I型和S型两种成因类型,富集大离子亲石元素、轻稀土元素和Pb,锆石εHf(t)值为-9.8～-3.7,Hf同位素地壳模式年龄为1.45～1.84Ga,主要来源于成熟地壳物质的重熔;闪长质包体在成分上主要属偏铝质钾玄岩系列的二长闪长岩,锆石εHf(t)值变化范围大(-10.3～-1.2),Hf同位素亏损地幔模式年龄介于0.87～1.22Ga,其来源可能与古老岩石圈地幔物质的部分熔融有关。聂荣地区在早侏罗世末期很可能发生了来源于成熟地壳物质深熔或重熔的熔体(占大比例)和岩石圈地幔来源的幔源岩浆之间的混合作用,混合过程中幔源组分的输入使S型熔体向I型熔体转化。在～175Ma侵位的聂荣岩体很可能是这种由岩浆混合作用形成的母岩浆再经历一定程度的分离结晶作用形成的。结合碎屑锆石研究成果,本文暂时主张聂荣岩体可能是与由班公湖-怒江洋壳北向俯冲所引起的聂荣微陆块和羌塘地体间碰撞相关的产物,这可能指示班公湖-怒江洋壳沿聂荣微陆块南侧的分支,在侏罗纪早期既发生了南向俯冲(俯冲于拉萨地体之下),又发生了北向俯冲(俯冲于羌塘地体之下)等地球动力学过程。     

GEE环境下的玉米低温冷害损失快速评估

大范围、及时、准确的灾害损失评估与制图对防灾减灾、农业保险和粮食安全等至关重要。针对传统灾害损失评估方法空间尺度单一、泛化能力差、时效性低,可操作性弱等问题,本文建立了一种遥感产品耦合作物模型的多尺度的灾害损失评估方法MDLA （a Multiscale Disaster Loss Assessment）。该方法利用作物模型的多情景模拟产生大量的灾害样本,结合对应日期的遥感指标构建灾害脆弱性模型,依托Google Earth Engine（GEE）平台将其应用到高分辨率遥感影像和格点灾害指标进行逐象元评估。以鄂伦春自治旗玉米为例,基于精细校准的CERES-Maize模型的模拟,利用两个生长季窗口的LAI和冷积温（CDD）建立统计模型来刻画低温对最终产量的影响,结合Sentinel-2数据逐格点计算完成高精度损失制图。结果显示,校准后的CERES-Maize模拟物候和产量的NRMSE 分别为3.3%和8.9%。冷害情景模拟结果表明不同类型和生育期的低温冷害对玉米产量的影响不尽相同,其中生长峰值期（出苗—吐丝和吐丝—灌浆）最为敏感。回代检验显示,MDLA方法估算精度为11.4%,与历史冷害年份的实际损失相吻合。经评估,鄂伦春2018-08-09的冷害导致玉米减产23.7%,受灾面积1.86×10⁴ ha,其中高海拔地区损失较重（减产率>25%）,低温冷害对该区玉米生产构成了严重的威胁。与现有的统计回归、作物模型模拟以及同化等技术相比,其优势在于：（1）结合遥感观测和作物模型模拟技术能更好地刻画了灾害对产量的影响过程;（2）利用GEE平台快速处理海量遥感数据,提高了灾害损失评估的时效性;（3）不受地面实测数据的限制,易操作,可实现动态、多尺度（象元、田块、村,县等）的损失评估,这为防灾减损、维持粮食丰产稳产提供了保障,也为农业保险的业务化运行提供了思路。     

胶东金矿成矿花岗岩：“小岩体成大矿”理论的启示

胶东金矿集中区金成矿与中—酸性花岗岩类密切相关。剪切相的玲珑型似片麻状黑云母花岗岩(年龄为160～153 Ma)是面积达3 500 km²的大规模岩基;引张相的滦家河型等粒粗粒二长花岗岩(年龄为154～152 Ma)侵位于玲珑型似片麻状黑云母花岗岩内,单个岩体面积为100 km²至数百平方千米。但与金成矿关系最密切的是挤压相的郭家岭型似斑状花岗闪长岩(年龄为131～126 Ma),多数呈岩株状出露(面积为2～90 km²),超大型金矿床往往发育于距其5 km范围内。但是,当郭家岭型似斑状花岗闪长岩岩体规模很大(如蓬莱地区的郭家岭花岗闪长岩体面积为270 km²)时,则与金成矿几乎无关。胶东中—酸性花岗岩“小岩体成大矿”的新认识对于中—酸性岩浆相关热液矿床的成矿规律研究和预测勘查均具有重大的理论意义和应用价值,但受限于相关资料缺乏广泛研究,其形成机制尚需深入探讨。     

地铁盾构穿越建筑物施工位移的数值分析

在总结地铁盾构施工的控制原则以及盾构通过临近群桩的动态预测方法的基础上,结合武汉地铁的设计,采用数值模拟方法对地铁盾构穿越汉口火车站区时地面及建筑物桩群进行模拟,分析了盾构穿越一般底层和穿越群桩基础两种不同的情况的位移情况,从而对盾构隧道对城市地面以及建筑物的影响做出评价,提供了盾构穿越建筑物施工安全控制的建议。     

胶东玲珑金矿田成矿特征和成矿作用

位于华北克拉通东南缘的胶东地区深部找矿取得重大突破，已成为全球第三大金成矿区。玲珑金矿田是胶东石英脉型金矿的典型产地，也是我国最早勘查开发金矿的地区之一，近年来在该区深部探明的蚀变岩型金矿资源量已超过以往探明的石英脉型金矿。但对深部矿体的空间分布以及石英脉型与蚀变岩型金矿的关系还缺乏系统的认识。本文较详细分析了玲珑金矿田的矿床特征及深部变化，综述了矿床地球化学特征和成矿时代的研究成果，探讨了断裂与成矿的关系、石英脉型金矿与蚀变岩型金矿的关系和矿床成因机制。研究发现，蚀变岩型金矿受总体缓倾斜的主断裂控制，石英脉型金矿赋存于主断裂下盘的陡倾张裂隙中。以往认为的多个蚀变岩型矿床实际是同一个金资源量近600 t的巨型金矿床，矿床在垂向2500 m范围内形成3个矿化富集带。其Ⅰ- 2号主矿体埋深44～2333 m，控制最大走向长4750 m，最大倾斜深2430 m，矿体平均厚度11. 50 m，矿石平均品位3. 15 g/t。综合前人研究结果认为：金矿化发生于约120 Ma。成矿流体为中—高温、低盐度、还原条件H2O- CO2- NaCl±CH4体系热液，H- O同位素组成大部分投点于岩浆水与大气降水线之间，矿石的S、Pb同位素特征与赋矿围岩相似，成矿物质主要来自于下地壳，有少量幔源组分贡献。研究发现，大型蚀变岩型金矿体主要赋存于断裂倾角变化部位构成阶梯成矿模式，其原因是断裂倾角变化引起流体压力波动造成金质沉淀；石英脉型和蚀变岩型金矿的矿体特征有明显区别，后者矿体倾角缓、规模大，矿石平均品位低，矿石中金属硫化物含量少（平均S含量约是前者的1/3），金矿物粒度细，金矿物的赋存状态以晶隙金为主（前者主要为包体金）；二者的地球化学特征略有差异，后者成矿期的流体包裹体类型较为单一、盐度和温度相对较低，石英脉型矿石的H- O同位素投点位置更接近于岩浆水，蚀变岩型金矿偏向于大气降水，石英脉型矿石的S同位素特征与胶东岩群相似，而蚀变岩型矿石的S同位素特征与晚中生代岩浆岩更接近。这些差异说明，石英脉型和蚀变岩型金矿是同一成矿事件不同成矿方式和不同构造位置的产物。综合分析认为，胶东地区的大规模壳幔混合源岩浆活动，为成矿流体活动提供了热动力条件、运移通道和部分流体来源；岩浆快速隆升引发地壳浅部产生拆离断层和相关张裂构造，为流体聚集、成矿提供了有利空间。