南海的形成与演变

南海是东亚陆缘最大的边缘海，构造类型多样，油气资源丰富。然而，科学家们对于南海如何发育演化成今天的局面、深部的驱动机制以及影响因素尚存在诸多争议。为解决上述问题，科学家在南海开展了大量的地球物理调查以及三轮五次的国际大洋钻探，取得重要进展。文章综合多年来的研究和认识，对南海的成因归属和发育演化历史进行了总结。在此基础上提出尚存在的三个前沿科学问题，包括南海主-被动陆缘转换的机制、南海陆缘破裂方式、南海存在大量岩浆活动的机制等，希望能通过更多深探测手段和更多的大洋钻探去揭示这些问题，从而服务南海的资源开发和灾害预警。     

循环作用对马蹄寺石窟群岩体性能的影响

马蹄寺石窟群地处河西走廊中部,气候条件十分恶劣。由于常年受到温度、湿度、酸碱盐等作用的影响,石窟岩体性能出现了不同程度的劣化现象。通过开展室内模拟试验,研究以上多种恶劣环境的循环作用对于岩体抗压强度、波速、质量的影响规律,同时使用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、X射线荧光光谱(X-ray fluorescence,XRF)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对循环作用过程中样品的矿物组分、元素含量和微观形貌进行分析研究。研究结果表明,循环作用使样品中的长石类矿物和方解石含量降低,黏土类矿物含量增加,胶结程度下降,孔隙逐渐发展成为横向微裂隙,导致样品的性能出现不同程度的劣化现象。循环作用对岩体性能的影响程度从大到小依次为冻融循环、耐盐循环、耐碱循环、耐酸循环和温湿循环。     

基于小型无人机的高位危岩快速调查与稳定性评价

危岩体多孕育于高陡岩质斜坡之上,具有明显的隐蔽性和突发性,其早期的快速识别与稳定性评价一直是地质灾害防治工作中重要的技术难题之一.以重庆万州狮子头为例,利用小型无人机合理规划航线获取高清影像,生成二三维模型.通过遥感信息提取技术与地质灾害分析相结合,为危岩体稳定性研究提供基础数据.运用图像识别技术识别危岩体结构面,并利用前期提取的坐标等基础数据计算出其产状.最后采用赤平投影的方法分析了典型危岩单体的稳定性.研究成果为高位危岩体的非接触式测量、精细地质信息获取及稳定性快速评价提供一种新的思路.     

基于FLAC3D的岩体初始高水平构造应力场反演方法

为探讨深部岩体工程初始高水平构造应力场的数值模拟反演方法,采用三维有限差分法FLAC~(3D)分别对位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件及基于初始应变能理论的反演方法进行数值试验对比分析。结果表明:在模拟岩体初始高水平构造应力场过程中,位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件三种方法均不能满足要求;而基于初始应变能理论的反演方法效果较好,将该方法应用于狮子山矿区地应力场的反演分析,计算表明各测点的地应力反演值与实测值之间误差在允许范围内,进一步验证了该方法模拟计算岩体初始高水平构造应力场具有较好的可靠性,研究成果为深部岩体工程高水平构造应力场的反演计算方法提供了参考。     

《济南大学学报(自然科学版)》2015年总目次

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江西九岭地区新元古代花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

为进一步分析总结江西九岭地区广泛分布的花岗岩成因及形成构造背景,通过对九岭岩体的岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,九岭岩体具过铝,富钾、铁,贫钠,Eu负异常,低Ba-Sr,高钾钙碱性系列等岩石地球化学特征,源区主要为地壳,并有少量地幔物质的加入;年龄为(808±2.2) Ma、(814±6) Ma、(817±7) Ma、(833±3.8) Ma,为新元古代花岗岩;通过与江南造山带区域年龄数据对比,认为九岭地区新元古代花岗岩可能形成于碰撞造山晚期的构造伸展阶段。     

蟒西地区中酸性岩体地质特征及找矿潜力

通过对陕西蟒西地区中酸性岩体地质、地层、岩体构造等进行论述,归纳总结了区域中酸性岩体的特征,并通过矿床分析得出,陕西秦岭东部地区钼矿床地质学基本特征与中国内陆地区的大部分钼矿床的地质特征大致相同,其中Eu含量有所异常,K、Ra、Ba、Nb、Ta等元素的含量较为丰富,Ti为亏损状态;造山环境下易形成矿与岩;秦岭北部地区含矿岩浆中含有更多的壳液物质,南秦岭北部钼矿床含矿岩浆中含有较多的幔源物质。秦岭南部的大型岩体中原位Hf同位素特征值较高(-6.0～5.0,通常为负数),但是亏损地幔二阶段年龄的值较低(1.47～0.79 Ga),相关数据结果表明岩浆的来源为幔源物质与新生的加厚地壳。可见,地质和地球化学特征指示,秦岭地区有形成钼矿床的有利条件,形成小-中型铜、钼矿床的潜力大。     

模拟退火聚类算法在结构面产状分组中的应用

鉴于以往的结构面产状分组方法常存在算法复杂、聚类精度差及分组效率低的不足，提出了一种新型的融合模拟退火算法及K-means聚类(SAK)的结构面分组算法，该算法简单易实现.利用模拟退火算法的退火原理，对K-means算法聚类的结构面分组结果进行优化，以期克服K-means算法易受初始聚类中心影响的缺陷.计算机模拟生成的结构面数据的分析表明，所提方法相较于传统K-means算法具有明显优势.将该方法应用于重庆市三环高速公路兴隆隧道实测结构面的分组中，并与已有方法进行对比.结果表明:该方法不仅聚类精度高，而且迭代速度也较快，具有较强的工程实用性.     

吕梁地区宁家湾岩体锆石 U-Pb 年代学、地球化学特征及地质意义

对呈小规模岩株状产出的宁家湾岩体进行野外地质、岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究, 目的是确定其岩石成因及地球动力学意义。两件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为2364±6 Ma (MSWD=0.13)和2360±23 Ma (MSWD =4.0), 属古元古代岩浆活动的产物。研究结果表明, 宁家湾岩体富碱、高K和Si, 具有高FeO^T/MgO 比值和高的高场强元素(HFSE)含量, 富集Rb, Ba, Th和U等元素, 具有低的Ca和Mg含量, 明显亏损P和Ti, 具弱轻重稀土分异和强Eu负异常(δEu=0.13~0.36)的海鸥型稀土分配模式, 显示高分异I型花岗岩的特征。较高的Y/Nb值(1.2~2.8)、锆石的ε_Hf(t)均为正值(+1.6~+6.4)以及单阶段模式年龄t_DM1(Hf)和二阶段模式年龄t_DM2(Hf)分别为2449~2629 Ma和2474~2711 Ma的特点, 表明源区可能为壳幔混合。明显的Nb, P 和 Ti负异常及Ce, Nd和Zr正异常, 反映出大陆边缘弧岩浆岩的特征。结合区域地质背景, 认为宁家湾岩体很可能形成于岛弧构造环境。