浙江省表层岩石及水系沉积物地球化学元素丰度研究

本文给出了浙江省及各地层分区的表层岩石41种元素 (含氧化物 )地球化学丰度 ;全省及浙西北、浙东南地层区的43种元素 (含氧化物 )的水系沉积物地球化学丰度 ;全省11个构造分区15种元素的平均含量、离差及异常下限值。并详细的介绍了样品的采集、分析测试方法和质量 ,以及丰度值的计算方法等 。

宁夏典型石窟表层岩石工程地质特征研究

通过野外地质调查及岩石物理力学测试,对宁夏全区典型石窟岩石工程地质特性进行了综合研究。结果表明,石窟岩性主要为长石砂岩,杂砾岩、石膏岩及大理岩;填隙物主要由碳酸盐矿物为主,其次为黏土、菱铁矿、白云石等,胶结方式以孔隙式为主。砂砾岩硬度及抗风化强度表现为铁质(混铁质)胶结>钙质胶结>黏土胶结。岩石的风化程度与孔隙率、自然吸水率呈正比,即孔隙率、自然吸水率越大风化程度越强。

基岩断层面黏滑和蠕滑时岩石表层光释光信号模拟

重建断层的黏滑(seismic slip)和蠕滑(creep)历史对于更好地了解断层活动和地震危险性评估至关重要。近年来,利用大地测量技术研究活动断层的蠕滑和黏滑过程成为一个研究热点。然而,在地质历史时期(如百年尺度以上),如何判断活动断层的滑动方式(黏滑或蠕滑),并获取其滑动速率仍然是一项挑战。文中基于近十年来发展的岩石表层光释光测年方法,结合内蒙古狼山断裂花岗岩样品的光释光晒退参数进行理论模拟,得到了基岩正断层发生黏滑、蠕滑和崩积楔侵蚀等情形的光释光晒退模型。模拟结果表明,该方法能够有效区分断层的黏滑和蠕滑,获得相应的活动期次和位移量,并且有潜力记录崩积楔侵蚀。文中还分析了该方法区分断层活动方式、期次的时间分辨率和获得位移量的空间分辨率。

岩石表层释光暴露年龄及侵蚀速率的相关参数影响分析

近十年,岩石表层释光测年方法自提出以来发展迅速,表现出广泛的应用前景和潜力,但该方法相关的参数对暴露年龄和侵蚀速率结果的影响却鲜有研究。本文通过模拟光衰减系数μ、晒退速率σφ_(0)、环境剂量率D及特征饱和剂量D_(0)这些相关参数与半饱和深度(量化释光信号晒退深度的指标)之间的关系,分析研究了上述参数对暴露年龄和侵蚀速率的影响,以及在不同参数σφ_(0)及D_(0)下获得暴露年龄和侵蚀速率的极限。结果表明μ和σφ_(0)对释光信号晒退和侵蚀速率的影响非常显著,当增加相同的暴露时间或侵蚀速率时,μ值越小,对应半饱和深度变化的速率更大,而不同σφ_(0)值对应半饱和深度变化的速率相同。浅色透光性(μ值较小)岩石是较为理想的定年材料,野外作业中应优先采集。一般情况下,环境剂量率D和特征饱和剂量D_(0)的大小对暴露年龄和侵蚀速率的值基本不产生影响,故在实际应用中可忽略岩石表面和内部的D值差异。该方法测年范围为10^(-3)~10^(2)ka,获得侵蚀速率范围为10^(-2)~10^(3)mm·ka^(-1)。

水合物地层低温钻井液对井底岩石表层强度影响

由于天然气水合物仅在高压低温条件下稳定存在,为了保持水合物稳定,在钻井过程中宜采用低温钻井液,而在低温条件下钻井液能否对井底岩石表层起到软化作用,对于提高机械钻速具有重要意义。在分析钻井液对井底岩石表层软化作用机制的基础上,较系统地建立低温钻井液软化井底岩石表层定量评价方法,以清水为对比浆液,通过试验将6种水合物地层模拟钻井液(分别含有质量分数为0.1%的表面活性剂和有机盐处理剂)在低温条件下对薄片砂岩试样的软化效果进行对比。结果表明:相比于两种有机盐处理剂,含表面活性剂的4种模拟钻井液在低温条件下对岩样软化效果更好,有利于提高岩石破碎效率和机械钻速;4种含表面活性剂钻井液中,含十二烷基硫酸钠(SDS)钻井液对岩样的软化效果最好。

岩石表层光释光测年技术再优化以获得岩石实际侵蚀速率

近年来新提出的岩石表层光释光测年技术为研究基岩在十年-万年时间尺度上的侵蚀速率提供了一种可能。该方法基本原理是暴露于太阳光下的岩石表层光释光信号会被逐渐晒退,其信号晒退的深度与岩石暴露时间以及岩石的侵蚀速率相关。因此,利用岩石表层残留光释光信号与信号深度、暴露时间以及侵蚀速率的定量关系,可以推算出该岩石的暴露年龄或者侵蚀速率。虽然前人已通过理论公式推导,为获取漂砾或基岩的稳态侵蚀速率提供了一种途径,但是该途径获得的稳态侵蚀速率为岩石的最大可达侵蚀速率,不一定是实际侵蚀速率。本次研究对前人的方法提出了两项优化和改进:第一,在岩石表层光释光测年技术中,对半饱和深度的误差提出了一种量化方式,而半饱和深度误差的量化为进一步比较不同岩石的光释光信号晒退程度提供了便利;第二,通过将样品的半饱和深度、误差和宇宙成因核素^(10)Be年龄投影到不同侵蚀速率下半饱和深度与时间的关系模拟图中,进而获得样品的实际侵蚀速率。因此,优化后的方法可以有效地避免侵蚀速率的高估,为获得岩石十年-万年时间尺度上的实际侵蚀速率提供了一种新的可行途径。

我国石窟寺病害及其类型研究

目前,国内外关于石质文物病害的研究还不能涵盖我国石窟寺病害的内涵及属性。国内在石窟寺病害相关载体、本体、表层岩石、浅表层岩体、病害的概念等方面还存在概念不清晰和不规范、研究对象界定模糊、与我国石质文物保护实践相脱节等问题。根据我国石质文物特征以及保护实践的特点,石窟寺病害类型可划分为“石窟寺环境与载体岩体工程地质病患”和“石窟寺文物本体病害”两大类别,病患类别包括危岩体(崩塌)、滑坡、地下水剥蚀、洪水及泥石流、地震等类型,病害类别包括开裂失稳、水侵蚀、风化、生物病害、人为活动诱发的病害等类型。