I/(Ca+Mg)作为指示碳酸盐沉积氧化还原条件的重要指标: 研究进展与问题评述^*          下载免费PDF全文

尚墨翰  汤冬杰  史晓颖  魏昊明  刘安琪 《古地理学报》2018,20(4):651-664

海水氧化还原条件显著影响真核生物的起源与早期演化,但以往有关早期海水氧化还原条件研究的对象,主要依赖相对深水的细粒碎屑岩沉积(如黑色页岩),而对真核生物集中分布的浅水环境中的碳酸盐岩关注不够且手段缺乏。这显著制约了对真核生物起源与早期演化机理的认识。近年来,有学者提出碳酸盐岩的I/(Ca+Mg)值可作为反映海洋氧化还原条件的重要指标,并将其广泛应用于海相碳酸盐岩的古氧相研究中。该指标的提出主要基于对现代海洋碘组分的观测以及室内方解石合成实验结果: 观测结果表明,海水中的碘主要以氧化态(IO₃^-)和还原态(I^-)2种形式存在,随着氧含量的下降(如在氧极小带),氧化态的碘被逐步转换为还原态的碘,且海水中的IO₃^-浓度与海水氧含量大体呈正相关。实验研究证明,IO₃^-可按一定的分配系数进入到碳酸盐矿物晶格中,但I^-则不能。由于IO₃^-/I^-的还原势能与O₂/H₂O的还原势能接近,因此I/(Ca+Mg)值是最早响应海洋氧含量下降的指标之一,可用于表征深时(如前寒武纪)次氧化环境中表层海水的氧含量波动。此外,学者们也尝试建立I/(Ca+Mg)值与氧含量之间的半定量关系,如I/(Ca+Mg)值大于0和2.5μmol/mol这两个临界值所对应的海水氧含量。结合大量现代缺氧水体和氧极小带中碘组分与溶解氧浓度相关关系的研究,作者提出I/(Ca+Mg)=1.5μmol/mol为重要的临界值之一,可用于限定初级生产力在表层海水中所能产生的最大氧浓度值(~10 μM),并能进一步区分海水和大气的氧化。此外,对I/(Ca+Mg)值的应用进展及潜在问题进行评述,并对可能的发展方向进行展望。  相似文献   

泥质页岩-粉质黏土土石混合填料原位水平推剪试验研究   总被引：2，自引：2，他引：0       下载免费PDF全文

张晓键  龚辉  艾传井  尚思良  徐炎兵 《水文地质工程地质》2017,(3):79-85

土石混合料是由土和岩块（碎石）组成的复合体。混合料中土的种类不同,岩块的种类及含量不同,剪切破坏特征亦不同。由于对其剪切破坏机理研究还不够深入,在工程中难以确定这类填料的强度参数。为进一步探明土石混合填料的剪切破坏特征,对泥质页岩-粉质黏土混合填料进行了12个原位大型水平推剪试验,根据现场试验结果,将这类土石混合填料的水平推力-位移曲线划分为5个阶段,并对各个剪切破坏面进行三维还原,为土石混合体内部破坏机理的进一步研究奠定了基础。  相似文献   

基于状态相关本构模型的砂土非共轴特性模拟     

《岩土力学》2017,(7):1959-1966

基于屈服面角点非共轴理论中采用Gram-Schmit正交化方法,提出了一种新的非共轴本构模型。模型修正了原有的流动法则,其中非共轴流动方向被定义为将单位应力增量方向在参考主应力正交方向上的投影,同时与塑性标量因子相关联。另外,根据广义应力的状态下的剪胀方程推导了一种新的塑性函数形式。以状态相关砂土模型为基本模型,分别采用新的非共轴模型和未修正的模型模拟了Toyoura砂的空心圆柱单剪试验和空心圆柱扭剪试验,将模型模拟的结果与试验数据进行对比,结果表明,新非共轴模型能更为合理地反映试验中非共轴现象及其变化规律,特别是固定主应力轴方向的单调剪切试验。  相似文献   

非饱和黏土状态相关本构模型的数值实现     

《岩土力学》2017,(10):2799-2808

基于双重塑性机制,即剪切滑移和加载湿陷机制,及毛细滞回和变形间的耦合作用,提出了一个适用于非饱和黏土的状态相关本构模型。建立了该模型的隐式积分算法,并处理了双重固相屈服面交点处的应力积分问题。考虑了吸力与应力间的关系,推导了本构关系的一致性切线模量。最后,利用该模型预测了一组非饱和黏土的三轴试验,以此反映模型的描述能力;对比了不同应变步长下应变控制试验的计算结果,并以此验证算法的收敛性和准确性;利用有限元程序平台U_DYSAC2计算了二维情况下非饱和土地区地基固结问题,从而验证所得一致性切线模量的有效性。  相似文献   

南阳夕线石矿工艺矿物学特征及选矿试验     

《矿物学报》2017,(3)

采用化学分析、偏光显微镜和X射线衍射分析等测试手段对河南南阳夕线石矿的工艺矿物学进行系统研究,查明了矿石矿物组成、夕线石嵌布特征及有害元素赋存状态。结果表明,该夕线石矿风化程度高,含泥量大,有害元素Fe_2O_3含量高,去除难度大。在工艺矿物学基础上,采用选择性磨矿→脱泥→磁选→一粗一扫三精中矿集中返回的闭路流程处理矿石,获得了品位为89.11%的夕线石精矿,夕线石回收率达到51.41%且精矿理化性能达到了我国行业标准(YB/T 4032-2010)中GP-54级标准。  相似文献   

滇西北衙金多金属矿床金的赋存状态研究     

《矿物学报》2017,(Z1)

利用光薄片鉴定、X射线衍射、主要化学成分分析、物相分析、扫描电镜背散射和载金矿物能谱分析等方法,对滇西北衙金多金属矿床万硐山矿段原生矿石中金等主要元素的赋存状态进行研究。研究表明,金的赋存形式主要有裂隙金、粒间金、包裹金,少量连生金。载金矿物以磁铁矿、菱铁矿为主,所占比例达到84.23%,其次是黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、辉银矿、斑铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿、斜方辉铅铋矿、石英和黑云母等。自然金的粒度按金矿物面积统计主要以显微极微粒金(0.2~5μm)、显微微粒金(5~10μm)、显微细粒金(10~20μm)及显微中粒金(20~50μm)为主,分别占17.87%、28.16%、28.19%和25.78%。按颗粒数量统计,以显微极微粒金(0.2~5μm)为主,占89.94%,其他3个粒级分别占6.51%、2.31%和1.18%,显微极微粒金粒数量多但极细,质量占比非常小,而显微微粒金—显微中粒金数量少颗粒相对大,质量占比大。电子探针和物相分析显示,矿石中金主要以独立矿物存在,包括大量的自然金和少量的银金矿,金的平均成色为890,金矿物的成色和特征反映金矿形成条件为高—中温和中等形成深度以及成矿流体主要属岩浆热液。  相似文献   

残余强度状态下原状滑带土蠕变特性试验研究     

《岩土力学》2017,(5):1305-1313

三峡库区许多古滑坡在重力等内、外地质营力作用下呈现出长期而缓慢的变形特征,具有明显的蠕变属性。复活型古滑坡的滑带常处于残余强度状态,其运动特征主要受滑带土力学性质和应力状态控制,研究原状滑带土在残余强度状态下的蠕变特性,对于了解复活型古滑坡滑动机制及预测其运动趋势具有重要意义。针对三峡库区黄土坡滑坡原状滑带土开展环剪试验,研究了不同应力水平条件下滑带土在残余强度状态下的蠕变变形规律。结果表明,滑带土的蠕变速率与剪切应力比R_(CSR)(蠕变剪切应力与残余强度的比值)呈正相关变化,当R_(CSR)接近蠕变阈值1时,滑带土等速蠕变明显,部分试验条件下继而发生加速蠕变,在相同R_(CSR)条件下,土样法向应力越大,其蠕变速率也越大。采用Burger模型对蠕变过程进行模拟,获取了模型的各参数。通过分析滑带土等时蠕变曲线,获得滑带土长期抗剪强度约为0.95倍的残余强度。此外,滑带土蠕变速率受固结时间影响,蠕变速率随固结时间增加而减小,滑带土剪切强度随着固结时间和剪切位移的增加可发生一定程度的恢复。  相似文献   

岩石材料的一种非线性三参数强度准则及应用     

《岩土力学》2017,(12):3524-3531

为了更好地描述岩石材料在多种复杂应力作用下的强度状态,在已提出的双T~2强度理论基础上,建立了一种新的非线性三参数强度准则。通过与Westerly花岗岩等5种岩石材料试验数据的比较,对准则在σ_1=σ_2σ_3,σ_1σ_2=σ_3,σ_3=0、σ_10、σ_20,σ_30和σ-τ 5种复杂应力状态下的合理性和适用性进行了讨论。研究表明:待定系数A、B、C可通过简单的试验确定且具有明确的物理意义;不同岩石材料的极限应力比α和β对应不同的强度理论;非线性三参数强度准则的π平面迹线介于单剪强度理论和Mises准则、双剪强度理论之间,符合各向同性材料屈服面三轴对称和外凸的公设;理论预测曲线可反映岩石材料中主应力效应的区间性与静水压力效应,并与多种岩石材料在复杂应力状态下的强度变化趋势基本吻合。  相似文献   

材料状态对粗粒料力学特性影响的试验研究     

《岩土力学》2017,(Z2):131-137

粗粒料的力学特性与材料状态诸如围压、密度、岩性、级配等因素密切相关。通过粗粒料常规大型三轴各向等压固结排水剪切试验,研究了材料状态对粗粒料力学特性的影响,试验结果表明,初始干密度越小,应力–应变曲线硬化性越强,剪缩性越明显,随着初始干密度的增大,应力–应变曲线的软化性和剪胀性逐渐增强;岩性对粗粒料的力学特性也有明显影响,岩性越硬,应力–应变曲线的软化现象越明显,试样的剪胀性也越大,抗剪强度也越高;级配对粗粒料的力学特性也有重要影响,粗砂和细砾含量相同时,粗砾含量越低,粗粒料抗剪强度越小,体胀变形越大;不同围压的试样孔隙比随着剪切变形的发展逐渐趋向于临界孔隙比,且在平均正应力对数坐标系内呈较好的线性关系;围压、密度、岩性、级配等影响因素下,粗粒料的Rowe剪胀模型参数的归一性都较好,说明Rowe剪胀模型能反映粗粒料的材料状态对其力学特性的影响。  相似文献   

山东半岛砂质海滩动力地貌演化特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

岳保静  廖晶  高茂生  周良勇  白伟明 《海洋科学》2017,41(4):118-127

为探讨山东半岛砂质海滩的动力地貌学特征,利用波浪和潮汐资料计算了山东半岛浪潮作用指数K和波浪-沉积物参数(Dean参数(Ω)),并进行了地貌类型划分;结合2012~2015年对山东半岛不同地理岸段砂质海岸地形地貌、表层沉积物进行的7次监测,对海滩监测剖面地形高程和表层沉积物粒度监测数据进行了研究,结果表明:山东半岛北部烟台多处海滩为消散型,局部过渡性;威海东侧和山东半岛南部海滩属于过渡型或反射型;不同类型沙滩季节变化差别明显,消散型海滩夏季容易形成沿岸沙坝,冬季海滩沙坝明显受到侵蚀;而过渡型或反射型海滩变化趋势相反,冬季靠近高潮线的部位淤积,形成滩肩,夏季受到侵蚀消失。山东半岛北部海滩粒径较粗,并呈现逐年变粗的趋势,而山东半岛南部粒径较细且逐年变细;季节变化受到波浪条件和季节差异的控制,招远、龙口、威海、日照地区较牟平、海阳、青岛等平直岸段冬季沉积物比夏季粗。山东半岛砂质海滩的地貌形态受海岸的地理位置、海洋动力条件、岸线走向及沙源供给等多种沉积环境因素的影响,人类活动的影响可在短期内对海滩造成剧烈变化,引起海岸严重侵蚀。  相似文献