地表暖化影响下温度示踪地下水流速方法     

董林垚  任洪玉  雷俊山  刘纪根 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(3):773-783

为构建温度示踪方法测算地下水流速技术体系，并应用于区域地下水资源评价，基于最小二乘法和垂向一维非稳定流水-热运移方程数值解法，提出地表暖化情形下地下水流速计算方法，并对雷州半岛东北部地下水流速进行测算。结果表明：研究区域地下水补给速度为0.796 m/a，入渗以西北部降水和运河渗漏为主；地下水排泄速度为0.269 m/a，排泄入海主要发生在东海岛、南三岛和硵州岛附近。温度示踪解析区域地下水流动情况与地下水位分布情况基本一致，观测和计算地温数据具有较强相关性（R²>0.50）和较低均方根误差（均值0.748），表明提出方法率定得到的地下水流速具有较强的可靠性。参数敏感性分析结果表明，地质体热扩散率和地表温度均对地温计算结果产生较明显的影响，参数的准确率定对利用地温计算地下水流速十分重要。  相似文献   

山东莱芜盆地碳酸盐岩热液溶蚀特征及水文地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘元晴  周乐  李伟  王新峰  马雪梅  吕琳  邓启军  陈晨 《现代地质》2020,34(1):199-206

鲁中山区莱芜盆地在燕山期发生大规模岩浆侵入活动,岩浆岩体外围碳酸盐岩区分布有水源地、富水块段等岩溶发育富水区,且靠近岩体含水层多发生大理岩化。富含CO₂、H₂S等酸性成分的岩浆热液流体,能对碳酸盐岩产生明显的溶蚀作用。基于岩石样品化学组分分析、水文地质调查及数据统计分析、热液溶蚀地质点详细观测,构建热液溶蚀模式,对莱芜盆地及外围热液溶蚀特征及机理进行研究。结果表明:高温高压岩浆侵入使得接触带碳酸盐岩发生热液变质大理岩化;沿渗透性断裂、裂缝以及不整合面等运移的热液流体,对碳酸盐岩地层产生酸性热液溶蚀和混合溶蚀作用,形成不同规模溶蚀孔洞,构成地下水富集空间,为寻找城镇地下水后备水源地提供新方向。  相似文献   

云南墨江金厂矿床金镍赋存状态及成因关系探讨     

周凯  张洪瑞  柴鹏  张慧超  程先锋  杨澍 《矿床地质》2020,39(1):97-110

墨江金厂金镍矿床位于哀牢山造山带中段,九甲—安定大断裂上盘,是西南三江成矿带内一个独特的金镍矿床。本文在详细野外地质调查基础上,通过显微镜下观察、扫描电镜和能谱分析,结合矿石微量元素分析,对矿石中金、镍赋存状态及成因关系进行了研究。结果显示,金赋存形式主要有可见金和不可见金。可见金又可分为粒间金和包体金;不可见金是以Au~+赋存于硫锑铜银矿、黄铁矿中。镍赋存状态有两种:一是以独立矿物,如辉砷镍矿、锑硫镍矿等存在;二是以离子态赋存于黄铁矿、硫锑铜银矿中。矿石结构构造、矿物共生组合及微量元素含量等显示,金和镍为同期热液成矿,金来自岩浆热液系统远端的低温热液,镍是含金低温热液流经超基性岩体时萃取而来。成矿过程可分为早期富硅质热液和晚期富钙质热液两个阶段,成矿是在幕式构造活动下多期流体运移和沉淀的结果。  相似文献   

Soil resistances for laterally loaded rigid piles in multi-layered elastic soil     

Bipin K. Gupta 《Geomechanics and Geoengineering》2020,15(1):10-28

ABSTRACT

Short stubby piles like monopiles and large diameter drilled shafts undergo rigid body translation and rotation when subjected to a lateral force and/or a moment at the head. A method of analysis for these piles embedded in multi-layered elastic soil is developed using the variational principles of mechanics. Using this analysis, the soil resistance against pile movement can be rigorously related to the soil elastic constants, and the pile head displacement and rotation can be quickly calculated. The equilibrium equations for pile and soil displacements are obtained using the principle of virtual work and solved using an iterative algorithm. Pile responses obtained from the analysis match well with those obtained from three-dimensional finite element analyses in which the same inputs of loads, geometry, and material properties are given. Based on the new analysis, fitted equations for soil resistance parameters are developed, which can be used to directly calculate the pile head displacement and rotation without the use of the iterative algorithm. Numerical examples are provided that demonstrate how the method can be used to analyse practical problems.  相似文献   

溶液和温度作用下膨润土防水毯的渗透性能     

何俊  王小琦  颜兴  万娟  朱志政 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(3):807-816

以颗粒状和粉末状膨润土防水毯（GCLs）为对象，运用GDS（global digital systems）全自动渗透仪开展渗透试验，研究CaCl₂溶液作用下GCLs渗透性能的温度效应，初步探讨其机理。试验表明：当水化液为0.05 mol/L的CaCl₂溶液时，两种GCLs渗透系数随温度升高呈现增大趋势；当水化液为去离子水时，颗粒状GCL渗透系数随温度升高而减小，粉末状GCL渗透系数随温度升高而增大。去离子水情况下，膨润土吸附结合水量随温度升高而减小；CaCl₂溶液作用下，吸附结合水量较去离子水情况大幅降低。当CaCl₂溶液浓度一定时，膨润土膨胀指数随温度升高而略有增大；当温度一定时，膨润土膨胀指数随CaCl₂溶液浓度升高而显著减小。以去离子水进行试验时：颗粒状和粉末状GCLs渗透系数随温度的变化主要影响因素为凝胶态蒙脱石数量，其次为流体黏滞系数和吸附结合水量；颗粒状GCLs膨润土孔隙结构越不均匀，凝胶态蒙脱石数量的影响就越显著，导致渗透系数随温度升高而减小、固有渗透率随温度升高显著降低。以CaCl₂溶液进行试验时，两种GCLs渗透系数随温度变化的主要受流体黏滞系数和吸附结合水量的影响，而受凝胶态蒙脱石数量的影响较小。孔隙溶液性质、温度和膨润土类型均对GCLs的防渗性能具有重要影响。  相似文献   

超慢速扩张环境下超镁铁质岩系统的热液硫化物成矿机理以及启示     

曹红  孙治雷  刘昌岭  姜学钧  何拥军  黄威  尚鲁宁  王利波  张喜林  耿威  施美娟  李东义 《海洋学报》2018,40(4):61-75

西南印度洋63.5°E热液区是在超慢速扩张洋脊发现的首个超镁铁质岩热液系统。对取自该区的热液硫化物样品进行了系统的矿物学和地球化学分析，矿物学分析结果表明:该热液区硫化物为富Fe型高温硫化物，且经历了较深程度的氧化蚀变，大量中间态的Fe氧化物充填在硫化物矿物间的孔隙及内部解理中；这些硫化物相以白铁矿为主，其次是等轴古巴矿和少量铜蓝，缺乏黄铁矿、闪锌矿。据推断，该区的热液成矿作用分为4个阶段:低温白铁矿阶段→高温等轴古巴矿阶段→自形白铁矿阶段→后期海底风化阶段（少量铜蓝以及大量的Fe的羟氧化物）。与之相对应，地球化学分析结果表明这些硫化物的Fe含量较高（31.57%~44.59%），Cu含量次之（0.16%~7.24%），而Zn含量普遍较低（0.01%~0.11%）；微量元素较为富集Co（328×10-6~2 400×10-6）和Mn（48.5×10-6~1 730×10-6）。该区硫化物中较高含量的Fe、Co与超镁铁质岩热液系统相似，明显高于镁铁质岩热液系统。独特的热液硫化物矿物学特征和元素组成可能与该区普遍出露的地幔岩、橄榄岩蛇纹石化作用以及拆离断层的广泛发育的环境有关。  相似文献   

南海IODP 349航次基底玄武岩中碳酸盐岩脉的岩石学特征*     

许佳锐  陈毅凤  王宝云 《热带海洋学报》2018,37(6):63-73

国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program, IODP)349航次在南海东部次海盆和西南次海盆残留扩张脊附近的U1431和U1433站位首次钻取基底玄武岩, 通过对16块基底玄武岩内的碳酸盐岩脉薄片镜下观察以及激光拉曼光谱分析, 揭示碳酸盐矿物为方解石和文石, 为典型的洋壳低温热液蚀变次生矿物。U1431站位碳酸盐岩脉为独立的方解石脉、文石脉交替出现; 而U1433站位则存在方解石脉、文石脉和方解石-文石共生脉三种情况。此外, U1431站位在基底~42.1m处出现了平行的方解石脉和文石脉, 揭示U1431存在不同来源热液的多期活动, 即可能存在多次或多阶段不同的热液注入。U1431和U1433站位的碳酸岩脉中, 文石的矿物集合体形状基本一致, 呈块状、纤维状和放射纤维状; 而方解石存在差异, U1431的方解石以斑块状、块状、粒状和纤维状出现, 而U1433的方解石仅出现块状。U1431站位的碳酸盐岩脉的丰度明显高于U1433站位。这些均揭示U1431站位的低温热液活动强, 而U1433站位则相对弱。两个站位的热液活动不同很可能是由于区域地质环境的差异造成——U1431附近的巨大海山为其提供了热液补给, 而U1433远离热液的补给/渗漏点。  相似文献   

Fault geometrical model of Dujiangyan section in Longmenshan fault zone          下载免费PDF全文

Hu-Rong Duan  Sheng-Lei Chen  Run Li  Quan-Chao Yan 《地震科学（英文版）》2018,31(3):126-136

The focal mechanism solution on the seismic fault plane can reflect the geometric and kinematic characteristics of faults, and it is an important way to further study the fine structure of fault plane. From the focal mechanism solution of the earthquakes around the Dujiangyan fault in Longmenshan fault zone, we derived the average dip angle of Dujiangyan fault is 45.1° based on the seismic moment tensor theory. In order to refine the fault geometry structure, this paper decomposed it into multiple sub-fault planes along the length and width of the fault plane and forms a number of models A13, B13, A23 a, A23 b, A23 c, B23 a,B23 b and B23 c, then calculated the sub-fault's dip of each model. In order to clarify exactly which one of the fault models is closest to the real fault model, the fault slip was carried out for each model in turn, then compared the surface displacement of each model with GPS observations. The results show that B23 c model with high dip in shallow and small dip in deep is the best model, the lengths of each subfault of Dujiangyan fault from south to north are 33 km, 21 km and 46 km, respectively. When the depth of the fault bottom is about 11 km, the dip angles are 70.56°, 67.41° and 45.55°.When the depth of the fault bottom is about 30 km, The fault dip angles are 44.55°, 29.18° and 44.25°.  相似文献   

2017年四川九寨沟M_S7.0强震的余震重定位及主震震源机制反演          下载免费PDF全文

梁姗姗  雷建设  徐志国  徐锡伟  邹立晔  刘敬光  陈宏峰 《地球物理学报》2018,61(5):2163-2175

本文采用双差定位法对2017年8月8日至10月31日期间四川九寨沟M_S7.0主震及5200个余震序列进行相对定位，得到4036个重定位地震事件.采用中国区域地震台网观测到的宽频带垂直分向波形数据和W震相反演方法，得到了主震震源机制解.重定位结果显示，余震序列分别沿NNW和SSE两个方向扩展，展布长度约58 km，且这些余震主要集中在22 km深度之上.余震分布的另一个重要特点是具有分区特性，即在主震NNW方向约5 km处存在明显的西北和东南两区余震活动分界线；西北区的余震由深至浅具有较好连续性，而东南区却在约10 km深度处存在不连续性.余震分布的这种分区特征，说明九寨沟地震震源区的地壳结构存在强烈的不均匀性.余震分布与主震破裂特征的一致性，证实了我们定位结果的可靠性.主震的震源机制解展示出节面Ⅰ的走向/倾角/滑动角分别为246°/83.7°/-177°，而节面Ⅱ的走向/倾角/滑动角为155.7°/87.1°/-6.3°，最佳质心深度为15.5 km，矩震级M_W为6.5.根据余震分布较为垂直和主震震源机制解两节面的倾角均在80°以上，并结合野外地质调查结果，推测此次九寨沟地震为与节面Ⅱ参数相近的一次高角度的左旋走滑型事件.  相似文献   

Time–space fractional governing equations of transient groundwater flow in confined aquifers: Numerical investigation          下载免费PDF全文

Tongbi Tu  Ali Ercan  M. Levent Kavvas 《水文研究》2018,32(10):1406-1419

In order to model non‐Fickian transport behaviour in groundwater aquifers, various forms of the time–space fractional advection–dispersion equation have been developed and used by several researchers in the last decade. The solute transport in groundwater aquifers in fractional time–space takes place by means of an underlying groundwater flow field. However, the governing equations for such groundwater flow in fractional time–space are yet to be developed in a comprehensive framework. In this study, a finite difference numerical scheme based on Caputo fractional derivative is proposed to investigate the properties of a newly developed time–space fractional governing equations of transient groundwater flow in confined aquifers in terms of the time–space fractional mass conservation equation and the time–space fractional water flux equation. Here, we apply these time–space fractional governing equations numerically to transient groundwater flow in a confined aquifer for different boundary conditions to explore their behaviour in modelling groundwater flow in fractional time–space. The numerical results demonstrate that the proposed time–space fractional governing equation for groundwater flow in confined aquifers may provide a new perspective on modelling groundwater flow and on interpreting the dynamics of groundwater level fluctuations. Additionally, the numerical results may imply that the newly derived fractional groundwater governing equation may help explain the observed heavy‐tailed solute transport behaviour in groundwater flow by incorporating nonlocal or long‐range dependence of the underlying groundwater flow field.  相似文献