中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院周昌等人在復(fù)雜地質(zhì)體韌性防控理論與關(guān)鍵技術(shù)方面取得新進展。系列成果發(fā)表于《工程地質(zhì)》(Engineering Geology)等。提升巖土工程抵御自然災(zāi)害或人為因素引發(fā)嚴重災(zāi)害并最大限度保持其功能,以及災(zāi)后盡快恢復(fù)其功能的韌性性能,是巖土工程未來支撐城鎮(zhèn)、流域、海洋可持續(xù)發(fā)展的基石。研究團隊開發(fā)了多種韌性錨固結(jié)構(gòu)(傘型錨桿、抗剪切大變形韌性錨桿等),系統(tǒng)研究了韌性錨固結(jié)構(gòu)錨固機理,建立了其力學(xué)模型;提出了注漿裂隙巖體韌性評價方法,進而揭示了層狀巖體-韌性錨固結(jié)構(gòu)體系協(xié)同演化規(guī)律。研究成果在滑坡防治工程、巷道加固、突水潰砂等領(lǐng)域中開展了初步應(yīng)用研究。
巖土工程韌性防控原理與關(guān)鍵技術(shù)(圖片來源于中國礦業(yè)大學(xué)網(wǎng)站)
中國科學(xué)院海洋研究所孫衛(wèi)東團隊與美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校劉麗軍教授團隊合作,通過地球化學(xué)和地球動力學(xué)模擬,論證了古老的夏威夷地幔柱尾在800萬年前開始受到新生地幔柱頭影響。相關(guān)成果發(fā)表于《創(chuàng)新》(The Innovation)。夏威夷-帝王海山鏈是固體地球科學(xué)的經(jīng)典研究對象。越來越多的研究發(fā)現(xiàn),作為地幔柱假說發(fā)源地的夏威夷-帝王島鏈并不符合地幔柱假說。模擬顯示,開始時地幔柱頭比較弱,受地幔柱尾的吸引向地幔柱尾靠攏。隨著新生的地幔柱頭不斷發(fā)展,其噴發(fā)量逐漸起到主導(dǎo)作用,吸引地幔柱尾向東南移動近280千米,形成夏威夷地幔柱拐彎;同時,夏威夷島鏈的噴發(fā)速率大幅度升高,形成巨大的夏威夷島。
中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳勇教授團隊開展了富有機質(zhì)頁巖中纖維狀方解石脈體異步生長情況研究。相關(guān)成果發(fā)表于《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)。頁巖油氣是指以吸附或游離態(tài)賦存于烴源巖內(nèi)的自源性烴類聚集,是一種重要的戰(zhàn)略性接替資源,已經(jīng)成為當(dāng)前全球關(guān)注的熱點,一直是石油地質(zhì)學(xué)研究的核心問題。文章以渤海灣盆地東營凹陷富有機質(zhì)紋層狀烴源巖中背生式順層纖維狀方解石脈體為研究對象,明確了這類脈體的形成經(jīng)歷了與流體超壓壓裂過程相關(guān)的兩個獨立的裂縫開啟-愈合階段,證明了不對稱生長的脈體是對烴源巖幕式排烴過程的直接記錄,并基于此構(gòu)建了幕式排烴模式。
中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所趙明宇副研究員與英國學(xué)者合作,開發(fā)了一個新的包含碳、氧、磷、硫、鐵等循環(huán)的全球生物地球化學(xué)模型。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·地球科學(xué)》(Nature Geoscience)。多年來,科學(xué)家們一直知道礦物顆粒可以與死亡藻類和植物等有機物結(jié)合,使它們不易受到微生物的攻擊,并保護它們不受腐爛過程的影響。然而,鐵氧化物促進的有機碳埋藏對大氣氧演化的影響目前還缺乏理論模型和數(shù)據(jù)支持。文章統(tǒng)計了頁巖中鐵氧化物含量在地質(zhì)歷史時期演化的數(shù)據(jù),進一步證明了鐵氧化物促進的有機碳埋藏在大氣氧演化過程中的作用,并對地球大氣層是如何變富氧的提供了新的認知和理解。