煤田断裂构造岩分类研究

文章从煤田构造的实际出发,提出了适合于煤田构造特征的断裂构造岩分类。分类中将断裂构造岩分为角砾—磨砾岩类、碎裂岩类和糜棱岩类三大类,进而划分出各种断裂构造岩,并阐述了各种断裂构造岩的特征.     

上海及其邻区楔形断裂系统北翼断裂构造岩显微构造及岩组动力学研究

本文通过对断裂构造岩显微构造特征的研究,进而对石英变形纹及光轴系统测量统计,进行岩组动力学分析,重建了断裂活动时的应力场特征及演化。并对断裂空间分布,断裂性质,运动方式、方向,生成环境及活动时期等作出推论。从而验证和进一步揭示了断裂的宏观构造特征。     

小秦岭构造岩及其与金矿化关系

根据小秦岭地区含石英脉与糜棱岩的空间分布关系可将石英脉分为交代脉，拉张脉，剪切脉，角砾岩脉和裂隙脉等五种类型，它们是不同构造阶段的产物。脉体宏观构造，微观包体测压数据及石英Ｘ射线研究表明，脉体的充填，定位与容矿空间同是形成，矿空间的形成是含金热液液压致裂作用的直接结果。     

断裂构造岩分类初探

断裂构造岩的分类,主要涉及其组构。不同的组构,反映不同的变形机制,并受应力大小、应力性质及岩石强度等所约束。本文根据教学需要,参阅前人的分类标准,结合对湖南桃林铅锌矿区断裂构造岩的薄片观察,提出断裂构造岩分类原则和分类方案。     

长江三峡仙女山断层带微构造及变形环境探讨

在宏观变形分析的基础上,重点论述仙女山断层带的微观变形特征。估算了断层带发育过程中两个主要变形阶段的温度、应力和应变速率,探讨了微观变形机制和变形环境。     

黄土地区活动断层的显微构造和显微沉积学探测

以发育在黄土地层的陕西省西安市临潼—长安断裂为对象,采用显微构造和显微沉积学分析的方法,从微观的角度探讨黄土地层中的活动断层。观测了该断裂上的7个露头剖面和一条探槽剖面,采集样品42件。在室内对所采集的样品进行了显微构造、超微构造和能谱测定(扫描电镜)以及显微沉积学分析。研究结果表明,野外宏观观测难以辨认的断层迹象,在断层带样品的切片(大薄片)上肉眼即可清楚辨别。显微构造观测发现,断层在微观上可以表现为错动面、较宽的断层带、断层破碎带、变形条带、泥质条带和愈合的张裂隙等。扫描电镜观测和能谱测定显示,断层破碎带或泥质条带与其外围地层具有不同的超微结构,而且成分有所变化,表明断层活动过程中有流体的参与,并导致某些元素的带出和带入。粒度分析结果发现,断层样品相对于外围样品,粒度>0.03mm的颗粒减少,<0.03mm的颗粒和粘土质增加,表明黄土地层的断层活动仍有碎裂作用发生。分形分析结果表明,黄土地层的碎屑颗粒分形特征呈弧形分布,但断层样品更趋于线性分布。此外,在其中一个剖面的样品中,发现了震击物(seismite)的一些微观标志,如球状体构造、负荷构造和流体通道构造等。所有研究结果表明,显微构造和显微沉积学分析是黄土地层中活动断层研究的有效手段。     

冀东油田南堡断裂构造带主要断层封闭性研究

采用断层面剖面法和综合分析的方法对南堡断裂构造带内的主要断层的封闭性进行了钻前预测，指出主要断层的封闭性对该构造带内潜在油气藏形成的作用和寻找较大规模的油气藏的有利层位。     

红河断裂带中南段断层活动转换构造岩特征及应力场演化

通过对红河断裂带中南段18个糜棱岩、12个角砾岩、10个碎裂岩和8个砂砾岩详细的显微结构观察,部分典型样品的磷灰石裂变径迹(FT)测年及利用断层滑动资料反演构造应力张量的方法,获得了红河断裂带中南段断层活动转换过程微观特征的变化:断层岩为糜棱岩的微结构特征显示红河断裂带早期断层活动为左旋走滑,糜棱岩和未变形的砂砾岩FT年龄均大于20 Ma,表明这期间红河断裂带曾发生过一次构造热事件.断层岩为碎裂岩和角砾岩的微结构特征显示红河断裂带后期断层活动为右旋走滑.微结构特征不同的碎裂岩和角砾岩的FT年龄可分为3个时段(9.9～12.7 Ma、6.8～8.4 Ma、2.0～4.6 Ma),测年结果和应力场特征表明红河断裂带中新世以来曾发生过3次断层错动事件,且第1次事件应力结构为走滑型,第2、3次事件应力结构为正断型.     

桂北构造蚀变岩型金矿的发现及成矿规律研究

桂北地区金矿划分为石英脉型、石英细脉薄脉型和构造蚀变岩型金矿.不同级别剪切带构造控制着矿化集中区、矿床、矿体的分布,以及与矿脉形态、产状和矿化类型有着空间上的密切联系.具有上部石英脉型、中部石英细脉薄脉型、下部构造蚀变岩型金矿的矿化分带模式.桂北地区成矿条件好,与国内外许多大型超大型剪切带型金矿有类似成矿地质背景.研究认为,在桂北地区找矿应转变找矿思路,在老矿山深部及周边地区,具有大型构造蚀变岩型金矿找矿前景.     

侧向应力对裂隙渗透性的影响

目前不同试验者得出的侧向应力对裂隙渗透性影响的结果存在矛盾,其根本原因在于侧向应力对裂隙有多方面的影响。侧向应力引起裂隙开度增加、壁面磨损、充填物压缩。这些对裂隙渗透性有不同的影响。根据裂隙是否存充填物,建立了相应的三维应力对裂隙渗透性影响的表达式。当不存在充填物时,裂隙渗透性与侧向应力呈指数关系,当存在较多充填物时呈负指数关系。把两种情况写成统一的指数形式,认为裂隙存在少量充填或者裂隙壁面磨损时也是适合的。利用已有的试验成果对结果进行了验证,表明本文建立的表达式与试验结果符合得比较好。     

岩石断裂表面的分形模拟

根据岩石断裂表面粗糙度所具有的统计自仿射分形的特征,提出了改进的自仿射分形插值的概念。运用改进的自仿射分形插值方法,根据实测岩石断裂表面粗糙度数据,对岩石断裂表面粗糙形态进行了分形模拟,给出了二元分形插值数学模型。将以不同数量的观测数据模拟出的插值曲面与实际测量的岩石断裂表面相比较,得出了不同数量信息点的模拟精度,它们之间的关系曲线显示为幂函数关系的规律。这就意味着不仅可以得到模拟结果,还可以得到模拟结果的估计精度。运用少量已知数据值,模拟出未知曲面,给出了由局部模拟整体的方法这对于根据少量数据研究、模拟和直观显示复杂物体的几何形态,如地形地貌、断层表面和材料裂隙表面,具有重要的应用意义。     

岩石裂隙的非饱和渗透特性及其演化规律研究

岩石裂隙的非饱和渗透特性是岩土、能源和环境等领域科学研究中的热点问题。采用三维激光扫描获取花岗岩裂隙的表面形貌特征,分析裂隙微观形貌特征对非饱和渗透特性的影响。研究在张拉、压缩、剪切等复杂荷载作用下裂隙开度分布的演化规律,建立复杂荷载作用下岩石裂隙非饱和毛细压力曲线演化模型。基于裂隙的微观形貌特征推导了岩石裂隙非饱和相对渗透系数模型,通过与试验数据对比,验证了模型的准确性和有效性,并在此基础上建立了复杂荷载作用下岩石裂隙非饱和相对渗透系数演化模型。研究成果对非饱和条件下裂隙岩体的水-力耦合机制研究具有一定指导意义。     

Numerical modelling of heat shock-assisted rock fracture

This paper presents a numerical investigation on the effects of thermal shock as a pretreatment of rock prior to comminution. More specifically, the effect of heat shock-induced cracks on the uniaxial compressive strength of rock is numerically studied. The chosen constitutive model of rock employs a (strong) embedded discontinuity finite element formulation to describe cracks. The thermomechanical problem that governs the heat shock pretreatment of rocks is considered as an uncoupled problem because of a highly dominating role of the external heat influx. Two solution methods of the global problem are presented: an explicit-explicit dynamic scheme and an implicit-implicit quasi-static scheme. The model performance is tested in simulations on heterogeneous numerical rock samples subjected first to a heat shock pretreatment and then to a mechanical compression test. According to the results, the compressive strength of intact granite rock having the axial splitting failure mode can be substantially reduced by heat shock pretreatment.     

安山质熔结凝灰岩中凹凸棒石断层岩的矿物学特征

郯庐断裂带肥东段龙山安山质熔结凝灰岩中产出一种白色断层岩。X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(TER)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子能谱仪(EDS)、X-射线荧光光谱(XRF。)等结构、形貌和成分分析证明，这些白色断层岩主要由凹凸棒石组成(含量大于90％)，属于凹凸棒石断层岩。凹凸棒石呈现40-60纳米的细长纤维，其中的少量杂质是纳米粒度的石英和钠长石。纳米粒度的石英和钠长石形态特征显示它们可能由安山质熔接凝灰岩中原生矿物机械破碎形成。这些凹凸棒石断层岩形成于火山热液活动同一期断层递进变形过程中，经历了三个阶段。首先是安山质熔结凝灰岩在断裂作用下形成碎粉岩，然后是碎粉岩在构造应力和火山热液作用下水化形成凹凸棒石，最后凹凸棒石又在断层活动晚期发生变形。     

压剪应力状态下岩石复合型断裂判据的研究

考虑岩石闭合裂纹壁面间存在的摩擦力对裂纹尖端应力场的影响,应用最大周向应力理论得到压剪复合裂纹的断裂角。在此基础上,依据岩石裂纹尖端双向受力时的破坏特征,结合最大周向应力准则与修正的格里菲斯（Griffith）强度理论,建立了考虑摩擦效应的闭合裂纹失稳扩展的岩石压剪断裂判据。研究结果表明：断裂角受裂纹和荷载方向的夹角、裂纹壁面之间的摩擦系数、侧压力系数的影响;当压剪裂纹的断裂角是某个定值时,纯II型裂纹的断裂韧度与纯I型裂纹的断裂韧度的比值只与岩石裂纹表面的摩擦系数取值有关,而与其他岩石力学参数无关。此研究成果可为压剪应力作用下裂隙岩体的失稳破坏提供参考。     

等效岩体技术在断续双节理岩石试件破裂机制细观分析中的应用

采用等效岩体技术,将岩体中的岩块和节理分别用颗粒体模型和光滑节理模型描述,从细观角度开展了人工预制含两条断续节理岩石试件力学特性及破裂机制的研究。同时,结合室内试验研究成果,通过计算与试验结果的对比分析,验证了等效岩体技术在断续节理岩体力学特性研究中的适宜性和可靠性。主要研究结果如下：（1）随着断续节理产状的不同,虽可将宏观破裂划分为剪切模式、翼型张拉模式和混合模式等3种类型,但从细观角度看,颗粒间张拉型微破裂均是引起各类宏观破裂模式的主要诱因。（2）在试样达到抗压强度前,破裂声发射事件次数较少,强度均较低,主要孕育于断续节理尖端处,并沿两断续节理尖端的连线在岩桥区域累积贯通。（3）在试样达到抗压强度后,破裂声发射事件次数迅速增加,且破裂强度有所提高。（4）各类试样中,声发射事件累积数和破裂强度之间均近似满足Doseresp生长函数关系。     

招平断裂带中段断裂成矿有利度分析

招平断裂带是我国著名的金矿成矿带。断裂的空间展布形态特征对寻找断裂构造控矿型金矿床具有重要作用。通过断裂的遥感解译,研究了招平断裂带主断裂的走向、主断裂地表破碎带宽度以及主断裂起伏程度等成矿有利度指标,构建了基于断裂距离场的成矿有利度分析模型,并圈定研究区域成矿远景区11处,为区域地质、物化探等勘查工作提供了指导性意见。