岩体渗透结构与矿坑涌水强度关系

非均质和结构性是岩体的渗透特征。渗透结构可以分为壳状渗透结构、脉状渗透结构和层状渗透结构三种基本类型 :壳状渗透结构条件下矿坑涌水强度随深度衰减 ;脉状渗透结构使得矿坑涌水强度随深度衰减幅度小 ;层状渗透结构对矿坑涌水强度的控制作用取决于岩层的组合效果。矿区含水岩体的渗透特征由三种基本渗透结构复合而成。复合的渗透结构使矿区出现多条突水强度随深度衰减曲线 ,多个突水强度峰值     

岩体渗透结构类型的划分及其渗透特性研究

划分岩体渗透结构类型是水利水电工程地质勘察和渗透性评价的重要内容。从岩体结构的控渗作用出发,分析了控制岩体渗透特征的主要因素,即岩性、断裂构造、风化卸荷作用及岩溶作用;提出了岩体渗透结构类型的划分原则,即考虑岩体的各向异性特征。根据岩体的宏观渗透特征,即渗透介质及主要途径,将岩体渗透结构类型划分为5类:散体状渗透结构、层状渗透结构、带状渗透结构、网络状渗透结构、管道状渗透结构。结合工程实例,给出了小浪底渗透结构为层状及带状、三峡工程坝址区岩体渗透结构为散体状、网格状及带状。     

岩体渗透结构的条件模拟分析

本文针对裂隙岩体渗透性参数空间分布问题，引入条件模拟的理论与方法。在简要介绍条件模拟原理的基础上，给出了实例分析。拉西瓦水电站坝址区岩体渗透性具典型的壳状结构特征，从这一地质现象出发对渗透性参数进行了100次条件模拟。分析结果表明，条件模拟从三维角度更全面直观地证实了岩体壳状渗透结构的理论。     

多尺度岩石渗透特性的试验研究

岩体赋存于一定地质环境中,经过漫长的地质构造作用,形成由连续性状的岩石材料和非连续性状的各种地质结构面组成的复杂地质体。渗透率是影响这种复杂岩体渗透特性的重要参数之一,渗透率选择的正确与否直接关系到裂隙岩体渗流分析结果的可靠性与工程稳定性。采用室内试验的方法,结合达西定律确定裂隙岩体的渗透率。通过自行研发的5种尺寸压力室测定不同尺寸岩石试样的渗透率,得到由不同裂隙、孔洞组合的岩石试样在稳定流、非稳定流下的渗透率,并由此分析得到多尺度岩石的渗透特性。从多组试验结果中分析可得,随着岩石试样的尺寸增加,岩石的渗流通道增多,从而渗透率增大,但增大到一定程度后会趋于稳定,这一渗透规律对实际工程有指导意义。     

裂隙岩体渗透结构类型分析

岩体的渗透结构控制着裂隙岩体的宏观渗透特征,而控制着岩体渗透结构类型的地质因素却是复杂多样。在实际工程岩体中,裂隙岩体的渗透结构通常是由基本渗透结构经过组合叠加而形成的复合渗透结构类型。本文通过野外调研和室内统计分析,总结了裂隙岩体中广泛存在的5种基本渗透结构类型及其4种组合形式的复合渗透结构类型及其渗流特征,分别归为Ⅰ-Ⅱ型、Ⅲ-Ⅳ型、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型和Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ型。并选择一工程实例,运用裂隙岩体复合渗透结构类型的分析方法,分析了西南某水电站主厂房和开关站边坡岩体的复合渗透结构类型以Ⅲ-Ⅳ型和Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ型为主,更符合实际情况。     

基于离散裂隙网络模型的节理岩体渗透张量及特性分析

节理岩体几何结构非常复杂,研究其渗流特性对于指导含水岩层稳定性分析具有重要价值。应用离散裂隙网络模型DFN方法,基于VC++6.0软件平台,建立了平面渗流分析方法,分析了节理岩体不同几何分布情况下的渗透率张量特征,通过定义渗流定向性系数对岩体渗流的定向性特征进行了定量分析。结果表明：单组节理岩体渗流具有明显的各向异性特征,渗流定向性随着节理角度变化显著;节理随着节理贯通性增加,节理渗透率呈现对数增加趋势;两组节理情况下,各向异性特征随着节理组间夹角变化;两组节理岩体渗流特征研究中,正交分布下,岩体仍存在各向异性,但渗流定向性系数较低;当节理倾角服从正态分布时,随着节理倾角标准差增大,渗透率增加;两组节理夹角不同时,节理渗透主方向倾角随着夹角增大而相应增大,基本沿两组节理夹角方向的角平分线方向。     

〖HT2H〗低渗透砂岩油层相对渗透率曲线特征、影响因素及其对开发的影响

低渗透储层油、水两相渗透率特征及其影响因素的研究,是认识、分析低渗透储层油、水两相渗流机理的重要途径,是合理开发油田的基础。本文在总结低渗透油藏油水相对渗透率曲线特征的基础上,对以火山岩、凝灰岩岩屑为主的岩屑砂岩相对渗透率曲线特征进行研究,并分析了其影响因素,研究表明低渗透储层的岩石学特征,碎屑颗粒的成份、结构,其表面的粗糙程度,及其粘土矿物的产状对相对渗透率曲线有明显的影响。这一研究成果对合理开发此类低渗透油田有着十分重要的意义。     

小寺沟铜钼矿成岩-成矿系统浅析

河北小寺沟斑岩铜钼矿是华北地区一个大型铜钼矿床。本文通过分析小寺沟岩体地质特征,认为本岩体为脉动式侵入的浅成复式岩体,呈岩枝状产出,且岩石具典型的斑状结构;通过剖析岩体主量元素与稀土元素特征,认为属典型的Ⅰ型花岗岩;综合分异指数、Mg#指数和无铕异常等多方面特征,认为结晶分异作用在斑岩岩浆演化中不占主导地位,而岩浆来源于下地壳部分熔融与加入的玄武质岩浆。以上特征均与斑岩型铜钼矿床含矿岩体相当。最后,通过矿床硫同位素及硫化物稀土元素特征的研究,利用对比分析法,揭示研究大型斑岩型矿床的要素。     

温湿气候区结晶岩与碎屑岩腐岩特征及其发育过程

发育于斜坡非饱和带的结晶岩与碎屑岩腐岩多夹于残坡积土层和风化岩带之间,保留有裂隙及层理等构造,但质地松软。腐岩结构体与母岩色差显著,保留原岩结构和构造特征,矿物成分以次生粘土矿物、次生石英及褐铁矿最为常见。腐岩次生微孔隙发育,具有低密度、高孔隙度、高渗透率、高容水度及高持水度特征。腐岩发育是通过低渗透岩石结构体风化前锋的渐进性扩展实现的,非饱和带高湿度空气形成的凝结水和降水入渗形成的非饱和渗流是该过程的核心动力。气态水分子能够扩散到低渗透岩石结构体表面内侧一定宽度范围内的孔隙系统之中凝结为液态水并溶蚀造岩矿物。雨季入渗降水在结构体表面形成的薄膜水流通过分子扩散机制接受其内侧结构体粒间溶液中的溶出组分并将其携入饱水带,同时恢复粒间溶液的侵蚀动力。当上述过程循环到一定程度时,结构面内侧便形成一定厚度的腐岩壳。腐岩壳在雨季直接吸收、贮存流经其表面的液态渗入水,在核心石外侧形成富水结构层并在旱季向包气带或其内侧的风化前锋提供水汽。随着时间推移,腐岩壳越来越厚,核心石最终消失;当某一范围内的岩石结构体全部演变为腐岩结构体时,该范围内的岩体也就完成了向腐岩体的转变。     

低渗透砂砾岩油层相对渗透率曲线的形态及其变化特征

以宝浪油田低渗透砂砾岩储层为例，主要分析了低渗透储层相对渗透率曲线的形态及变化特征和影响相对渗透率曲线形态变化的原因。分析结果表明，低渗透砂砾岩储层的非达西渗流使油相的相对渗透率增大，使水相的相对渗透率减小。孔隙结构的非均质性，特别是粘土矿物的含量和注入水水质对相对渗透率曲线的影响都很大。     

基于裂隙量测法的新立矿区工程岩体渗透性分析

新立矿区主要可采矿体分布于海底岩体中,查明矿区工程岩体的渗透特征对保障海底采矿安全具有十分重要的意义。在综合分析新立矿区水文地质工程地质特征的基础上,以现场调查的岩体结构面几何数据为基础,开发了渗透系数张量计算程序,计算了岩体综合渗透系数,根据前期的压水试验结果修正了计算结果,修正后的结果表明矿区-105,-135水平工程岩体整体上呈弱透水性,局部呈微透水性,-165水平岩体整体上呈微-弱透水性;岩体渗透性随深度的增加而降低。     

论岩体的渗透特性

从岩体结构的控渗作用出发, 可将岩体的渗流介质划分为多孔介质、准多孔介质、面状流不连续介质及脉状流不连续介质四类；论述了岩体复杂的渗透特性, 包括渗流的不均匀性、各向异性、非饱和性及渗流与变形的耦合等问题。文中还对岩体渗流分析的技术思路进行了讨论。     

滇西马厂箐岩体暗色微粒包体岩相学特征及成因机制探讨

对马厂箐岩体中发现的暗色微粒包体的岩相学研究后发现,暗色微粒包体为暗黑色、灰黑色,大部分呈浑圆状或次圆状,可见明显的塑性流变特点,且具有微细粒结构,发育针状磷灰石,部分包体中还含有寄主岩石中的钾长石和石英斑晶.这些岩相学特征都表明了马厂箐岩体中的暗色微粒包体是岩浆混合作用的产物.暗色微粒包体的发现反映了马厂箐岩体可能是壳幔岩浆混合成因,而幔源岩浆的注入是这套岩浆成矿的关键因素.     

东准库布苏南岩体岩石化学特征及其地质意义

新疆东准噶尔卡拉麦里地区库布苏南岩体以花岗闪长岩为主,岩石具似斑状结构和块状构造.岩石化学研究表明,岩体具富SiO2 (64.24%～67.75%)、低Al2O3 (16.06%～22.00%)、富Na2O K2O (7.03%～7. 50%)特征,且Na2O>K2O,标准矿物中出现刚玉分子,属于准铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩类型.较低的DI(69.49～76.62)、FL(64.32～71.56)和MF(69.58～76.00),表明岩体具有壳-幔混合作用的特征.结合东准噶尔卡拉麦里地区晚古生代构造-岩浆演化过程分析,岩体形成于卡拉麦里造山带的大陆主碰撞后初始拉张阶段[(300±10) Ma],属后碰撞花岗岩,它是幔源岩浆在壳下和壳内不同深度上发生垫托,壳幔物质发生不同程度的分熔、混合和交换的产物.     

陕西略阳铜厂铜矿床Sr,Pb同位素组成特征及其意义

结合岩体产出环境,时代及其与碧口火山岩的关系,认为铜厂石英闪长岩体是由碧口火山岩的局部熔融作用形成的。铜厂铜矿硫化物Ｐｂ同位素特征显示出以浅源的地壳铅为主,并与碧口火山岩铅同位素组成的壳源端员重合,指示矿质与碧田火山岩之间存在密切关系。由于岩体与火山岩的同源性,所以脉状铜矿石既可能来自岩体也可能来自围岩。     

四川黄龙地区鲕状钙华包壳粒的发现及其特征

在雪宝顶北麓的黄龙地区新发现的鲕状钙华包壳粒,是高寒区钙华形成环境中产出的一类典型陆相包覆颗粒构造。通过系统采样鲕状包壳粒沉积剖面,并借助常规显微镜、扫描电镜与能谱分析等,揭示出鲕状钙华包壳粒的矿物组分、微观结构等特征。结果表明:研究区的鲕状钙华包壳粒分为同心圆状、同心圆—放射状、薄壁同心圆状3种基本类型,包壳粒核部是由异地的钙华碎屑构成,外壳层是由泥晶与微亮晶方解石纹层围绕核部逐层形成的圈层构造;微观特征显示泥晶层无明显微生物成因发育特征。鲕状钙华包壳粒的微观形态与组构特征反映出壳体中的泥晶圈层可能形成于相对深的静水环境,亮晶圈层可能形成于浅水高能环境,鲕状钙华包壳粒的成因偏于鲕类而非核形石类。      

近水平层状坝基岩体渗透结构及其工程意义

查明坝基岩体的渗透结构对于大坝工程防渗方案的制定具有重要意义。以黄河古贤水利枢纽工程近水平分布的红层坝基岩体为研究对象,使用“连续、高分辨率”压水试验数据处理与统计方法,分析了岩体透水率与高程、岩性及顺层剪切带的关系,阐明了坝基岩体的渗透结构,提出了工程防渗建议。研究发现,坝基岩体渗透结构表现出结构性和随机性双重特征。结构性表现为岩体透水率随高程的降低而减小;随机性表现为岩体透水率会因岩性和剪切构造等随机变化。对于河床及滩地坝基岩体,风化卸荷带底高程在450 m附近,1 Lu关键透水率指标界线的底高程位于340 m附近。对于岸坡坝基岩体,3 Lu关键透水率指标界线的底高程位于560～580 m。在坝基勘察深度范围内,350～360 m高程段连续分布具有一定厚度的软岩类岩体,剪切构造不发育且岩体透水微弱,可视为相对隔水层,对坝基防渗帷幕优化设计具有指示意义。文章提出的统计、分析方法具有一定普适性,可为类似工程所借鉴。     

采动裂隙岩体压剪渗透规律试验研究

根据采动过程中裂隙岩体的应力变化,用法向载荷、剪切载荷和渗透水压分别模拟开采过程中采场的水平应力、垂向应力和水头压力,应用JAM-600型剪切-渗流耦合试验系统对裂隙岩体进行压剪-渗流藕合试验,探讨在恒定法向荷载(CNL)和法向刚度(CNS)条件下,裂隙岩体的法向载荷、裂隙粗糙度与渗透水压对试样的位移、应力和渗流性的影响规律,分析剪切位移大小和岩体裂隙的剪胀特性对裂隙岩体的剪切应力、法向位移、节理水力开度及渗透率影响规律。研究表明:剪切应力和水头压力对裂隙水力开度起促进作用,水平地应力对水力开度变化起抑制作用。随着剪切位移变化,水力开度可分为变小或持平、增大、稳定3个阶段。裂隙表面粗糙度越大,裂隙岩体的刚度越小,则水力开度最终稳定值越大。由于裂隙岩体的剪胀作用渗透率先变小后增大,剪切位移增大,渗透率增大;法向荷载增大,试件的渗透率越小;裂隙表面越粗糙,其渗透率越大,其研究结果可为岩体透水通道形成时的孕育、萌生和爆发的导渗灾变演化过程提供理论基础。     

塔里木南缘达拉库岸铜镍矿矿物特征与成矿意义

达拉库岸岩体位于塔里木南缘活动带,喀拉米兰晚古生代沟弧系中段北侧。主要岩石类型有二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、橄榄二辉岩、单辉辉石岩、含长辉石岩和辉长岩。矿石结构类型是星点状、斑杂状、浸染状和海绵陨铁结构;硫化物包括磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿和黄铁矿,矿物组构特征显示出成矿过程的多阶段性,成矿时代可以划分为岩浆成矿、残余岩浆热液成矿以及表生氧化期。从岩体特征、矿石结构/构造、硫化物晶体化学特征和质量平衡等综合分析,岩体具有形成岩浆型铜镍硫化物矿床的良好条件,后期勘探应重视使用物探方法圈定岩体和矿体。     

东蒙地区燕山期三类成矿岩体地质地球化学特征

根据东蒙地区广泛发育的中生代燕山期岩体的成矿特征，将其成矿岩体分成三种类型。它们分别是铜成矿岩体、铅锌成矿岩体和锡成矿岩体。通过对三种成矿岩体的岩石学、稀土元素和微量元素的分析研究，认为铜成矿岩体具有明显的幔源和壳源双重特征，为燕山早期岩浆演化的结果；锡成矿岩体为燕山晚期岩浆演化的产物，具有壳源特点；铅锌成矿岩体的地质特征处于铜成矿岩体和锡成矿岩体的过渡。