龙泉山断裂带隐伏断层氡气特征及其活动性分析

龙泉山断裂构造带作为龙门山推覆带的前陆隆起,严格控制了成都平原东边界,其活动性历来受到人们的关注。通过对龙泉山断裂带的氡气进行测量,可以有效地判断隐伏断层的位置及其活动性。测量结果显示,龙泉山断裂带北段东坡活动性强于西坡,主断层的活动性明显强于边缘隐伏断层,4条断层的活动性由强到弱依次为合兴场断层红花塘断层龙泉驿断层松林场断层。龙泉山断裂带同一条断层在地表由多个破碎带组成,其氡气异常特征与断层活动性和破碎带特征呈正相关性,即断层活动性越强,氡气异常特征越显著。龙泉山断裂带氡气平均异常浓度是背景值的9.6倍,将各异常带峰值浓度与背景值进行对比分析,大致归纳出了龙泉山地区隐伏断层活动性的相对判别标准。     

基于RFPA3D和微震监测的白鹤滩水电站左岸边坡稳定性分析

白鹤滩水电站左岸边坡受缓倾角软弱面及NW向断层影响,施工、运行期的边坡稳定性问题尤为重要。为研究左岸边坡在开挖卸荷过程中应力场、位移场分布规律,揭示岩体内部破坏失稳机制,利用RFPA3D（realistic failure process analysis）软件以拱轴线剖面为例建立准三维数值模型,再现坝基边坡岩体裂隙萌生、发育、扩展直至贯通的渐进损伤破坏过程。结合左岸边坡开挖卸荷及应力调整过程中的微震活动演化特征,圈定工程边坡潜在危险区域,探讨可能的失稳破坏模式。分析表明：基于离心加载法计算得到工程边坡开挖后安全系数为1.33;边坡表层区域受缓倾角错动带控制,变形破坏最为明显,以小范围楔形体滑移为主。该研究结果可为白鹤滩水电站坝基边坡后期施工提供依据,对于类似岩质边坡工程施工具有一定的指导作用。     

锦屏水电站左坝肩岩体深卸荷带成因分析

平洞探坑揭露了锦屏水电站普斯罗沟坝址左坝肩岩体内部存在深卸荷带,该卸荷带生成原因及分布范围将严重影响未来水电站坝肩的稳定及工程处理费用。在充分考虑断层、裂隙带、岩性特点基础上,应用ANSYS软件分析了不同荷载组合情况下普斯罗沟坝址左坝肩高陡边坡岩体深卸荷带的力学特点,建立了解释深卸荷带形成的简单力学模型,确定出深卸荷带应力场异常范围。     

氡(RaA)测试技术在某岩质边坡卸荷深裂缝带研究中的应用

FD-307RaA测氡仪，是一种新型的瞬时测氡仪器，它由抽气泵和测量操作台两部分组成，利用静电收集RaA作为测试对象，定量测试地质体中氡的浓度。某水电站坝址左岸岸坡正常卸荷带深部以内发育有一系列规模不等的深裂缝，对水工布置和工程边坡稳定将产生不利的影响，成为该坝址最突出的工程地质问题。本次对该水电站左岸边坡的PD44等9个平硐进行了氡测试，验证和预测深裂缝的空间发育和分布情况。并对测试的氡气浓度数据进行整理、统计和分析。氡气浓度值沿硐深的变化是有规律的，氡气异常与深裂缝带在空间上具有较好的对应关系，氡气高值往往对应于深裂缝产出部位，而低值带往往对应于岩体完整、深裂缝不发育的部位。并且氡气值与声波波速也有对应关系，声波波速高的地带，岩体质量好，对应氡浓度较低；在声波波速低的地带，岩体质量差，对应的氡气测试值高。氡测试技术可以作为评价平硐硐壁岩体破碎情况的一种新方法，同时可以用来预测前方的岩体质量。作为一种新的方法，有它自身的优缺点。     

三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷松弛特征研究

三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷松弛特征明显,采用地质调查、钻孔声波测试、内外部变形监测、现场变形试验、钻孔芯样力学试验、压水试验、孔壁录像、钻孔弹模测试等手段进行综合研究,结果表明,边坡岩体可划分为强、弱、微三个卸荷带,强、弱卸荷带岩体力学性质有明显弱化,微卸荷岩体力学性质无明显变化。在卸荷带内未产生新的结构面,但卸荷引起了结构面的进一步扩展和张开。岩体变形是结构面张开和岩块变形的综合反映,主要受开挖卸荷影响,锚索对于限制结构面张开作用明显。     

开采条件下断裂边坡岩体复杂变形分析

处于开采状态中的断裂边坡岩体中存在的断层和弱层，使岩体内部和边坡表面的变形复杂化．经典极限平衡理论难以评价变形稳定性问题，传统有限元技术不能很好地分析断裂岩体的滑移问题．本文运用现代工程岩体力学理论和连续介质与非连续性介质耦合大变形有限元技术，研究了断裂边坡岩体在露天开采工程扰动力的作用下发生断层错动，进而引起地表异常变形的全过程，展示了现代工程岩体力学理论的应用前景．     

开挖扰动下地下交叉洞室错动带岩体微震演化规律

错动带具有“历史上多次剪切错动、延伸范围广、遇水易软化、力学强度低”的软弱特性,致使其在开挖卸荷作用下极易诱发不同程度的变形和破坏,进而严重影响地下洞室的稳定性。针对白鹤滩水电站右岸9#母线洞（地下交叉洞室）发生的错动带岩体塌方破坏,借助高精度、实时微震监测系统,系统地研究了塌方孕育过程中的微震活动性,包括微震事件时空演化规律、震级和视应力分布特征。采用矩张量理论,反演塌方孕育过程中的微震事件破裂机制（张拉、剪切或混合）,归纳、总结其演化过程为：表层围岩卸荷张拉破裂→裂纹渐进向围岩深部扩展→破裂沿错动带方向萌生、扩展（张拉破裂为主,伴随剪切或混合破裂）→裂缝与错动带交汇,切割出不稳定楔形体→爆破振动或重力作用下,错动带岩体塌方。该研究结果可为高应力地下交叉洞室错动带岩体的开挖、支护提供参考,同时对类似工程的施工具有重要借鉴意义。     

白鹤滩水电站左岸坝肩开挖边坡稳定性分析

白鹤滩水电站左岸坝基边坡地质构造错综复杂,坡内多条陡倾断层和顺坡向错动带是控制边坡稳定性的主要因素。结合现场地质资料、监测数据及勘察认识,利用通用离散元软件UDEC建立左岸边坡开挖变形分析模型。首先在无支护开挖工况下研究主要结构面F17、LS331、LS3319上下盘岩体关键点应力及位移变化,并指出潜在失稳破坏区;同时采用预应力锚索单元在不同施工时序下对潜在不稳定块体进行加固计算,对比研究了不同方案下左岸边坡的变形破坏机制和整体稳定性。计算结果和现场监测表明：左岸边坡变形破坏与结构面密切相关,在开挖卸荷作用下主要表现为沿错动带的压剪破坏和陡倾断层的张拉破坏,采用预应力锚索加固处理能够有效提高边坡稳定性,并且在开挖后及时跟进支护可以有效抑制边坡剪切变形。研究结果对白鹤滩左岸坝基边坡后续工程加固和施工工序具有一定的参考价值。     

基于开挖卸荷劣化的边坡岩体宏观力学参数USMR分析评价方法及验证

为研究锦屏某边坡岩体在开挖卸荷条件下的岩体宏观力学参数,对该区砂岩进行室内卸荷试验研究,结果表明：相对于加载试验,卸荷过程中岩样的强度及变形参数发生了劣化,低、高围压下岩石变形及破裂形式也有所不同。为此,在对SMR及CSMR修正的基础上,提出了考虑开挖方式、边坡形态及卸荷损伤的边坡卸荷岩体的评价体系USMR法。基于USMR法对研究区边坡开挖岩体宏观参数（变形模量Em、岩体抗压强度 、岩体抗拉强度 、岩体抗剪强度参数cm和 ）进行了动态分析,并分别考虑了不同围压 及卸荷损伤De条件下岩体参数的劣化规律。分析表明：开挖卸荷过程中岩体宏观参数发生了不同程度的劣化,拉应力区、低应力区和高应力区岩体参数的劣化规律有所不同,拉应力区及低应力区岩体力学参数对开挖卸荷更加敏感。研究结果对边坡开挖卸荷岩体的稳定性分析与评价具有一定指导意义。     

三峡工程永久船闸高边坡稳定性研究中的几个主要问题

永久船闸高边坡稳定性问题一直为各方所关注 ,本文利用大量监测资料和测试成果对边坡变形现状 ,开挖结束后的变形趋势 ,岩体卸荷带特征及时效变形等几个方面进行了详细分析 ,并对施工期后边坡岩体的变形与稳定过程 ,以及卸荷带对边坡稳定性的影响等做了预测和评价。     

Simultaneous declines in radon and methane precursory to 2008 <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis><Subscript>W</Subscript> 5.0 Antung earthquake: corroboration of in-situ volatilization

Radon volatilization mechanism into the gas phase was hypothesized to explain the anomalous decline in groundwater radon precursory to the 2003 M _W = 6.8 Chengkung earthquake in Taiwan. We initiated the monitoring of both radon and methane in the groundwater since November 2007 at well D1 in the Antung hot spring. The mechanism of in-situ radon volatilization has been corroborated by the simultaneous anomalous declines in groundwater-dissolved radon and methane precursory to the 2008 M _W 5.0 Antung earthquake.     

氡气勘查地球化学技术的研究与应用--氡气异常在百色盆地的指示效果

阐述在我国南方百色地区复杂的地球化学景观条件下，氧气勘查地球化学技术能否有效地发现地下油田的分布范围并准确地圈出它们埋藏位置的应用研究成果。指出在百色盆地不同类型油田上方和周边都有较好的氧气异常显示，且氧气异常分布形态特征与笔者建立的异常模式相吻合。认为氧气勘查地球化学技术在我国南方复杂景观条件下有较好的指示效果。     

氡气测量圈定油气藏边界

依据油田和油田水中的氡气含量比地壳和地表空气高5～6个数量级,氡气常沿油气田周边微细裂隙和油(气)水边界向上运移的特点,应用美国产RAD7型电子测氡仪先在四川盆地磨溪、麻柳场气田上进行了氧气测量,在气田周边发现的环带状氡气异常与钻探证实的气水边界基本吻合,而后在新疆准中盆地永进地区利用氡气测量法圈定的油(气)水边界和油...     

汰内井水氡年变异常与台湾地区强震的关系

通过对汰内井水氡多年年变动态的分析,发现台湾地区强震前后汰内井水氡测值表现出持续高值的异常,这些异常多为中期与中短期异常,有时也有短临异常和震后效应。研究结果表明,汰内井水氡对台湾地区的强震有一定的映震能力,可为台湾地区的强震预测服务。     

Radon as seismic precursor: new data with well water of Jalpaiguri,India

This paper reports the measurement of radon concentration in well water at the site of Jalpaiguri (26°32′N, 88°46′E) near the active fault zone of West Bengal, India. Radon concentration has been measured in well water with the help of solid-state nuclear track detectors (SSNTD). The study indicates a positive correlation between radon anomaly and earthquake. The data of radon content in well water have been compared with that in soil gas at the same site.     

趋势面分析法圈定氡异常

测氡技术能有效圈定煤炭气化燃空区范围。为了准确圈定氡异常的位置和范围,采用趋势面分析方法,以不同次数的多项式拟合氡元素的整体分布趋势;基于拟合度分析和F分布检验确定最佳趋势面多项式的次数,在此基础上进行残差(剩余)分析,识别局部异常,进而圈定氡值异常范围。以内蒙乌兰察布新奥集团煤炭地下气化燃空区测氡数据为例,验证了该分析方法在圈定地下气化燃空区范围方面的可行性。结果表明:该方法圈定的氡异常与验证钻孔点吻合程度好,明显优于使用传统方法圈定氡异常的方法,为低放射性地区氡异常的圈定提供了一种快速、简单并且有效的方法。      

河南卢氏盆地黄村断裂土壤氡气测量及断裂活动性分析

本文是为了确定在卢氏盆地内被第四系覆盖的黄村断裂的位置、断裂性质,分析黄村断裂与其北侧的乔家窑地热异常的关系。断裂构造是深部氡气汇集和迁移的主要通道,氡气沿断裂向上迁移,在地表浅部形成氡异常。土壤氡气异常可揭示隐伏断裂构造的位置、产状和活动性。黄村断裂通过卢氏乔家窑一带,为第四系沉积物所覆盖。沿垂直断裂走向方向布置4条测线。应用瞬时土壤测氡仪进行了野外现场测量,测试了土壤氡气浓度,确定土壤氡气异常,分析黄村断裂位置、产状和活动性。结果表明:黄村断裂带上方土壤氡气具有异常显示,异常位置与断层位置具有较好的一致性。沿QJ12测线,从南向北,土壤氡气异常形态为低-高-较高-较低-低的峰值形态。在断层带上方氡气峰值异常高于背景值的1.5倍以上,异常峰多数为2个测点以上组成。土壤氡气变化特征表明黄村断裂具有较强的活动性。利用土壤氡气异常分析了黄村断裂深部结构特征,给出了主断裂面与次级断裂面产状和位置。结合土壤氡气异常,分析了乔家地热形成机理。初步研究结果表明,豫西基底构造具有多期活动性,活化区域内的压扭性断裂,可转变为局部张性断裂,控制水热、成矿物质的迁移和富集。     

Geological and tectonic influence on water–soil–radon relationship in Mandi–Manali area,Himachal Himalaya

Radon measurements in soil and groundwater (springs, thermal springs and handpumps) were made in a variety of lithological units including major thrusts between Mandi and Manali in Himachal Himalaya. Analysis of radon data in light of lithological controls and influence of deep-seated thrusts has been made to elucidate the causative factors for anomalous emanation of radon. The lithological types include banded gneisses, schists, quartzite, granite, phyllites, volcanics and mylonites. The low-grade metasedimentries of Shali and Dharamsala generally show low and narrow range of radon concentration in water (5.6–13.4 Bq/l) as well as in soil (1.8–3.2 kBq/m³) except for the samples related to thrusts. On the other hand, sheared and deformed rocks of Chail and Jutogh show moderate radon content (average 5.03 kBq/m³, range 2.9–11.1 kBq/m³) in soil. However, the groundwater radon concentration shows wide variation in different types of sources (2.1–80.8 Bq/l). The quartzite and volcanic rocks of Rampur formation in this area present as a window separated by Chail thrust. Radon emanations on these rock types are relatively high (6.3–68.1 Bq/l in water and 5.5–15.9 kBq/m³ in soil) and are exceptionally high in samples that are related to uranium mineralization, deep-seated thrusts and hot springs (13.5–653.5 Bq/l). It is generally observed that anomalous high radon content is associated with mineralization, deeper source and tectonic discontinuities. Whereas it is obvious that subsurface radioactive mineralization would facilitate enhanced radon production, however, thrust plains provide easy pathways for escape of gases from the deeper sources. Shallow and deep sources of the groundwater have contrasting radon content particularly in the deformed and metamorphosed rocks of Jutogh and Chail. Shallow groundwater sources, mainly handpumps, have lower radon concentration due to limited superficial water circulation, whereas deeper sources, mainly perennial springs, show higher radon content because of larger opportunity for water–rock interaction.     

土壤氡测量国际比对及几个重要问题

为了保证我国氡填图方法研究中关键参数土壤氡浓度测量结果的准确性和可靠性,笔者所在的实验室作为首次参加氡国际比对的中国组织,参加了2010年在捷克举行的3个氡参考点Cetyně、Bohostice和Buk现场测量国际比对。经T-学生分布检验,当显著性水平α=1%时,本实验室在氡参考点上45个测点的实测土壤氡浓度值cA与全部比对测量参加者的CA(2000年以来该参考点全部组织的平均值)数据有很好的一致性;3个参考点的平均氡浓度与自2000年以来在这些氡参考点进行试验的所有成功组织(N=180)提交数据形成的数据库中的数据高度一致,总相对误差小于6%。该成果表明本实验室的土壤氡测量技术已达国际相应水平。通过本次氡国际比对,发现了我国土壤氡测量中仪器校准、土壤气体采样技术等方面存在的问题,建议系统开展土壤氡测量方法及其技术规范等研究。     

氡气勘查地球化学技术的研究与应用--氡气异常在磨溪气田确定油、气-水边界的指示效果

文章以磨溪气田为例,重点论述氡气异常在石油、天然气勘探中对油藏、气藏边界和油-水或气-水边界的指示效果,通过对该气田测量成果的研究表明：（1）氡气异常在指示和反映断裂构造时,异常强度大、峰值高,且异常分布范围窄,表现出单点或两点突然出现的窄峰区;（2）当油气保存条件好、储量规模大时,氡气异常反映的油-水、汽-水边界峰值适中;（3）当地下水丰富且活跃时,氡气异常强度相对较高,规模较大,油气保存条件一般不好.此项研究成果在石油、天然气勘探中可降低投资成本,值得推广应用.