在变形岩石中确定应变椭球体方法的探讨

本文研究了四十年代以来确定变形岩石应变椭球体的方法,并结合实例给出一种简明、精度较高的从三个或更多任意截面上的二维应变测量数据,计算三维应变椭球体之主轴大小和方向的算法。     

赣西北中元古界双桥山群岩石有限应变分析

对赣西北中元古界双山群岩石进行系统的有限应变测量,结果表明,双桥山群岩石的主要应变型为平面应主为,其对数Flinn参数K值在0．74－1．44之间,若石应变强度T值在2．59－4．60之间,平均为3．15,表明岩石应变强度较大,岩石有限应变强度具有南强北北,东强西弱的规律,有限应变的椭球X轴优势方位为近东西向,反映双桥山群岩石在变形作用过程中,近南北向压应力作用占主导地位。     

桂北元宝山花岗岩体中电英岩包体的应变测量和分析

在系统的野外地质调查基础上,通过对元宝山花岗岩体地质特征的分析,运用岩石有限应变测量、应变分析等方法,着重分析了元宝山花岗岩体中电英岩包体的应变特征,确定了电英岩包体的变形时代和原因.系统地开展了元宝山花岗岩体中电英岩包体的三维有限应变测量和应变分析.结果表明:电英岩包体的应变型式可分为3种:平面型应变(K=1)、压扁型应变(0＜K＜1)和收缩型应变(1＜K＜∞),且以平面型应变为主,有少量的压扁型应变和收缩型应变.     

均匀离散分布的平面应变过程和Fry法应变测量

本文运用 Apple Macitonsh 计算机对无应变的均匀离散点分布进行系列平面应变模拟,应变叠加模式分别采用具普遍意义的成岩压实+顺层缩短(LPS)+压溶作用和成岩压实+简单剪切+压溶作用。对各应变阶段的变形点分布进行相应的 Fry 法应变测量,并配合低变形砂岩样品的 Fry 法应变分析实例.证实 Fry 法应变测量方法为一非常有用的应变测量方法,其结果不仅能较好地揭示全岩总应变特征,而且能揭示出许多应变叠加的信息,Fry 法揭示的全岩有限应变椭球主面的方位也较为真实可靠。而 Fry 法运用于应变分布不均匀的劈理化岩石中时,能揭示不同变形域的应变特征,从而达到应变分解的目的。     

富蕴地区阿尔泰造山带有限应变测量和应变恢复

本文采用褶皱等倾线法，砾石三维应变和S－C夹角等应变测量方法，对富蕴地区阿尔泰造山带一个50km的剖面进行了系统的有限应变测算，得出其顺层缩短和剪应变剖面图，测量结果表明，该剖面褶皱压扁的顺层缩短最高达78％，断层处的剪应变（γ）最大可达8左右，三维应变分析和Finn图解表明该区应变主要为平面应变，断层活动为简单剪切，利用分段积分和正态曲线恢复方法对剖面的缩短和剪切进行应变恢复，结果表明该剖面由原宽为267.2km的原始剖面经缩短和剪切而形成。     

地下洞室开挖三维与二维有限元模型的差异分析

地下复杂洞室群的分析与计算是一个三维问题,但受计算机容量、三维网格剖分的复杂性、软件的计算能力等因素制约,实际计算时常常采用平面应变模型代替复杂的三维模型。两种模型计算得到的塑性区范围是不同的。从理论上通过Drucker-Prager屈服准则比较证明了这两种模型的差异,得到平面应变模型塑性区比三维模型塑性区大的结论。     

胶东焦家金矿床有限应变分析及其意义

焦家金矿床构造岩中广泛发育变形石英颗粒，这些变形石英颗粒的三维有限应变分析表明，金矿定位于断裂带的扩容空间中，会林参数普遍表现为拉伸型，体积应变为增中型，金矿体就位于强应变与相对弱应变的转换部位，构造央垢有限应变椭球体拉伸轴主要中于ＮＥ－ＳＷ向，含矿热液运移方向与焦家断裂带平行，成矿过程中体系是开放的，有大量体系外物质迁入。     

胶东望儿山金矿带有限应变分析分析及其意义

望儿山金矿带中广泛发育变形石英颗粒。经三维有限应变分析表明,望儿山断裂曾经历过强烈的挤压作用,金矿体定位于断裂带的扩容空间,矿体附近付林参数普遍表现为拉伸型。构造岩有限应变椭球体拉伸轴,主要集中于ＮＥ－ＳＷ向,含矿热液在区域应力及岩浆热动力作用下,沿望儿山断裂带运移。成矿过程中,体系是开放的。     

胶东望儿山金矿带有限应变分析及其意义

望儿山金矿带中广泛发育变形石英颗粒。经三维有限应变分析表明,望儿山断裂曾经历过强烈的挤压作用,金矿体定位于断裂带的扩容空间,矿体附近付林参数普遍表现为拉伸型。构造岩有限应变椭球体拉伸轴,主要集中于ＮＥ—ＳＷ向,含矿热液在区域应力及岩浆热动力作用下,沿望儿山断裂带运移。成矿过程中,体系是开放的。     

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征：以川东北地区典型叠加褶皱为例

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征是所受历次变形的综合结果.远离叠加区应变型式的伸长方向与褶皱轴向一致而缩短方向与褶皱轴垂直,叠加区应变型式不规则,且应变椭球伸长量和缩短量之差值较小.     

土体应变局部化现象的理论解析

引起土体失稳的应变局部化现象是在特定应力状态下,土体本构产生的分叉特性。基于有限变形理论推导了应变局部化产生的三维解析解。基于应变局部化的理论解析,分析了轴对称和平面应变条件下应变局部化现象在弹塑性硬化阶段的存在性以及剪切带的方向性。 理论分析表明,在轴对称条件下,土体应变局部化产生于土体应力-应变的软化阶段,而平面应变条件下,土体应变局部化一般出现在应力-应变的硬化阶段,其剪切带方向角的理论预测与Arthur等[1]建议值较为一致。     

构造弱变形区自动有限应变测量-以石英砂岩为例

有限应变测量是研究岩石变形特征的重要研究内容。为了提高岩石有限应变测量的精度与速度,改变手工测量岩石有限应变耗时、枯燥的状况,应用多重图像限制的自动种子区域生长算法,以大青山地区为例,对如变形区内的石英砂岩有限应变进行了自动测量。该算法综合多个图像、利用色彩信息,不需要特殊设备即可对颗粒进行自动识别。算法还在叠加后的图像中,应用了修改的Canny边缘检测算法增强颗粒边界与内部的对比度。识别结果与手工测量的颗粒,在质心坐标、面积、长轴、短轴、有限应变测量方面具有很大的相似性。      

岩石变形变质过程中体积变化的估算方法

简林地介绍了估算岩石体积变化的５种方法：在可能求得岩石有限应变椭球体真实大小的情况下计算岩石体变的方法；在平面应变状态下求岩石体变的方法；非平面应变状态下岩石体变的估算方法；利用岩石中有关元素的含量变化求岩石体变的方法；利用岩石有关矿物的含量变化球岩石体变的方法，并对这些估算方法的运用条件及误差产生的原因进行了分析。     

在CorelDRAW平台上进行Fry法有限应变测量的新技术

有限应变测量是韧性变形定量估算的主要手段。Fry法有限应变测量以变形颗粒,如变形砾石、鲕粒、近等轴矿物等为应变标志体,地质实践中较容易获得,是岩石有限应变测量的最普遍手段。其传统测量过程极为繁琐,难以满足大范围应变测量的要求,数据精度也较低,限制了Fry法的应用。前人曾根据Fry法原理设计了计算机程序,但其程序相关编程语言如今已基本不能使用。本研究基于目前地质上较普遍使用的制图软件CorelDRAW平台的VBA编程,设计出一个基于CorelDRAW平台的Fry法应变测量宏程序FRY-1。在新图层上将所有变形颗粒的中心点标出后,运行FRY-1宏程序即可快速得到精确的Fry图解,并计算出相对精确的R值。通过实例与“最邻近心对心法”的测量结果进行的对比,证明该方法简便易操作,并可大幅提高有限应变测量的效率和有效减小误差。     

极摩尔圆法计算二维平均运动学涡度

通过有限应变椭圆长短轴比(R_s)和长轴与剪切面夹角(α)构建极摩尔圆,本文计算得出二维平面应变平均运动学涡度(W_m)计算公式为W_m=cos ,并以此绘制了W_m关于R_s和α的等值线投影图。公式计算和有限应变数值投影都是计算平均运动学涡度的简捷有效的方法。极摩尔圆计算提供了判定剪切类型(简单剪切,纯剪切,减薄一般剪切,增厚一般剪切)的两种方法:α值判定瞬时应变剪切类型; R_s×tan²α值判定有限应变剪切类型。     

一种接触式三维应变花的工作原理及其应用

在三维空间中,常规应变状态由3个正应变和3个剪应变来描述。因此,确定一点的应变状态至少需要6个应变测试元件。基于应变状态理论,设计了一种能测试混凝土、岩土等材料内部应变状态的接触式三维应变花。该测试装置的核心由6个常规应变片组成,且应变片的布置需要满足特定条件。根据任一方向上线应变与常规应变表示方法中三维应变各分量之间的关系,建立了三维应变花各测试数据与常规应变之间的转换矩阵。进一步给出了求解该问题的必要条件,并进行了误差分析。考虑施工便利性要求,着重阐明了直角式三维应变花和正四面体式三维应变花的应变片布置方式,并给出了对应的计算方法。两种三维应变花的自身测试和对某试样应变状态的测试表明,该方法可对混凝土、岩土等材料内部的三维应变状态进行测试。     

辽西凌源—北票断裂带有限应变分析及其意义

凌源-北票断裂是内蒙地轴与燕山台褶带之分界断裂,对辽西大地构造格架和中新生代断陷盆地形成均具有重要作用.采用岩石有限应变测量和超微构造研究方法,恢复断裂带应变历史、计算断裂带古应力差值,研究表明:凌源-北票断裂带为拉长型应变与平面应变的过渡类型;该断裂存在两种明显不同的应变状态,NW-SE向最大主应变轴反映了燕山运动第二幕及其以前的应变状态,NE-SW向最大主应变轴反映出辽西中生代断陷盆地形成时的应变状态.通过位错密度计算出凌源-北票断裂带的古差异应力值为32.7MPa.凌源-北票断裂经历了辽河、燕辽、印支及燕山运动的叠加与改造,具有复杂的变形历史,燕山运动第二幕是本区的定格构造,奠定了凌源-北票断裂带的最终样式.     

岩石有限应变测量Rf/Φ法的一种改进方法

本文提出了利用 Rf/Φ法进行有限应变测量的一种改进方法。在最大主伸长方向未知的情况下 ,利用多元线性回归的方法 ,也可以求出应变椭圆的轴率 Rs等参数。利用本方法 ,对初始为椭圆 (球 )形标志体进行有限应变测量时不需要通过别的方法确定最大主伸长方向 ,不必假定初始椭圆为随机取向 ,因而大大提高了 Rf/Φ法在实际中的可操作性     

考虑井阻和涂抹的砂井地基平面应变等效方法分析

根据固结度或平均孔压不变的条件,推导出考虑砂井阻力和涂抹效应的砂井地基平面应变等效公式,将砂井地基等效为砂墙地基进行计算,从而使复杂的空间问题转变为简单的平面问题。采用此方法时,只需对地基的渗透系数进行调整,计算方法简便易行,计算结果可以满足工程的需要,便于在实际工程中推广应用。     

基于构造应变分析的裂缝预测方法及其应用

地层应变是构造裂缝产生的直接因素,根据构造应变大小可以预测构造裂缝发育的位置和强度,对研究区的主要裂缝发育区进行划分。文章以松辽盆地徐家围子断陷徐中地区营城组四段（简称营四段）为研究对象,在建立研究区精细的三维构造模型基础上,利用“构造恢复”方法实现研究区古构造恢复,通过开展有限应变值计算来预测构造裂缝的平面分布。研究表明:研究区营四段主要包括3个造缝期,即营城组末期、泉头组—青山口组时期、嫩江组时期,其中,营城组末期与泉头组—青山口组时期的构造变形较为强烈,是裂缝的主要形成时期。根据应变大小与试气产量的关系,将研究区划分为3类裂缝发育区,Ⅰ类裂缝发育区已钻井验证,表明利用构造应变对裂缝的预测结果可靠,Ⅱ类裂缝发育区可作为深层天然气的下一步挖潜的重要方向,Ⅲ类裂缝发育区产能较低,裂缝对储层的改造作用有限。