韧性剪切带位移量统计方法评述——以西秦岭元家坪韧性剪切带为例

韧性剪切带位移量的计算方法较多 ,每一种方法都有它适用的范围 ,应根据区域地质特点选择适宜的方法进行计算。在对元家坪韧性剪切带位移量的计算中 ,对其方法进行了比较 ,认为应用多种方法计算及验证 ,能得出较准确的位移量。     

韧性剪切带的剪切作用类型和韧性减薄量

韧性剪切带组构的演化和剪切作用类型受到许多研究者的关注。运用极莫尔圆法、有限应变法、刚性颗粒法、石英光轴组构结合有限应变测量法、拖尾形态法、剪切带内变形脉体(岩墙)法、碎斑法等方法可以估算剪切带变形过程中的运动学涡度,进而判别剪切带中单剪切组分与纯剪切组分的相对含量。自然界的剪切带一般介于单剪与纯剪之间,运动学涡度Wk介于0~1之间,表明韧性剪切带在变形过程中发生了垂直于剪切带边界(Z轴)方向的韧性减薄。剪切带变形过程中的韧性减薄量可依据有限应变测量与运动学涡度估算求得,也可依据剪切带内的石香肠(布丁)构造求解,还可依据构建极莫尔圆求解。以华北克拉通北缘的楼子店变质核杂岩及其韧性剪切带,以及希腊西奈山的Chelmos剪切带为例,介绍估算韧性剪切带韧性减薄的方法,这种韧性减薄是对大规模岩石圈减薄的有益补充和完善。研究结果表明,定量估算与变质核杂岩相关的韧性剪切带的剪切作用类型是分析变质核杂岩形成机制的有效途径和方法。     

新疆中天山北缘韧性剪切带研究

在新疆中天山北缘发现有一条巨大的韧性剪切带，延伸５００ｋｍ以上，宽３ｋｍ。剪切带内发育着各种变形构造和显微构造。磁组构研究表明剪切带变形强烈，属韧性剪切变形，磁面理和磁线理同等发育。有限应变测量结果表明剪切带为不均匀简单剪切加围岩的均匀应变。应变强度１．０９，压缩量达５９％，富林参数为０．９。变形路径斜率接近４５°。剪切带的总位移量平均值为４４８２ｍ，水平位移量为２８４９ｍ，垂直俯冲位移量为３４５５ｍ。该韧性剪切带形成于晚志留世—泥盆纪末，前后共延续了大约６０Ｍａ。变形时的温压为３１２℃和４３３巴。应力场为σ１＝３５１°∠１１°，σ３＝９３°∠２９°。应变速率为２．４×１０－１５／秒，平均剪应变为４．５。韧性剪切带的成因与古准噶尔大洋与中天山地块的俯冲碰撞有关     

韧性剪切带相关褶皱研究进展

褶皱是韧性剪切带内普遍发育的构造变形,是研究韧性剪切带乃至造山带构造作用的桥梁,但是对于剪切带中存在的这类褶皱国内尚无统一命名,本文根据剪切带内褶皱的最新研究成果,引进了"韧性剪切带相关褶皱"的概念。目前,国内外学者对韧性剪切带相关褶皱(尤其是鞘褶皱)的研究多集中在运动学和动力学上。本文介绍了韧性剪切带相关褶皱的类型及其研究方法,为客观理解韧性剪切带相关褶皱的形成机制提供了新思路和方法,进而为恢复陆内造山作用过程提供了客观的约束条件。     

艾肯能塔格韧性剪切带

艾肯能塔格韧性剪切带位于东天山干沟至却勒塔格一带的古元古界兴地塔格岩群中，构造上属于中天山隆起带并受控于阿其克库都克大断裂．岩性主要为一套花岗质糜棱岩、糜棱岩化火山岩、糜棱岩化碳酸岩等．岩石变形较强，韧性剪切宏观构造明显，显微变形发育．存在两期变形特征，变形时代为中下奥陶世洋盆闭合时，剪切位移量为8km左右．     

基于应变梯度理论的韧性剪切带理论研究

地质领域中存在的大量事实都可以归为应变局部化范畴,韧性剪切带是剪切应变局部化带。本文首次应用应变梯度塑性理论对韧性剪切带进行了理论分析。获得了韧性剪切带内部局部剪应变(率)分布规律,剪切带错动总位移及剪切带法向位移的理论表达式,以及韧性剪切带内部体积应变(率)和孔隙率分布规律。剪应变局部化导致了体积应变和孔隙率局部化。随着应变软化的加剧,剪应变、体积应变和孔隙率局部化加剧;随着应力率绝对值的增加,剪应变率、体积应变率集中程度增强。      

鲁西尚河韧性剪切带变形特征研究

发育于鲁西隆起区尼山凸起内的尚河韧性剪切带，其韧性变形在不同阶段主导变形机制不同：初期的变形机制以晶格错位和显微破裂为主；中期以韧性流动、物质扩散迁移为主；晚期以晶质塑性变形和颗粒边界滑动为主。在剪切带的发育过程中，岩石的物质成分和体积都发生了较大变化。根据构造岩的矿物组合和形变特征判断，该剪切带具右行走滑性质，其剪切位移量为1048m。尚河韧性剪切带变质变形温度较低，属绿片岩相动力变质作用。     

云南雪龙山韧性剪切带研究新进展

雪龙山变质带，变质级别达高绿片岩相到低角闪岩相，在区域上为一条韧性剪切带，具逆冲兼左行走滑的特点。左行走滑位移量达9.4km。流体包裹体研究表明，在韧性剪切阶段，属降温的退变质作用；构造地球化学研究表明，韧性剪切作用对元素的迁移和富集有较大影响，因此，对构造变形带中元素迁移富集规律的研究，对于探明矿床形成和指导找矿具有重要的理论意义和实际意义。     

东天山区域韧性剪切带特征

东天山区域韧性剪切带是近年来中国西部发现的大型剪切带之一,称秋格明塔什－黄山韧性剪切带,东西长逾６００ｋｍ,宽５～２０ｋｍ,位于两大板块碰撞接合地带。变形组构较发育,分四期变形,序列演化明显,应变测量属平面单剪,剪切位移量达７５ｋｍ以上。存在逆冲剪切和韧－脆性剪切变形转换。变形时代为海西中晚期,介于３１０～２５０Ｍａ间,高峰期为２９０～２６５Ｍａ,变形机制属地壳中深层次塑性流变和韧性剪切,其与两大板块间的俯冲－碰撞构造演化密切相关,并经历了多期多阶段演变。它的厘定和研究对再造该区构造演化和金铜矿产勘查预测有重要意义。     

昆盖山北坡阿克吐兹—塔西克西韧性剪切带特征

阿克吐兹—塔西克西韧性剪切带位于西昆仑昆盖山北坡 ,该韧性剪切带在空间上具有分带性 ,在时间上具有多期性 ,共划分了 3个构造变形期次。每期构造变形都有其特点 ,反映出该韧性剪切带具有多期构造叠加的属性。根据其组构特征分析 ,韧性剪切带的运动方向是由南西向北东方向运移 ,位移量为 1.94 km。     

考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算

桩群在土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,但目前的理论与实践均未能或有效地考虑该效应.基于剪切变形法原理,在计算某一根桩沉降时,考虑了其他各相邻基桩的存在对该桩沉降的折减,即加筋与遮帘效应,得到了桩侧桩-土接触等效剪切弹簧刚度,建立了桩身位移微分方程,分别求得桩顶沉降-桩端沉降、桩顶荷载-桩端压力的递推关系,从而得到了各桩在自身荷载作用下引起自身沉降的柔度系数; 同理,也求得了各邻桩在其桩顶荷载下引起它桩沉降的柔度系数,最终建立了群桩沉降计算的柔度矩阵方程.推导过程中,考虑了地基土的成层性及桩端沉降的相互影响,并提出了基于一定深度内的Mindlin位移解且考虑桩径影响的桩端压力-桩端位移关系新模式.算例结果表明,本文方法与实测值较为接近,且按本文方法求得的群桩中基桩相互作用系数明显小于弹性理论计算结果,且与实测值吻合较好.     

软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法

张紧式吸力锚是一种重要的深水浮式平台基础。深水环境中,海底浅层沉积物多为饱和软黏土。软黏土中平均荷载与循环荷载共同作用下吸力锚的循环承载力对其设计至关重要。根据最佳系泊点受倾斜荷载作用下吸力锚的破坏模式,假设不同破坏区土体具有相同的平均剪应力,且平均剪应力与循环剪切强度比等于吸力锚所受静荷载与静荷载和循环荷载之和的比值。结合室内土性试验获得的饱和软黏土样不固结不排水归一化循环剪切强度随归一化平均剪应力的变化关系曲线,建立了破坏区土体不排水循环剪切强度的确定方法。对不同破坏区土体阻力进行分析,按照水平应力具有连续性这一特点,构建了上部滑动楔体破坏区与深部平面流动破坏区交界深度的计算方法,进而提出了计算吸力锚循环承载力的简化极限平衡方法。采用该方法对竖向和水平破坏模式吸力锚循环承载力模型试验结果进行了预测,预测与试验结果基本吻合,最小和最大偏差分别为0.79 %和16.08 %,平均偏差为5.74 %,可较好地反映吸力锚循环承载力随循环破坏次数增加而减小的变化关系,验证了该方法的可行性。     

锚杆临界锚固长度简化计算方法

假定锚固体与周围岩土体之间剪应力呈倒三角形分布,计算出锚固体顶端弹性位移;基于锚杆抗拔承载机制及变形特性分析,锚固体周围岩土体变形分析采用与抗拔桩类似的剪切位移模型,得到锚固体周围紧贴锚固体表面岩土体的位移;然后根据锚固体与周围岩土体之间的位移协调原理,推导出了锚杆临界锚固长度的简化计算公式。工程算例对比分析结果表明,其计算结果与实测值吻合较好,且计算公式简单易记,取值明确,适用于工程设计中估算锚杆临界锚固长度。     

Fracture geometry of pseudotachylyte generation zones: a study of shear fractures formed during seismic events

The orientation and movement sense of shear fractures in pseudotachylyte generation zones developed in the Ikertôq shear belt, West Greenland are described, and the fracturing sequence is inferred. The generation zones occur in strongly foliated gneisses, and consist of concordant, usually paired, principal displacement shear fractures (paired shears), on which most melt was generated, and a system of minor shear fractures. Minor shear fracturing was most intense between principal displacement shear fractures, and most melt intruded from these paired shears inwards with respect to the zone. Intrusion of injection veins of pseudotachylyte off the principal displacement shear fractures, is believed to be contemporaneous with minor shear fracturing in the generation zones.Generation zones affect intact rocks, and individual principal displacement shear fractures have a maximum displacement of 4.6 m. Paired principal displacement shear fractures are up to 3 m apart, and have a maximum observed length of 1 km. In all the zones described, the fracturing appears to be the result of a single episode of slip. Both dextral and sinistral generation zones occur within the study area, and have different geometries. In each case the displacement is strike-slip.     

层间剪切带粒度分形几何特征及工程地质意义

本文对分形几何方法表征土的粒度组成加以了补充, 并用它来描述和表征层间剪切带的粒度组成, 据此将其划分为五个类型。在此基础上较为深入地阐述了其工程地质意义, 并着重讨论了用它来识别层间剪切带所遭受的构造变形破坏程度、演化阶段问题等。     

反应位移法在地下综合管廊抗震设计中的应用

为探讨反应位移法在地下综合管廊地震分析中的适用性及地基弹簧刚度选取和模拟方法,采用SAP2000结构有限元软件进行地下结构地震反应分析,研究基床系数、地层剪应力计算方法对结构地震响应的影响,并与PLAXIS软件的动力时程分析结果进行对比分析。结果表明：反应位移法在地下综合管廊的初步抗震计算中可优先选用;在地基弹簧刚度计算方法中,推荐使用日本公式法和常规静力有限元法,并尽量考虑土层分层情况,若一味作均匀等效化,可能导致土体动剪切模量偏大,土层均质等效计算的结构内力值与动力时程法的结构内力偏差达到-400%~-250%;建议采用SAP2000程序中实现仅受压行为的两节点缝单元+远端固定铰支座相结合的方法模拟法向地基弹簧,采用常规土弹簧单元模拟切向地基单元。     

软土三轴剪切蠕变试验研究及模型分析

将数字图像测量技术运用于三轴剪切蠕变试验,试验结果表明,土粒间水膜厚度对土的蠕变有很大的影响,不排水时,试样土颗粒间水膜保持不变,土的黏滞系数基本为一定值,土的流变变形较大;排水时,随着水的排出土体发生固结硬化,土颗粒间水膜变薄,土的密度增大,黏滞性增强,流变变形较小。在排水条件下,加载瞬间孔隙水压力会持续上升产生Manadei-Cryer效应,整个过程历时约10 min。随着偏应力水平的增加,试样发生鼓胀变形,进而形成剪切面发生剪切破坏;受排水路径的影响,剪切面通常位于试样偏下部位。对比数字图像测量方法和试样排水体积换算法在获得剪切应变时的试验结果,表明试验过程中试样变形的不均匀会导致排水体积换算法在计算剪切应变时产生较大误差;Singh-Mitchell模型很好地描述土的剪切流变特性,确定参数时两种方法得到的参数相差不大,偏应力水平较低时可采用排水量换算法进行确定。     

桐柏造山带中剪切带的位移量及年代学研究

桐柏造山带在形成和演化过程中产生了多条韧性剪切带, 本文选取其中大河-固县剪切带和殷店-马垅剪切带作为研究对象, 分析其构造变形特征, 并利用数学法和图解法, 分别计算出两条韧性剪切带的位移量; 对殷店-马垅剪切带尝试用同构造变形石英脉的ESR测年来确定剪切带的活动年龄, 其结果与前人在该地区所获得的年龄十分吻合。大河-固县剪切带具右旋剪切的运动学特征, 运动学涡度W_k明显大于0.75, 指示以简单剪切为主, 位移量为857~867 m。殷店-马垅剪切带同样为右行剪切, 其位移量为1 081~1 113 m, 石英ESR测年结果140.6~131.5 Ma, 表明桐柏造山带碰撞后的构造变形以剪切活动为主, 活动年龄在早白垩世时期。     

大规模群桩基础相互作用近似解耦方法

针对传统弹性理论法过高地估计了桩-桩相互作用效应,基于杆件有限单元法建立了半无限土体中群桩基础的桩侧剪应力求解方程,通过简化桩-桩的相互作用效应,将群桩基础桩侧摩阻力的求解方程近似解耦,实现了群桩基础桩身剪应力和位移的快速求解目标。通过两桩相互作用系数以及柔性承台下群桩基础差异沉降的对比分析,验证了该简化方法的合理性。参数分析结果表明,该简化方法计算得到的相互作用系数与严格的边界积分方程法解答较为接近,稍小于Poulos弹性理论法的计算结果;柔性承台下群桩的差异沉降在桩间距较小时与经典解答较为接近,而在桩间距较大时则存在一定的差别。该简化方法大幅减少了群桩计算工作量,适用于大规模群桩基础的快速计算要求。     

不同排水条件下地基土的抗剪强度

依照地基土的实际受力和排水条件,建立了抗剪强度的一般表达式;随后讨论了不排水、部分固结后不排水和剪切过程中部分排水时抗剪强度的计算公式和用常规方法计算与测定时的偏差。