岩浆不混溶作用模拟

基于硅酸盐熔体不混溶相平衡实验资料,采用氧化物规则溶液的活度模型,建立了预测岩浆不混溶作用的热力学方法,研究了氧化物组分在不混溶两液相之间的分配系数与温度、压力和岩浆成分之间的关系．由此,可以预测天然岩浆不混溶作用,计算不混溶的起始温度、共轭两液相的成分及含量．计算的不混溶两液相中ＳｉＯ２,Ａｌ２Ｏ３,ＦｅＯ的摩尔分数平均残差为３．０％～４．０％,其他氧化物平均残差小于１．０％,不混溶两液相的摩尔分数平均残差约为１．０％．对阳原岩体的模拟计算表明,磁铁矿－磷灰石矿床的形成与球粒状黑云辉石正长岩岩浆在１１５０～１２５０℃下的不混溶作用有关;计算的共轭两液相的相对含量与岩相学证据吻合．     

硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用

本文简述了硅酸盐熔体结构和岩浆液态不混溶作用的基本特征，计算了玄武岩中基质和液态不混溶共轭熔体对的ＮＢＯ／Ｔ值，发现三者具有不同的熔体结构，据此总结出硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用之间的内在联系。同时利用硅酸盐熔体结构解释了组分对岩浆液态不溶混作用的影响。     

岩浆不混溶作用过程中的岩浆动力学条件

岩浆不混溶作用过程中的岩浆动力学研究是岩石学研究领域中的一个空白。本文以粘性流体力学，流变学理论为基础，结合某些岩浆动力学实验结果，首次探讨了在岩浆发生不混溶作用过程中，某些岩浆的物理性质及贵浆运动的动力学的约束条件，主要包括：不混溶作用产生的两液相的分离速率，球体的沉浮条件，分布特征及雷诺数的计算方法，并探讨了这些参数在研究岩浆不混溶作用过程中的地质意义。     

影响岩浆不混溶作用的外部条件的讨论

文中介绍了以安基山花岗闪长斑岩作试样所进行的成岩、成矿实验结果,并在此基础上讨论了影响岩浆不混溶作用的外部条件.     

岩浆不混溶分异过程动力学分析

根据实验和具体实例,从岩浆不混溶分异过程分析了不混溶球体相随粒经大小而发展演化的阶段性。在早期,数十微米级以下细小的不混溶球体相互相碰撞合并作用剧烈,生长迅速,正因为如此,以及岩浆结晶作用影响,这种球体相一般难以保存下来。另一极端情况是不混溶相生长到米级以上粒径的球体相时,由于快速的重力分离作用,也难以呈球状保存下来,而形成较大规模的分异层状体。只有毫米级到厘米级的不混溶球体相,由于发展缓慢,容易保存,以致可以在火成岩中看到这种球颗（粒）结构。有时微米级球体可以在淬冷火山岩基质中得以保存。从力学角度看,岩浆不混溶相的发展过程是一种有效的岩浆分异演化机理。     

河北阳原岩体辉石岩—正长岩组合与岩浆不混溶作用

河北阳原杂岩体可分为两个岩石系列:辉石岩系和正长岩系,具辉石岩-正长岩“双峰”岩石组合特征。本文从两个岩系的矿物化学,主要是从微量元素地球化学诸方面论证了辉石岩系-正长岩系是岩浆不混溶作用和结晶分异作用的综合作用产物。研究提出阳原初始母岩浆不混溶形成辉石岩岩浆单元和正长岩岩浆单元。在1100～850℃揾度范围内,两岩浆单元处于互不混溶、平衡共存状态;当温度降至850℃时,两岩浆单元外始了各自的结晶分异作用,形成辉石岩系和正长岩系。本文最后指出,岩浆的成核作用是岩浆不混溶的重要方式。岩浆体系的对流循环可以有效地使不混溶的两液相分离。     

岩浆不混溶的物理化学条件—以河北阳原杂岩体为例

本文主要讨论了岩浆不混溶的内在因素和物化条件。研究提出阳原杂岩大于零的过剩自由能是出现不混溶的内在原因。岩浆中高P_2O_5、TiO_2、Zr、Hf、Ta、REE是岩浆不混溶的诱导因素。化学位计算揭示了球状黑云辉石正长岩之球体、基质两相及正长质和辉石质岩浆单元在液态时曾处于平衡状态。岩浆不混溶可能是在温度约1200℃、上地壳深度范围内发生的。阳原母岩浆不混溶的两液相可以分离聚集成两大岩浆单元,岩浆分溶不充分,便产生中间成分的黑云辉石正长岩。     

望儿山金矿床剪切带控矿作用的数学模型与模拟

采用有限单元法对成矿期的应力场状态进行模拟,结果表明：构造应力场不仅控制了矿体的形成,而且也控制了矿化类型．高应变能高变化梯度的扩容区,利于石英脉型矿体的形成;而高应变能低变化梯度的扩容区,利于蚀变岩型矿体的形成．高应变能的收缩区类似于“泵”,在泵吸作用的影响下使矿液从“泵”体流向高应变能的扩容区．矿液的流向最终是受渗流势控制,由高值区向低值区流动．     

多煤层开采覆岩破断过程的模型试验与数值模拟

首先分析了研究区煤矿山西组煤层剖面和水文地质特征,针对多煤层联合开采的特点和覆岩的工程地质特征,采用工程地质力学模型实验、数值模拟计算相结合的综合研究方法,分析了多煤层开采的采动影响及岩层动态断裂机理,得出了有关岩层移动参数和多层煤同采时应力分布状态,计算得到了多煤层开采垮落带与导水裂隙带的发育高度分别为32m和81.5m,导水裂隙带高度影响范围已经达到风化带,未形成切冒,局部穿透粘土层。     

岩溶管道-裂隙-孔隙三重空隙介质地下水流模型及模拟方法研究

岩溶含水介质由管道、裂隙与孔隙３类空隙介质组成，它们对地下水流动具有不同的贡献。简述了当前岩溶水的几种主要定量评价方法，提出折算渗透系数尺概念，建立了岩溶三重空隙介质地下水流统一的控制方程，引出管道与裂隙在达西流与非达西流状态下的渗透系数与折算渗透系数的表达式，从而将达西流与非达西流耦合在一个模型中。本文提出岩溶三重介质地下水流的模拟方法，并给出理想模型的模拟结果。     

巷道层测深理论曲线数值模拟及资料解释方法

建立了层测深理论曲线正常规模拟的数学模型，结合三层和四层地电模型层测深视电阻及视电阻率理论曲线的正演计算，研究了层测深曲线特征和解释方法，同时介绍了煤矿井下层测深法的应用实例。     

岩石边坡裂隙渗流的流形元模拟

为了能够更好地考虑裂隙渗流在岩石边坡破坏中的作用,在考虑裂纹扩展的数值流形方法程序基础上,从最小势能原理出发,阐述了渗流与变形的耦合作用机理并推导了相应的耦合方程,在程序中实现了对渗流与断裂的模拟。最后利用该程序对含初始裂隙的岩石边坡在渗流作用下的破坏过程进行了模拟。模拟结果很好地再现了边坡在渗流作用下的实际破坏过程。同时通过对裂纹扩展过程中应力强度因子的计算发现,第一应力强度因子始终大于第二应力强度因子,且随着计算时间增加,二者的差值逐渐增大,裂纹扩展以Ⅰ型为主。     

青藏高原大陆碰撞力学模型与数值模拟研究

从中国大陆应力场及位移方向和速率约束条件、印度板块对欧亚大陆的碰撞等方面研究,提出了统一构造动力模型;为使研究进一步深人,开展了力学系统、非稳定性、多体碰撞力学模型的研究与描述,建立了力学模型;最后,在统一构造动力模型和力学模型研究基础上,又进行了数值模拟研究,由此初步分析和探讨了青藏高原隆起的动力学过程.     

逐层子空间迭代法在地下水数值计算中的应用

介绍了逐层子空间迭代法的基本原理及实现步骤，通过实例计算，与普遍迭代法对比，体现该算法的显著特点及其有于水文地质数值计算的可行性。     

岩爆及采矿诱发岩体失稳破坏过程数值模拟新方法

岩石介质的宏观非线性主要是由非均质性和各向异性造成的,应用新的数值计算软件RFPA(2D)——基于岩石宏观非线性行为可能是由具弹脆性特征的细观微元体不断破裂造成的,造成微元体不断破裂(并非某一时刻同时破裂)的原因是微元体材料性质(微元体强度、弹性模量和泊松比等参数)的非均匀性,是一个数学上相对简单但能充分考虑岩石介质复杂性的方法,对采动引起岩体失稳破坏的全过程进行了数值模拟研究,表明应用RFPA(2D)是切实可行的。      

屏蔽电极法数值模拟

提出了屏蔽电极法--一种通过电流补偿来改变地下电流密度分布,从而突出深部目标体的异常,达到提高电法勘探深度目的的方法.先从理论上作了分析,然后利用ANSYS软件进行了直流电阻率剖面和电阻率测深法的模拟计算.结果表明,当屏蔽电极的位置和补偿电流的大小选择合理时,屏蔽电极法较之一般直流电阻率法的探测深度有明显提高,提高程度与地质体本身的形态、产状有内在的联系.理论分析和数值模拟都说明了该方法能够有效地提高直流电阻率法的勘探深度.