八宝山煤矿北部正长斑岩岩体的产状及其意义

从岩体的岩性、时代、产状等方面,论证了八宝山煤矿北部的正长斑岩体为一岩盖,下部找煤前景可观,可在井下实施巷探和定向钻探找煤,以延长矿井寿命     

岩体结构与岩体水力耦合计算模型

水力耦合作用是岩体中力学过程与渗流过程相互作用的物理过程。水力耦合机理的理解是水力耦合分析的关键问题,其耦合机理是由岩体结构特性决定的。在分析岩体水力耦合过程基础上,根据岩体的基本结构及代表性单元体（REV）是否存在提出了建立水力耦合模型的方法。当裂隙岩体中不存在代表性单元体（REV）时,提出了裂隙岩体多重介质流固耦合分析的全耦合数学模型,给出流固耦合模型数值方法求解的数学模型及有限元计算表达式。程序编制和验证工作正在进行中。     

断裂带水文地质作用的研究与评价

通过对禹王山断裂带不文地质作用的定性分析与定量评价，提出了对断裂水文地质作用的观主导性和局部变异性的定性、定量评价方法，并指出数据模拟是对断裂水文地质作用进行定性和定量评价不可缺少的手段。．     

基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型

1. 浙江水利水电学院 水利与环境工程学院,浙江 杭州 310018;2. 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240; 3. 浙江省钱塘江管理局勘测设计院,浙江 杭州 310016     

广东主要断裂带和岩体的地球化学判别

按从已知推断未知的方法,利用断裂带的特征元素分３组（Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ及Ｃｄ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｐｂ和Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｆ等）等元素异常轴向线图,显示广东存在以珠江口为中心的扇弧断裂带和一系列基本垂直于扇弧断裂切线、大致等距分布并向珠江口收敛的主干线裂带,它们往往是控矿断裂。利用酸性岩体区的特征元素组合（Ｕ、Ｔｈ、Ｋ及Ｂｅ、Ｎｂ、Ｙ）和基性（或中基性）岩体区的特征元素组合（Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐ或     

基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型

考虑裂隙水流与岩体开裂之间的相互作用,在含裂隙单元的附加节点上引入反映裂隙局部特性的附加函数,然后基于考虑裂隙面水压力作用的虚功原理推导出了采用扩展有限元法分析水力劈裂问题的控制方程,给出了裂隙水流与岩体开裂相互作用的扩展有限元实现方法,并采用该法对岩石试件与压力隧洞在裂隙水压作用下的开裂过程进行了数值模拟。数值计算结果表明:岩石试件裂纹内水压变化规律与试验结果相吻合;裂隙长度较小时,裂隙的存在对压力隧洞周围岩体应力、位移场的影响较小,随着裂隙的扩展,其影响范围将逐步扩大;水力劈裂对隧洞的径向位移影响较小,而对环向位移的影响较大,考虑水力劈裂耦合分析得到的环向位移要大于不考虑裂隙内水压分析得到的结果。     

基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型

考虑裂隙水流与岩体开裂之间的相互作用,在含裂隙单元的附加节点上引入反映裂隙局部特性的附加函数,然后基于考虑裂隙面水压力作用的虚功原理推导出了采用扩展有限元法分析水力劈裂问题的控制方程,给出了裂隙水流与岩体开裂相互作用的扩展有限元实现方法,并采用该法对岩石试件与压力隧洞在裂隙水压作用下的开裂过程进行了数值模拟。数值计算结果表明:岩石试件裂纹内水压变化规律与试验结果相吻合;裂隙长度较小时,裂隙的存在对压力隧洞周围岩体应力、位移场的影响较小,随着裂隙的扩展,其影响范围将逐步扩大;水力劈裂对隧洞的径向位移影响较小,而对环向位移的影响较大,考虑水力劈裂耦合分析得到的环向位移要大于不考虑裂隙内水压分析得到的结果。     

断裂带流体作用及动力学模型

越来越多的证据表明流体活动与断裂作用密切相关。断裂带流体活动不仅影响断裂发生、发展、封闭和断裂强度，而且影响到断裂带附近矿床的形成。断裂带活动为流体循环、水岩相互作用提供了必要条件，流体的再分配是断裂带中应力积累和释放的响应。流体压力和剪切压力的耦合变化影响断裂带摩擦作用中剪切强度的变化，进而控制断裂发生和停止。因此，断裂带流体活动的幕式变化指示了断裂活动事件或地震活动旋回。     

断裂两盘井水位同震响应特征对比分析——以北京八宝山断裂带中段大灰厂两观测井为例

地震常引起分布于断层两盘观测井的水位同震响应动态变化特征不同。而研究断裂两盘观测井同震响应能力、水位变化特征的差异性及其控制因素,有助于揭示断裂带的渗透性演化过程、可深化地下水位对地震响应机理的认识,对于指导地震观测井网布局具有重要意义。本文尝试从北京八宝山断裂带中段（大灰厂）上下两盘井的水位同震响应次数、形态、幅度、记震能力等方面进行对比分析,通过去除趋势项,采用数字滤波求取井孔气压系数,采用Baytap-G程序求取潮汐参数,并反演出7次大地震对大灰厂区两口井所在含水层产生的体应变量,进而判别两盘震前震后渗透性的变化。结果显示,两口井同震响应特征具有明显差异,上盘井对大震的同震响应次数较多、能力较强;这不仅与断裂带起屏蔽作用有关,而且与井所处含水层渗透性呈不同规律变化密切相关。     

沂沭断裂带北段东支断裂的浅部构造特征及活动性

沂沭断裂带北段即潍坊市朱里以北的隐伏构造区,其主要隐伏活动断裂对第四系的发育具有控制作用。沂沭断裂带的活动性具有东强西弱的特点,其东支主干断裂是新构造运动强活动带,对地震的发生具有控制作用。莱州湾地区所开展的1∶5万区域地质调查、工程地质调查,通过大量的地面调查、物探、钻探等工作,对沂沭断裂带北段安丘-莒县断裂、昌邑-大店断裂的空间分布及活动性进行了深入调查研究,结果表明:两条主干断裂呈NNE向大致平行展布延伸,进入莱州湾海域,其中昌邑-大店断裂活动性质表现为走滑为主兼具逆冲运动,倾角近直立,倾向大致以东冢村北为界,由南段的倾向东转为北段的倾向西,该断裂最晚活动时代为晚更新世。安丘-莒县断裂控制了新生代地层的空间分布,新生代以来活动方式以向西正断为主,错断全新世地层并造成地表建筑物的开裂,目前仍处于活动期。本次调查首次确定了昌邑潜凸起的存在,该凸起位于断裂带北段东支两条主断裂之间,凸起区第四系厚度明显变薄,局部基岩出露;以柳疃断裂为界,北段潜凸区第四系下伏地层为新近纪明化镇组、馆陶组;南段潜凸区第四系下伏地层为新近纪八亩地组、牛山组,古近纪朱碧店组和白垩纪红土崖组。昌邑潜凸起区的发现对于莱州湾南岸水文地质、工程地质调查研究工作具有重要意义。     

河南省卢氏县八宝山铜矿床地质特征及成因

河南省卢氏县八宝山岩体属晚侏罗世中酸性浅成小岩体。结合前人研究成果,通过研究该矿区地质特征和物化探成果,结合本次普查中对成矿理论的实地钻探工程验证,研究认为八宝山矿床类型为斑岩-矽卡岩型矿床,且矿床由内向外具有明显的高中低温分带性,矿床三种分带围绕岩体呈环状分布。成矿模式为以岩体中心相为中心至外侧边缘相,依次为斑岩型-矽卡岩型-热液型三条环带模式。研究区最新提交备案成果（普查）：铁矿石量2389.10万吨,硫铁矿石量334.00万吨,铜金属量108962,提交一中型铜矿床。通过研究该矿床成因及成矿模式,为研究区资源储量提升找到工作靶区,也为寻找相同类型矿床或者附近隐伏矿床提供借鉴依据。     

考虑残余含气量的非饱和土的水力耦合本构模型

大量的非饱和土干湿循环试验表明,当土体处于吸湿过程直至吸力降低为0 kPa时,土体并不能达到完全饱和状态,还存在一定的残余气体。在高饱和度时,由于残余气体以封闭气泡的形式分布在土体中,土体呈现较大的压缩性,使其与饱和土的性质不同。在这种状态下,现有的非饱和土本构模型预测到的土饱和度为100%,与试验结果存在一定的偏差。为了使本构模型在高饱和度状态时具有较高的精度,对非饱和土的毛细滞回和塑性变形耦合本构模型进行了修正,使其能够考虑残余含气量的影响。通过预测与实测结果比较,证明了新模型能够有效地模拟残余含气量对非饱和土力学特性的影响。     

豫西卢氏八宝山铁铜多金属矿床黄铁矿成分研究

豫西卢氏八宝山铁铜多金属矿床是华北克拉通南缘中生代斑岩成矿体系中以铁矿化为主的矿床,其中南矿带和西矿带广泛发育黄铁矿。电子探针成分显示,黄铁矿的主要元素S和Fe的总和超过90%,但同一种黄铁矿表面不同位置微量元素Cu和As的含量存在突变。这种突变说明,来源于同一岩浆热液系统的富液相流体与上升的富气相流体的混合作用是引起黄铁矿沉淀的主要机制。黄铁矿中的As有两种赋存价态As3+和As1–,代表了八宝山斑岩矿床中形成黄铁矿的岩浆流体可能经历了先氧化后还原的环境(As3+指示氧化环境,As1–指示还原环境),说明八宝山矿区具有斑岩铜矿的成矿潜力。     

河南卢氏八宝山花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征

河南省卢氏县八宝山岩体位于华北克拉通南缘东秦岭西段,岩体呈筒状,可能为古火山机构岩颈相的超浅成侵入体,成矿组合上为独特的以铁为主的多金属矿化。八宝山岩体边缘相为钾长花岗斑岩、中心相为黑云母二长花岗斑岩。二者的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄非常一致,分别为146.6±1.6Ma和145.9±1.9Ma,说明他们可能是同期岩浆侵入作用分异的产物。钾长花岗斑岩和黑云母二长花岗斑岩锆石Hf同位素组成特征也非常相似,εHf(t)值分别为-27.55～-20.71和-27.30～-21.90,tDM2值分别为1.80～2.93Ga和2.03～2.92Ga,表明该岩体的源区物质以壳源物质为主。综合分析表明,八宝山岩体可能是扬子俯冲陆壳部分熔融的作物,并可能混入少量的太华群和熊耳群的物质,其形成的地球动力学背景可能为俯冲碰撞后的伸展环境。     

考虑毛细滞回效应的非饱和多孔介质渗流与变形耦合本构模型

在Wheeler本构模型框架的基础上,提出了一个水力与力学耦合的本构模型。该模型中的土-水特征曲线采用毛细滞回内变量模型,能够更好地描述水力历史变化下毛细滞回现象对非饱和多孔介质变形的影响,同时也可描述非饱和多孔介质变形对渗流的影响。非饱和土的强度不仅与吸力有关,而且受到饱和度的影响。相同的吸力下,土样经过吸湿和脱湿路径的饱和度不同,因此,非饱和土的强度也不同。此模型以体积含水率的塑性变化和体变的塑性变化为硬化参数,不仅能描述基质吸力对非饱和土的强化作用,而且考虑了饱和度对强度及变形的影响。试验结果与模型预测基本吻合,证明该模型能够模拟非饱和土的主要特性。为了简化,此模型是在各向同性荷载下推得的,有待于推广到一般的应力状态     

Jadeitites, albitites and related rocks from the Motagua Fault Zone, Guatemala

Jadeitites from Guatemala are found as weathered blocks in tectonized serpentinite in a 15-km zone north of the Motagua Fault Zone. Rock types found with jadeitite include albitites, albite-mica rocks, omphacite/taramitic amphibole-bearing metabasites, chlorite-actinolite schists, talc-carbonate rocks and antigorite schists. In addition to the predominant jadeitic (Jd₉₃_₁₀₀) pyroxene, common phases in jadeitite include micas (paragonite and/or phengite ± rarer phlogopite), omphacite, albite, titanite /Pm zircon, apatite and graphite. Conditions of jadeitite formation are 100-400d? C, 5-11 kbar with 0.0 > log₁₀a_sio2≥= 0.7. Fluid inclusions, coarse textures, vein structures, and rhythmic zoning of pyroxene indicate an aqueuos fluid was involved. Jadeitites are either (1) metasomatic modifications of former felsic-to-pelitic inclusions that have undergone silica depletion plus efficient soda exchange and enrichment, or (2) solution precipitations derived from such a source. The close spatial relationship of faults and shear zones, serpentinites, and jadeitites suggests jadeitites form in a relatively high-P/T setting with substantial flow of sodic fluid in a tectonized zone. Most Guatemalan jadeitites are extensively altered to analcime, albite, taramitic amphibole, (clino)zoisite ± nepheline and preiswerkite. This alteration reflects depressurization /Pm heating to below the jadeite + fluid = analcime reaction at high a_Na. With progressive alteration, analcime and nepheline are replaced by albite; the increase in silica content may result from fluid flowing up a tectonized zone reaching saturation with an albite assemblage. Albitite phases, albite, actinolite, zoisite, /Pm chlorite, phengite, K-feldspar and quartz, record conditions of c. 3-8 kbar at T < 400d? C, indicating a clockwise P-T trajectory of the blocks. Barium aluminosilicates—banalsite, celsian, cymrite and hyalophane—are common minor late-stage phases in jadeitites and albite-rich rocks. Barian phengite is common in albite-mica rocks.     

浅层地下水卤代烃污染初步研究

笔者通过对某地区浅层地下水中卤代烃（三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯和三溴甲烷）的测试、研究和分析，阐明了该地区浅层地下水中卤代烃污染物主要是三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯，主要污染来源是露天堆放的垃圾场、排污河渠和特殊工业企业；确定了污染源分布和包气带岩性是决定该地区卤代烃污染的两个主要因素，冲洪积扇顶部和潜水－承压水过渡带是卤代烃污染的高浓度区；最后对该地区卤代烃污染物的形成和迁移转化机理进行了初步探讨。     

断层内部结构及其对封闭性的影响

先前的研究多考虑断层封堵和开启的2种极端状态,近来的研究认为,在多数情况下断层处于2种之间的状态,只有在静止期具有封闭能力的断层,才有可能对油气起封堵作用。分析断层对流体运移的影响,需要分析断层在演化过程中的内部结构特征。断层可以划分出破碎带、诱导裂缝带和围岩3部分,断层岩和伴生裂缝构成破碎带的主体部分。常见的断层岩包括断层角砾岩、断层泥和部分碎裂岩,它们充填在断层裂缝空间中,断层内部结构受断层形成时的构造应力性质、断层活动强度和围岩岩性因素的控制。从动态角度看,随着断距增加,断层活动伴随着裂缝的发育和岩石的破碎混杂,可用泥质源岩层厚度和断距的比值来划分不同的发育阶段。断层活动期为油气运移通道,在静止时表现出差异性的封闭,通常用断层渗透率和排替压力2个参数来定量评价断层的封闭程度。断层岩渗透率主要受断距、泥质含量、埋深等因素的控制;断层排替压力的预测方法有2种:一种是从断层岩成岩角度分析的"等效埋深法",另一种是分析实测排替压力与主控地质因素的"拟合法"。通过简化的断层模型,建立了渗透率、排替压力与主控因素的预测关系。和储层类似,流体在断层中的运移遵循多孔介质的渗流特征。利用断层两侧的流体压力和油气柱高度并不能直接评价封闭性能,还必须考虑油气充注史和流体压力变化历史。     

断层破裂带附近采场采动效应的流固耦合分析

矿井底板突水是一个复杂的多物理场耦合问题,结合含断层破裂带条件下采场开采的工程背景,通过离散元流固耦合分析,研究了采场工作面推进过程中断层带的变形与受力情况以及底板支承压力、渗流矢量和渗流速度的动态发展规律和分布特征。相关模拟结果表明,采场中煤层的开采与断层破裂带之间是相互影响的,以支承压力为代表的采动应力是底板破坏形成导水裂隙带及断层“活化”突水的一个主要诱因,而断层的存在也使得工作面与断层带范围内的围岩应力更加集中,增大了底板破坏突水的危险性。采动过程中,底板破坏所形成的导水裂隙带主要集中在工作面前方及下方围岩中,这些区域渗流速度较大,是形成突水的主要通道。