不同温压下岩石弹性波速度、衰减及各向异性与组构的关系

结合岩石组构分析 ,阐述了岩石弹性波传播速度和衰减以及它们的各向异性与岩石组构之间的关系。在不同温压条件下对具有很强晶格优选方位的岩石样品的研究表明 ,随着围压的增加 ,波速和Q值均增大 ,但是在相互正交的 3个方向上 (垂直或平行于层理面及线理方向 )增大的速度并不相同 ,这与微裂隙的逐渐闭合密切相关。观测到的波速和Q值的各向异性具有不同的形成机理 ,波速各向异性主要与定向分布的微裂隙和主要矿物的晶格优选方位等构造因素有关 ;高围压下Q值各向异性与速度各向异性正好相反 ,可能是由于定向排列的矿物晶体沿不同方向其边界之间接触程度不同造成的。对岩石组构的研究不仅可以揭示岩体的变形机制、变形的动力学过程及其有关的热力学信息 ,还可以对宏观岩石的各种物理性质 ,尤其是力学特性 ,从微观机理上加以解释。文中特别强调了岩石组构分析对研究岩石物理性质的各向异性具有十分重要的意义。     

离散单元法对粒状土的微观特性研究探讨

粒状土的微观结构和微观力学被认为是其宏观力学和体积特性的内在根本因素,近年来得到越来越多的关注和研究。离散单元法作为一种研究颗粒材料的数值模拟计算方法,比试验方法快捷、简便、经济,而且能够容易得到在实验室试验中很难或无法得到的更多重要的微观结构和微观力学的信息,近年来得到越来越多应用。本文介绍了离散单元法对土的微观特性研究的一些最新方法和进展,对数值建模中的一些重要方面如比重(质量)放大、树脂薄膜模拟等方面进行了阐述,对离散单元法在土的微观结构分析(如颗粒旋转、颗粒位移、中尺度孔隙率分布)的一些最新研究作了分析和介绍。分析表明,离散单元法是研究粒状土的微观特性的一个有力工具,可以对土的宏观特性从微观角度得到更好的解释和认识。     

离散元在地震引发的滑坡—碎屑流运动规律上的应用

2008年5月12日14时28分,四川省汶川县发生8级特大地震。此次地震触发的高速远程滑坡—碎屑流主要沿龙门山主中央断裂地震破裂带展布。本文在现场调查分析的基础上,使用2D-block离散元软件对地震引发的谢家店子滑坡—碎屑流运动规律进行了全程数值模拟分析。通过现场调查和模拟结果对比分析,将该滑坡的运动规律概括为4个过程：剧动启程抛掷;快速撞击—气垫飞行;铲刮减速碎屑流;堆积掩埋。     

电磁波在碳酸岩地区的传播特性研析

形成岩溶的高阻碳酸岩对电磁波的吸收较弱,而且碳酸岩成层沉积的特定环境使碳酸岩地区岩石的各向异性现象较明显,由于地空界面的存在及岩溶洞壁两侧介质电性差异明显,界面清晰,又使电磁波出现强烈的反射及散射现象。本文从理论上对碳酸岩地区电磁波传播的特有现象进行了研究和分析,并给出了结论。     

土石混合料剪切特性影响因素的离散元数值研究

土石混合料剪切特性控制着高填方边坡的稳定性。土石混合料特殊的结构、物质及粒径组成等极其复杂,为探究土石混合料剪切特性影响因素及其规律,在室内试验基础上,基于PFC2D构建了颗粒离散元数值模型,分析了颗粒级配、初始孔隙率、块石尺寸及块石形状等因素对土石混合料剪切特性的影响。结果表明:土石混合料的剪应力-剪切位移曲线主要包括4个阶段:弹性变形、局部剪切、剪切破坏以及残余变形;块石形状、颗粒级配及初始孔隙率对土石混合料的破坏模式无明显影响,破坏模式均为应变软化型;当土石混合料的颗粒级配较差时,剪应力随剪切位移的增加出现较大波动,曲线出现明显"跳跃"现象;当含石量一定时,相同法向应力条件下,块石尺寸越大,土石混合料的抗剪强度越大,且随着法向应力的增大,不同块石尺寸的试验组之间抗剪强度差值也越大,块石尺寸对土石混合料抗剪强度的影响越明显。     

萨瓦亚尔顿金矿床磁组构特征及与金矿化关系

利用萨瓦亚尔顿金矿区岩石磁化率各向导性参数和金含量数据,研究了磁组构与金矿化的关系,结果表明强变形带内的弱应变域是金矿化的有利部位。本文把该金矿区韧性变形带内金的成矿作用归纳为3个阶段:(1)金矿化的物质准备阶段,形成富金地层或母岩;(2)矿化流体的萃取阶段,韧性变形作用可能是其主要动力;(3)金矿体的形成阶段,处在韧性变形之后的弛豫阶段(相对张性环境).在这里,韧性变形被看作是金成矿作用的一个必不可少的动力机制和中间环节。      

有限元求解地下水流数学模型的波阵解法

有限单元法求解地下水流数学模型,最终将形成一线代数方程组。利用有限元构成该方程组系数矩阵的特点,采用分块集合波阵方法(wave front method)求解该线代数方程组,可以大量节省计算所需的内存空间,为用小内存容量的计算机求解规模较大的地下水流问题,提供了一种有效的手段。     

颗粒离散元在岩土体细观特性及边坡变形中的研究应用

离散元法作为研究散体材料特性的一种工具,应用面很广,优势明显。本文简要介绍颗粒离散元的基本原理,概述细观参数校准的过程,探讨了对砂土、黏性土、节理岩体以及天然气水合物的细观特性研究应用及进展,同时讨论了颗粒离散元在边坡变形中的研究应用。进行岩土体颗粒离散元模拟时,不同细观参数对宏观参数有一定的影响但没有确定的线性关系。颗粒离散元在研究多相固体介质细观特性方面具有优势,能够赋予材料多种接触模型和细观参数。因此对水合物的研究会促进颗粒离散元算法的改进和对含水合物沉积物特性的深入研究。通过将颗粒离散元与其它方法耦合取长补短,对复杂的工程地质问题的研究将会迎刃而解。并且本文对颗粒离散元在海洋工程地质领域的进一步应用做了展望。     

岩石磁组构在断裂变形性状与期次研究中的应用——以广西博白-合浦断裂为例

岩石磁化率椭球体的三个轴与应变椭球体的三个轴方向相平行,并具有一定的共构关系.变形岩石的磁组构参数P、T、F、L以及磁化率椭球体主张量方向等可以用来定量地表征岩石变形的性状及期次.本文通过实测和计算27个样品的磁组构参数,研究了博白-合浦断裂带的变形性状与期次,结果表明:博白-合浦断裂带大致经历了三期构造变形作用,不同时期具不同性质的构造变形.变形性状分别表现为韧性、韧-脆性及脆性变形,应变行为分别表现为平面、非平面和线性应变.     

颗粒材料的堆积密度与均匀性研究进展

颗粒是一种常见的工业与工程材料,其堆积密度与均匀性是影响产品和工程质量的重要因素。本文全面回顾和总结了国内外学者在颗粒堆积密度和均匀性方面的研究成果和最新进展。结果表明,颗粒材料的堆积密度与颗粒自身性质（颗粒大小、形状、表面粗糙度等）、容器性质（容器尺寸、形状和内表面粗糙度等）、堆积方法（下落高度、振动条件、装料强度和装填顺序等）、粒径比和粒径级配有关;堆积不均匀性（离析程度）随颗粒粒径差异、密度差异和振动加速度的增大而增大,随粒径范围、粒组数量和振动频率的增大而减小,而受颗粒形状的影响相对较小。对于作为高放废物深地质处置库缓冲/回填材料的膨润土颗粒,科学、高效的颗粒原位填充技术是今后值得深入研究的方向。     

湖北青峰韧性剪切带构造岩的磁性组构研究

通过对青峰韧性剪切带中糜棱岩的磁性组构研究,同时与常规主应变分析方法所测结果比较,表明岩石磁化率各向异性椭球体与应变椭球体之间有一定的对应关系。磁性组构的特征为构造岩变形机制,以及断裂带的运动学、动力学等的研究提供了一种比较可靠、准确、方便的方法。     

太原西山上二叠统陆相地层的磁组构学研究

对太原西山剖面上石盒子组 1段至孙家沟组的 111块定向标本所进行的磁组构学研究表明 ,其磁化率各向异性参数的主体特征为 :磁化率介于 2 0 0— 35 0 ( 10 - 6 SI)之间 ;各向异性度≥ 1.0 3,各向异性明显 ;压扁率 >1,磁化率各向异性数值椭球呈弱压扁型 ;磁面理度 >磁线理度 ,磁面理发育 ;磁面理倾角∠ 2 4°,倾向多变 ,但沿纵向具向南趋势 ;磁面理置信角∠ 2 5°。上述磁化率各向异性参数的沉积地层学意义为 :自上石盒子组 1段至孙家沟组 ,沉积相为水流方向自由迂回摆动的曲流河相 ,沉积环境为地势平坦的冲积平原 ;孙家沟组成岩之末 ,地形略呈北高南低之势 ,当时最近的海岸线位于太原之南。     

西藏定日-青海格尔木上地幔各向异性研究

43个三分量台站地震记录的各向异性计算结果显示:印度河—雅鲁藏布江缝合带两侧的各向异性特征明显不同,其北面较古老的班公湖—怒江缝合线和金沙江缝合线没有明显反映。各向异性方向与地表构造线方向多存在着明显的差异,因此不能简单地用与造山带走向相一致的上地幔变形来解释。另一方面各向异性在空间上的变化规律,如沿雅鲁藏布江两侧相互垂直的各向异性方向;羌塘地区较强的各向异性与Sn(一种沿莫霍面传播的折射横波)缺失区存在良好的对应关系。这些说明青藏高原还存在更复杂的碰撞变形机制。就现有资料我们认为,青藏高原的抬升是由于Argand式俯冲和Dewey式的均匀缩短联合作用的结果。     

地震波正演模拟有限元法在微机上的实现

有限元法是复杂介质地震模拟的有力工具,它能比较客观地反映地震波传播过程,比较细致地再现地震图像。但由于有限元法地震模型所需网格节点数多、数据规模大,使它的计算受到限制。采用对角化集中质量矩阵、刚度矩阵变二维为一维存贮,并通过使用有限差分吸收边界条件来处理地质模型的人为边界反射问题,从而使计算所需内存降低,计算时间减少,并能比较好地实现地震声波用有限元法计算,理论模型的计算结果验证了算法的正确性和可行性。     

济阳坳陷横波速度研究及应用

随着多波勘探的发展,横波已越来越多地应用在实际勘探生产中,横波速度参数研究对于指导勘探是十分必要的.笔者利用纵横波VSP测井得到的纵横波速度,根据最小平方误差建立的速度模型,建立了济阳坳陷的纵波、横波、转换波速度参数,应用转换波速度参数提高了盐家地区的多波资料解释精度;利用多种资料总结出纵横波速度关系,为本区今后开展多波勘探提供基础资料.     

高阻尼检波器在浅层地震勘探纵波反射法中的应用

在浅层地震勘探纵波反射法中,常规的动圈式检波器抗干扰能力有限,所接收的信号信噪比不高.高阻尼检波器能在信噪比等方面有很大提高,从而使我们的所采集的数据可信度更高更准.阐述了高阻尼检波器的各项性能指标及分析了其应用于浅层地震勘探纵波反射法中可行性和优越性,并介绍了一系列的实验和一个查找断裂构造带的工程实例,通过与其它类型检波器的对比分析,表明高阻尼检波器有较高的精度和信噪比,明显优于常规检波器.     

基桩倾斜弹性波检测机理

阐述了基桩倾斜无损检测基本原理--惠更斯-菲涅尔原理.通过在桩侧面实施地震排列装置检测试验,证实了桩倾斜度越大,桩侧效应越强.在倾斜基桩中埋设三分量检波器检测结果说明,基桩倾斜时,桩侧界面响应主要以转换后沿界面方向的纵波与垂直于桩侧面的横波为主.     

岩石化学元素丰度在地球化学块体研究中的意义

以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、W、Sn、Mo、U、Cr、Ni、Co等14种成矿元素为例,利用中国东部不同构造单元的出露地壳和不同类型岩石的元素丰度阐明其在水系沉积物地球化学块体划分与研究中的意义.利用岩石元素丰度对地球化学块体进行研究,既可查明不同地球化学景观区水系沉积物地球化学块体的成因,又可为地球化学块体的研究对比提供条件.因此,应建立不同大地构造单元或不同地球化学景观区的岩石元素丰度并加强其与水系沉积物元素含量的对应关系的研究,这将会对地球化学块体的划分与推断解释提供重要的更加合理的依据.     

多分量瑞利波勘探用解析信号法提取有效波的研究

通过观测波场空间三个分量,采用解析信号的方法,给出了复地震信号与波场瞬时极化特征参数的关系,设计了相应的极化滤波器,在计算机仿真研究和对实测信号的处理中,取得了满意的效果。     

反射波法基桩完整性检测中的一种信号处理方法

以纵向瞬态激振条件下桩的振动响应和桩中应力波传播理论为基础，利用二次快速傅立叶变换，将桩顶实测速度响应时程曲线的速度谱变换回时间域，得到速度反射因子，用以确定与桩身阻抗变化相关的主要频率成份，从而达到对桩身完整性进行快速而准确诊断的目的。应用分析表明，该方法简便可靠，特别适用于多重缺陷桩的检测。