矿柱安全留设尺寸的宽度折减法与应用

从岩石强度理论出发,提出房柱式开采中矿柱安全留设尺寸的宽度折减法思想,通过不断折减矿柱宽度,研究矿柱由稳定状态向临界失稳状态演化过程,从而得到矿柱的临界宽度,引入矿柱安全系数,获得矿柱安全留设尺寸。采用宽度折减法对磨坊矿3#井房柱法开采矿柱安全留设尺寸进行研究,获得不同矿房跨度下矿柱的安全留设宽度。将宽度折减法得到的安全矿柱宽度与Lunder经验公式比较,研究发现,宽度折减法得到的安全矿柱宽度和Lunder经验公式的计算结果较为吻合且偏安全。结合磨坊矿3#井的开采条件和矿柱宽度折减法分析结果,确定矿房基本参数为：矿房跨度为13 m左右,矿柱宽度为5.0～5.5 m。通过对磨坊矿3#井采空区上覆岩层移动规律的监测,发现岩层相对稳定,地表沉降量控制在120～150 mm之间,用宽度折减法分析得到的矿房基本参数是合理的。     

断层冲击地压的影响因素分析

针对断层冲击地压问题,通过建立断层-煤柱变形系统,得到了断层错动型冲击地压的发生条件,并对其主要影响因素进行分析。结果表明:当采空区宽度一定时,载荷随煤层塑性区宽度的变化是先增大再减小,达到临界载荷前,临界断层保护煤柱宽度随载荷增大而增大;当载荷一定时,采空区宽度随煤层塑性区宽度的变化是先增大再减小,达到临界采空区宽度前,断层保护煤柱宽度随采空区宽度的增大而增大,则保证断层保护煤柱宽度大于临界断层保护煤柱宽度,可避免断错型冲击地压的发生;当断层抗剪强度较大时,留设较窄的断层保护煤柱,断层错动型冲击地压也不会发生。根据工作面走向与断层位置的关系,选择合适的方法计算临界断层保护煤柱宽度,可避免断层错动型冲击地压的发生。研究结果为有效防治断层错动型冲击地压提供理论依据。     

塔里木盆地碳酸盐岩走滑断层破碎带宽度—高差相关性分析

断层破碎带的宽度—位移关系对断层发育机制研究与致密储层的勘探开发具有重要意义。露头研究一般认为断层破碎带的宽度与位移呈幂律关系,但往往难以获得地下走滑断层破碎带的宽度与位移数据。在走滑断裂精细解析基础上,结合断层破碎带的井—震响应分析,通过塔里木盆地塔中、塔北地区10条走滑断裂带三维地震资料测量断层破碎带的宽度与高差,研究断层破碎带宽度与高差的分布及其相关关系,探讨碳酸盐岩断层破碎带的分布规律。结果表明：① 塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩断层破碎带发育,破碎带宽度达3000 m,一般在100~700 m,不同地区与不同岩性碳酸盐岩断层破碎带具有相似的宽度分布范围;② 碳酸盐岩断层破碎带的宽度与高差具有较好的正相关性,断层破碎带宽度/高差比值高达70,一般在3~16,回归分析同一条断层的破碎带宽度是高差的4~12倍;③ 大多碳酸盐岩断层破碎带的宽度与位移以幂律关系继承性发育,但其中部分快速生长,而另一部分减速生长,并造成数据的分散性。结果揭示：① 断层破碎带的宽度与高差相关性分析的方法可以用来预测碳酸盐岩断层破碎带的分布;② 即便在相同的构造背景与岩性条件下,同一条断层破碎带的宽度与位移也可能不是简单的线性或幂律关系,而是呈现多趋势或多阶段的分布规律。     

黑河水库溢洪道闸室段混凝土挡墙裂缝监测方法探讨

针对西安市黑河水库溢洪道闸室段混凝土挡墙出现的裂缝,进行了裂缝宽度监测.通过设置游标卡尺测量基线,对裂缝宽度测量值进行了修正,可以获得更加精确的裂缝宽度值.经过一年半(17期)的监测及数据分析.结果表明:裂缝宽度处于持续扩张趋势,设置游标卡尺测量基线标志可以有效避免粗差的存在和更加精确的获得裂缝宽度的最或然值.为类似项...     

祁连山东段基岩河道宽度对差异性构造抬升的响应

河道宽度调整是基岩河流系统响应构造、气候、岩性等外部扰动的重要方式之一.对祁连山东段山区基岩河流进行的水力几何学研究发现,河道宽度调整是祁连山地区基岩河流响应构造驱动的重要方式之一.位于低山带的冰沟河河道宽度向下游增加的速率明显高于位于高山带的宁缠河,河道宽度-面积回归拟合结果显示,冰沟河河道宽度-面积指数(b')值为0.55,而宁缠河为0.46.对冰沟河和宁缠河河床基岩露头硬度进行的测量和计算显示,两条河流平均硬度值(R)分别为 58.8±8.8和 66.0±7.2.对比河道宽度向下游的调整变化与河床基岩露头的硬度变化,发现二者无明显相关关系,说明基岩抗蚀性不是控制河道宽度变化的主要因素.对比河道宽度的系统变化与区域差异性构造抬升速率的分布模式,发现宁缠河位于高抬升速率(高山带)地区的河段河道宽度较窄(b'≈0.44),而冰沟河位于低抬升速率(低山带)地区的河段河道宽度较宽(b'≈0.55).因此,可以推断高山带和低山带河流河道宽度向下游增加速率的系统差异,应该是河道响应不同地貌带间差异性构造抬升的结果.此外,利用经验模型和Finnegan等的模型对冰沟河和宁缠河河道宽度进行了预测,结果显示经验模型较好地预测了河道宽度的系统变化趋势,而Finnegan等的模型则更好地体现了河道内部特征的变化和各种影响因素间的相互作用.     

考虑滑道坡度和宽度的滑坡模型试验研究

通过开展小尺寸的室内模型试验,研究了在不同滑道坡度和滑道宽度下,滑坡-碎屑流的运动和堆积特性。试验结果发现:斜坡坡度增大时,对于细颗粒堆积体,其冲程和平面覆盖面积均变大;对于粗颗粒堆积体,其冲程和平面覆盖面积均先变大后变小;两者的堆积宽度均减小、堆积厚度均增加。滑道宽度对滑坡运动影响显著,滑道宽度增加时,其冲程出现小幅度的增加,而平面覆盖面积和堆积宽度均出现较大幅度的增加,堆积厚度则变小;滑道出口宽度对滑体最终堆积范围影响显著,而滑道入口宽度的影响则相对较小。试验研究成果为滑坡-碎屑流堆积范围及堆积形态影响因素的探究提供了一定的理论参考价值。     

考虑假想基础宽度的基坑抗隆起稳定性

在深厚软土地区,有大量的基坑工程符合下列特征：（1）围护墙插入比为1:2.0～1:2.2;(2)开挖过程顺利;（3）抗隆起安全系数不满足现行相关标准要求。为减少理论与实践之间的不符,基于既有地基承载力模式的计算公式,通过引入假想基础宽度,建立了可考虑土体应力状态和抗剪能力的基坑抗隆起稳定性分析方法。定义了抗隆起安全系数在数学上为最小值的假想基础宽度为临界宽度。除临界宽度外,假想基础宽度的选取还应考虑基坑宽度、软土层厚度等因素。结合已完成工程实例,对比了现有不同稳定分析方法的抗隆起安全系数,分析了软土地层结构、土体内摩擦角等对稳定性的影响。分析结果与实际情况更加接近,且表明土体抗剪能力的影响在采用临界宽度作为假想基础宽度时有限。     

挡墙基底换填对弃土场边坡稳定性影响分析

为了研究弃土场边坡挡墙加固中,挡墙基底在不同换填宽度条件下以及在同一宽度条件下不同换填深度对弃土场边坡稳定性的影响。基于有限元强度折减法理论,利用midas GTS有限元软件,依托工程实例建立二维有限元模型。分析了不同换填宽度及换填深度情况下弃土场边坡在暴雨工况下的稳定性系数。研究发现在同一换填宽度条件下,换填深度对边坡稳定性起决定性作用;只有在换填深度达到一定值时,增加换填宽度才对边坡稳定性有提升作用。     

滑坡作用下X80腐蚀管道的极限宽度分析

针对X80腐蚀管道横穿滑坡时所涉及的安全预警问题,提出将极限宽度作为管道安全状态的判别因子,根据具体滑坡工况建立有限元模型,分析管道不同腐蚀尺寸和空间位置对腐蚀管道的力学行为与极限宽度的影响。结果表明：极限宽度可用于管道安全状态的评判;腐蚀的宽度和深度与管道极限宽度呈负相关,且对于腐蚀深度表现出高敏感性;内腐蚀对于管道安全状态的影响大于外腐蚀;坡度为30°的土质滑坡下,外径10.16 cm的无腐蚀X80管道的临界横穿滑坡宽度为21.2 m,含腐蚀管道横穿滑坡时的临界腐蚀深度为0.25倍的壁厚;腐蚀管道距滑坡区中部的距离大于6 m时对管道的极限宽度影响可忽略;管道应力与极限宽度呈负相关,腐蚀深度为0.2倍壁厚时管道最大应力始终在腐蚀处,其余位置的应力与无腐蚀管道一致。     

沿空掘巷合理煤柱宽度综合分析与确定

在总结分析经验法、理论计算法、数值模拟法、现场实测等确定煤柱宽度方法优缺点的基础上,提出了采用现场实测和数值模拟相结合的方法来确定保留煤柱宽度。根据石炭井二矿生产实际,分别对巷道开挖前后,不同煤柱宽度下围岩应力、变形进行了模拟,同时利用21053工作面异型煤柱的有利条件,对不同煤柱宽度下巷道围岩变形、支护结构受力等进行了实测。经过对监测数据的分析,得出了巷道围岩变形、支护结构受力与煤柱宽度之间的关系,结合数值模拟结果,确定了石炭井二矿煤柱宽度。     

Geological Features of the Eastern Sector of the Bangong Co-Nujiang River Suture Zone: Tethyan Evolution

According to an analysis of the geological features in the eastern sector of the Bangong Co-Nujiang River suture zone, the Tethyan evolution can be divided into three stages. (1) The Embryo-Tethyan stage (Pz1): An immature volcanic arc developed in Taniantaweng (Tanen Taunggyi) Range, indicating the existence of an Embryo-Tethyan ocean. (2) The Palaeo-Tethyan stage (C-T2): During the Carboniferous the northern side of the Taniantaweng Range was the main domain of the Pa-laeo-Tethyan ocean, in which developed flysch sediments intercalated with bimodal volcanic rocks and oceanic tholeiite, and Pemian-Early Triassic arc granites were superimposed on the Taniantaweng magmatic arc; on the southern side the Dengqen-Nujiang zone started secondary extension during the Carboniferous, in which the Nujiang ophiolite developed, and the Palaeo-Tethyan ocean closed before the Middle Triassic. (3) The Neo-Tethyan stage (T3-E): During the Late Triassic the Dengqen zone developed into a relatively matural ocean basin, i     

辽北法库韧性剪切带变形及其区域构造意义

晚古生代—早中生代古亚洲洋板块俯冲华北板块在辽北法库地区形成大型产状近水平的韧性剪切带.剪切带发展伴随着多期幔源及壳源的岩浆侵入,侵入岩在韧性剪切作用下发生韧性变形,记录了韧性剪切带变形历史.详细的野外地质调查结合岩石的宏观变形、显微构造及石英c轴组构特征分析,揭示了法库韧性剪切带内五龙山杂岩、高丽沟杂岩、早期十间房超...     

Ocean Plate Stratigraphy in East and Southeast Asia

Ancient accretionary wedges have been recognised by the presence of glaucophane schist, radiolarian chert and mélange. Recent techniques for the reconstruction of disrupted fragments of such wedges by means of radiolarian biostratigraphy, provide a more comprehensive history of ocean plate subduction and successive accretion of ocean floor materials from the oceanic plate through offscraping and underplating.Reconstructed ocean floor sequences found in ancient accretionary complexes in Japan comprise, from oldest to youngest, pillow basalt, limestone, radiolarian chert, siliceous shale, and shale and sandstone. Similar lithologies also occur in the mélange complexes of the Philippines, Indonesia, Thailand and other regions. This succession is called ‘Ocean Plate Stratigraphy’ (OPS), and it represents the following sequence of processes: birth of the oceanic plate at the oceanic ridge; formation of volcanic islands near the ridge, covered by calcareous reefs; sedimentation of calcilutite on the flanks of the volcanic islands where radiolarian chert is also deposited; deposition of radiolarian skeletons on the oceanic plate in a pelagic setting, and sedimentary mixing of radiolarian remains and detrital grains to form siliceous shale in a hemipelagic setting; and sedimentation of coarse-grained sandstone and shale at or near the trench of the convergent margin.Radiolarian biostratigraphy of detrital sedimentary rocks provides information on the time and duration of ocean plate subduction. The ages of detrital sediments becomes younger oceanward as younger packages of OPS are scraped off the downgoing plate.OPS reconstructed from ancient accretionary complexes give us the age of subduction and accretion, direction of subduction, and ancient tectonic environments and is an important key to understanding the paleoenvironment and history of the paleo-oceans now represented only in suture zones and orogenic belts.     

青藏东昆仑晚古生代末—中生代中酸性火成岩与陆内造山过程

利用岩石大地构造学的研究方法回溯了东昆仑晚古生代末—中生代构造岩浆演化历史。研究表明,东昆仑晚海西期—早燕山期构造演化分为３个阶段：（１）洋脊形成与扩张阶段（３０９～２６０Ｍａ）;（２）大洋板块大规模俯冲阶段（２６０～２３０Ｍａ）,火成岩具安第斯型活动大陆边缘构造属性;（３）陆内造山阶段（２３０～１９０Ｍａ）,陆壳的厚度相当于２６０～２３０Ｍａ期间的两倍,南、北边缘构造性质与深部过程具较明显差异与不对称性。南缘深部总体特征是“壳热而幔冷”,暗示着陆壳与壳下岩石圈之间可能沿莫霍面有较大的构造拆离;北缘在壳底具岩浆底侵作用,其深部特征为“壳冷幔热”。自晚海西期—早燕山期东昆仑岩石圈缩短总量（平均值）约为１４６３ｋｍ。     

西藏羌塘中央隆起区物质组成与构造演化

对羌塘中央隆起区的物质成分及构造演化规律的认识 ,涉及到青藏高原特提斯演化、羌塘盆地的形成发展及高原的隆升过程。对羌塘中央隆起区构造演化在认识上目前有较大分歧 ,主要有两种观点 :1)认为扎布 (察布 )—查桑地区发育裂谷 ,没有发育成特提斯洋盆 ;2 )龙木错—双湖 (—澜沧江 )古特提斯缝合带 ,代表古特提斯洋的闭合遗迹之一。基于对羌塘中央隆起区物质成分及属性 ,以及同位素年代学研究 ,将羌塘中央隆起中泥盆世—早白垩世的构造发展历史划分了六个阶段 ,即D2 —C11初始裂谷阶段 ;C21—C2 裂谷阶段 ;P1海底扩张—大洋化阶段 ;P2 —T2 板块汇聚—消减阶段 ;T3 —J1板块碰撞阶段 ;J2 —K1碰撞—整体抬升阶段。羌塘中央隆起构造演化经历了一个完整的威尔逊旋回     

H2O-CO2-NaCl体系石英溶解度模型(适用于高达1000℃、1.5GPa的高温高压环境)

石英在热水溶液中的溶解度对地球化学和岩石学的研究都极为重要.我们提出一个能够适用于H2O-CO2-NaCl 复杂流体成分,高温高压(0～ 1000℃,0～ 1.5GPa)条件下的石英溶解度计算模型,形式如下:logmSiO2=A(T)+B(T)·logMH2O/V*H2O+C(t)? logxH2O 其中A(T)、B(T)、C(t)均为温度T(K)和t(℃)的多项式.xH2O和V*H2O分别代表流体中水的摩尔分数和有效偏摩尔体积.V*H2O值由公式Vmix=xHOV*H2O+∑xsVs计算得到.其中,Vmix代表流体混合物的摩尔体积,由Mao et al.(2010)的最新模型计算得到,xs和Vs分别代表溶质的摩尔分数和本征体积.具体采用VCO2=29.9cm3/mol、VNaCl=30.8cm3/mol.本模型精度较前人模型有所提高,并且适用深达下地壳的温度-压力-成分环境,如:巴罗式变质带、板块俯冲带等.另外,本模型可被用于建立石英地质温度计,加深人们对于石英脉及有关矿床成因的认识,并且可用来指导实验及工程.本模型的在线计算程序可通过以下网站获得:www.geochem-mode1.org.     

2023 年 1 期目录

地质界追寻华南洋的研究已有40年历史,在已有研究基础上,通过《中国区域地质志·江西志》《中国矿产地质志·江西卷》及《华南洋?滨太平洋构造演化与成矿》专题对中新元古代华南洋的地质特征与相关地质构造及成矿问题有了进一步的认识:凭祥?歙县?苏州结合带与金沙江?红河结合带在河内市北面相连,为中新元古代华南洋的消亡潜没地带,构成了扬子板块与新厘定的华夏?东南亚板块分界（简称金沙江?红河?歙县?苏州结合带）,现今是一条向南弯曲的纬向构造带;华南洋是扬子古板块与华夏?东南亚古板块间的中新元古代大洋,约闭合于820± Ma,板块碰撞发生了晋宁运动,扬子陆块与华夏?东南亚陆块基本固结,并连为一体;该区印支期以来为欧亚板块重要组成部分,新元古代晚期815± Ma至早古生代形成华南裂谷系,晚古生代以来先后受特提斯构造域、古太平洋构造域复合形成了中国南部及邻区高原、大陆、海域、岛弧的地质构造格局;在华南洋潜没地带的基础上经不断发展演化形成了以S、I型两大岩浆成矿系列为特色的钨锡铜金多金属贵稀金属“金沙江?红河?钦州湾?杭州湾”巨型成矿带。      

西藏班公湖—怒江西段舍马拉沟蛇绿岩中辉长岩年龄测定——兼论班公湖—怒江蛇绿岩带形成时代

对班公湖-怒江西段舍马拉沟蛇绿岩中层状辉长岩的Sm-Nd、K-Ar同位素测定结果表明,Sm-Nd内部等时线年龄为(191 22)Ma,K-Ar年龄为(140 4．07)Ma和(152．30 3．60)Ma,结合地质资料分析,认为前者代表了洋盆张开年龄为早侏罗世,后者代表受到洋壳俯冲影响的时问;根据中段、东段蛇绿岩带已有的资料,讨论了班公湖-怒江蛇绿岩带的洋盆张开时代、俯冲时间及闭合时代,认为班公湖-怒江洋盆可能在早侏罗世自东向西同时张开,中侏罗世开始极性向南的俯冲,洋盆最终在早侏罗世末封闭。     

Aspects of magmatism and plate tectonics in the Precambrian of England and Wales

The geological features of igneous, metamorphic and sedimentary rocks comprising the Precambrian of England and Wales suggest formation in one or more Precambrian orogenic cycles. They are now interpreted in terms of plate tectonics. Evidence for Late Proterozoic plate subduction in the Mona Complex of Anglesey is suggested by the association of pillow lavas, cherts, high P/T metamorphic rocks and by the occurrence of gabbros and serpentinites with similar features to rocks believed to comprise the oceanic crust. Precambrian rocks in England and South Wales include calc-alkaline plutonic complexes (Malvern and Johnston Complexes), calc-alkaline lavas (Uriconian and Charnian) and basic and intermediate intrusions of tholeiitic affinity (dykes in the plutonic complexes and granophyric diorites in Charnwood Forest). The features of these rocks indicate formation in a continental margin setting and this is consistent with features of the Rushton Schist and Primrose Hill “gneiss” which suggest that they predate the Late Proterozoic orogenic activity. This evidence is consistent with plate tectonic models involving oceanic plate subduction below the Mona Complex from an ocean to the northwest, or from a small ocean basin southeast of the complex. The Warren House lavas show some affinities to ocean floor basalts and are problematic with regard to the Precambrian history of the area.     

桂西南凭祥火山岩年代学、地球化学及Hf同位素研究——对古特提斯洋最晚北向俯冲事件的启示

华南西南缘凭祥地区位于特提斯构造域东端,华南与印支陆块碰撞缝合带的北部,该区出露的三叠纪中酸性火山岩是古特提斯洋俯冲过程中在华南陆块边缘形成的大陆弧产物,这些火山岩同时携带的大量来自华南陆块基底的捕获锆石为华南陆块的构造热事件研究将提供重要的信息。对凭祥地区三叠系北泗组英安岩进行了同位素年代学、地球化学及锆石Hf同位素研究,获得了一个英安岩样品的加权平均年龄为（227.8±1）Ma,这些英安岩具有高SiO₂、K₂O含量,极低的MgO、MnO和CaO含量,富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Th和U）和亏损高场强元素（Nb、Ta）的特点,显示了典型的岛弧岩浆作用特征,代表古特提斯洋向北俯冲至华南陆块之下形成的大陆弧产物。其余两个英安岩样品中的70粒锆石主要为来自华南陆块基底的捕获锆石,其年龄数据变化区间较大,为1010~231 Ma,这些捕获锆石U-Pb年龄频谱分布主要集中在四个区间:11010~800 Ma（峰值900 Ma）,其锆石的ε_Hf（t）值为4.5~15.1,响应扬子和华夏陆块之间聚合-裂解-再聚合的构造演化事件,反应了其幔源岩浆的广泛参与;2720~620 Ma（峰值680 Ma）响应南华纪已拼合的扬子-华夏陆块的再次发生裂解;3490~400 Ma（峰值450 Ma）,其锆石的ε_Hf（t）值为2.2~-7.8,响应华南早古生代加里东运动有关的壳-幔相互作用岩浆事件;4280~230 Ma（峰值250 Ma）,其锆石ε_Hf（t）值为-13.6~-16.5,地壳模式年龄为2.3~2.1 Ga,代表了印支与华南陆块之间古特提斯洋俯冲闭合的岩浆事件。文章的研究结果揭示了凭祥北泗组英安岩与华南陆块的亲缘性,其结晶年龄限定了华南与印支陆块之间的古特提斯洋俯冲结束、陆-陆开始碰撞的最晚时限为中-晚三叠纪。