变形分解作用及其研究意义

“变形分解作用”是T.H.Bell近年来在研究微观领域变形变质作用时提出来的。本文概要地介绍变形分解作用理论及有关问题,如:高递进剪切变形引起非层状矿物的溶解作用,变斑晶成核生长问题等。变形分解作用理论也适用于宏观领域,区域上(及露头上)普遍而特征的构造变形型式——线状强变形带和透镜状弱应变域组合,即为变形分解作用在宏观上的典型表现。     

新疆南阿尔金木纳布拉克构造混杂岩带物质组成及变形特征

木纳布拉克构造混杂岩带位于南阿尔金与东昆仑衔接部位,是古阿尔金洋岩石圈板块由南向北阶段性俯冲的产物,为南阿尔金蛇绿岩带的重要组成部分。通过1∶10 000大比例尺填图和剖面测量,结合显微尺度的构造解析,对该构造混杂岩带的物质组成和变形特征进行研究,将与构造混杂岩带有关的物质组成划分为弱变形的“岩块”与强变形的“基质”两类,并从中识别出9种不同岩石组合的岩块及2种不同类型的基质。在对“岩块”和“基质”构造几何学和运动学特征研究的基础上,重点分析了地质体的构造变形截切关系及组合特征,在构造混杂岩带中识别出6期变形作用,建立了相对构造变形序列,为木纳布拉克构造混杂岩带演化提供了新的构造证据。     

考虑荷载方向效应的软硬相间层状岩体综合变形模量取值研究

基于整体受力特征,提出用综合变形模量来表征多层层状岩体的整体变形效应。通过工程实例,建立体现各项异性特性的软硬相间层状岩体综合变形模量理论模型。采用弹性力学分别推求受力方向平行、垂直以及与层面呈任意角度情况下多层层状岩体综合变形模量理论解,并检验理论解一致性。推导受力方向平行层面的综合泊松比理论解和受垂直层面剪应力作用的综合剪切模量理论解。室内分别建立层面倾角为0o、30o、60o、90o的软硬相间层状岩体地质模型,试验获得其综合变形模量。对比分析试验值和理论计算值,两者差别在4.20%～8.77%之间,验证理论解的正确性。从理论分析和试验角度,研究工程荷载方向效应对层状岩体变形特性的影响,丰富完善现有层状岩体力学参数研究理论和技术方法。     

一组沉积构造系列——泥波层理系

一、关于泥波层理的来源及含义“泥波层理”是译名原文是flaser beding,有人译为“压扁层理”或“扁层状层理”,也有人译做“脉状层理”。flaser(扁层)是指平潮时沉积于波痕谷内的不完整泥质纹层。上述译名多有欠妥。如“压扁理层”就其词义而言,有承受压力,产生变形而呈扁状的含义,这与该种构造的生成环境及营力有些脱节。虽然在构造的形成过程中存在同生变形作用。但这种变形并没有改变其基本形态,“扁”不单由“压”而成。“扁层状层理”就其词义     

陕西镇安金龙山矿区构造演化及剪切带对金矿的控制作用

作者着重阐析了金龙山矿区变形发展４个阶段的几何学特征及变形机制，指出变形期对应于３个成矿期次。在对先存层状岩石的褶皱剪切带特征及序列进行了分析后，对由韧性剪切变形到脆性剪切变形过程中产生的金矿床进行了构造类型划分。     

风火山地区铜矿床特征及成因研究

风火山地区铜矿床位于我国著名的“三江”有色和贵金属成矿带的西段,以往地质工作程度较低,从而影响了人们对该矿床成矿环境及成因的认识。近年来,随着地勘工作特别是地质大调查资源评价工作的深入开展,初步查明了区内风火山群沉积环境、沉积序列及含矿层位,建立了构造格架及构造变形序列。笔者根据野外实践,对该矿床特征及矿床成因进行了分析和总结,认为风火山铜矿床属于砂岩型铜矿床,构成砂岩型铜矿的各铜矿化带,均呈夹层产于风火山群砂泥岩中,含矿层岩性均为浅灰—灰绿色厚—中厚层状细粒(含砾)岩屑石英砂岩夹深灰色薄层碳质泥岩。整个风火山成矿带上各矿化带的形态、矿化体特征基本一致,均呈层状产出。     

赣东北-皖南元古代造山带构造格架及演化

赣东北-皖南元古代造山带位于扬子板块南缘江南造山带东段,经历了晋宁早期俯冲和晚期碰撞两个造山阶段,自北而南可划分为九岭褶皱变形区、鄣公山构造混杂岩带、江山-绍兴对接带,其间均以区域性构造带相隔,变形强度依次增强,中元古代变质地层分属于史密斯、有限史密斯、非史密斯地层范畴,难以建立总体地层层序而区别于传统的“史密斯”地层;同时,该套地层又形成于元古代扬子、华夏两板块的张开-闭合过程中的统一大地构造背景下,存在着一定的必然联系而有别于“地体构造”、“构造混杂岩”;依据地层组成结合岩石化学研究,在“构造混杂岩”基础上建立了“双列岛弧”的“沟弧盆体系”模式。     

多荷载作用下层状土路基的力学特性研究

依据荷载叠加理论,建立了动、静荷载耦合作用下的加载模型,并提出了组合荷载、组合应力、组合沉降变形等概念;根据相似理论建立层状土路基模型,通过室内相似模型试验,对层状土路基在动荷载和静荷载耦合作用下的应力、变形发展规律进行研究,保持动载不变,通过改变静载的大小,研究动、静组合荷载作用下层状土路基的应力和沉降变化规律。结果表明：层状土路基中,各层的组合应力和组合变形随组合荷载的增加而增大,且呈线性变化;组合荷载、沉降变形随着深度的增加呈非线性减小,并成指数函数递减。其结果为公路路基的设计、施工、运行和维护提供了参考依据。     

层状非均质结构包气带入渗过程单相流与两相流数值模拟对比研究

包气带水分入渗过程受多种因素的影响。定量研究层状非均质岩性结构和入渗速率对其影响,有助于解决根据不同条件选择单相流模型或水气二相流模型模拟包气带水分入渗过程的问题。结合填埋场等场地地层条件及污废水入渗特征,分别建立了“上细下粗”和“上粗下细”包气带层状非均质岩性结构水分入渗单相流和水气二相流模型,探讨不同层状非均质岩性结构条件下模型的适用性。在“上粗下细”岩性结构模型基础上,进一步探究入渗速率对水气两相运移结果的影响。基于论文模型研究表明:（1）在包气带岩性结构为“上细下粗”的条件下,气相的影响基本可以忽略,可直接采用单相流模型对包气带水分运移进行模拟;在“上粗下细”岩性结构和本次模型设定的底部压力保持不变及污废水泄漏前场地未接受降水入渗补给等条件下,当包气带上下层介质渗透率比值大于16倍时,气相会对水相运移产生明显影响,且下层介质渗透率越小、上下层介质渗透率比值越大,单相流与两相流的运移结果差别越大,需要采用水气二相流模型模拟包气带水分运移。（2）在包气带“上粗下细”岩性结构条件下,入渗速率越大,气相对水流入渗的阻滞作用越明显,此时包气带水分运移模拟应采用水气二相流模型。     

改进的遍布节理模型及其在层状岩体地下工程中的应用

基于显式有限差分程序FLAC3D,针对层状岩体建立了可以考虑其横观各向同性变形特性的遍布节理模型。通过FLAC3D程序的预留接口导入程序,将该改进的遍布节理模型中植入FLAC3D动态链接库。在此基础上进行了层状岩体变形与强度各向异性特性的研究,最后将该模型应用于龙滩水电站巨型地下硐室群的层状岩体围岩变形及破裂特征分析。研究表明,围岩变形主要表现为岩层同性面内的变形,其左右边墙变形不对称性主要受断层切割控制;围岩破坏型式以剪切破坏为主,其中岩体整体破坏受断层控制,表现为中低应力条件下的拉剪或压剪破坏;而开挖引起的岩层破坏受制于陡倾角层状岩体结构,表现为层间错动引起的剪切破坏。     

基于突变理论的反倾层状岩石边坡稳定性研究

针对反倾层状岩石边坡的岩体结构特点,以弯曲-拉裂(倾倒)变形的地质模型为基础,基于突变理论建立反倾层状岩石边坡尖点突变模型.从理论上分析了边坡失稳的突变条件,并提出临界失稳深度,在此基础上建立了反倾层状岩石边坡的稳定性评价方法.对工程实例的分析表明,对于反倾层状岩石边坡,该稳定性评价方法是成功有效的.     

西南非洲纳米比亚马特奇莱斯铜矿床:变形和变质的块状硫化物矿床

马特奇莱斯(Matchless)是上元古达马拉造山带中与闪岩带伴生的铜-锌硫化物矿床之一。该带闪岩与石英-云母片岩相间成层。认为是原始开放期的达马拉尔(Da-maran)海洋复理石型的沉积。发生两个主要变形事件-等斜褶皱和逆冲断层,D_1产生明显的层状构造,它处处平行于层理,F_2褶皱变形。早期S_1劈理和层状构造。主要构     

层状岩石不排气三轴压缩力学特性试验研究

为研究地下隧洞开挖过程中围压和孔隙气压对层状千枚岩力学特性及变形参数的影响,以氩气作为渗透介质,开展层状千枚岩不排气三轴压缩试验,分析层状千枚岩在不同围压和孔压下应力-应变关系、峰值强度、变形特性及破坏形式随层理倾角的演化特征。引入基于层理倾角的各向异性度公式,探讨围压和孔压对层状千枚岩各向异性的影响。结果表明：不排气条件下,当孔压减小或围压增大时,层状千枚岩峰值强度逐渐增大;岩石峰值强度σ_c、弹性模量及变形模量随层理倾角的增大呈“U”型变化;层理倾角在30°～60°之间,层状千枚岩存在层理弱面,破坏形式主要为沿层理面剪切滑移破坏;层状千枚岩在平行层理方向受围压、孔压影响较大,呈现明显各向异性特征。     

对影响逆倾层状边坡稳定性因素的模型试验研究

在工程地质分析的基础上,根据相似理论建立了地质力学模型,研究了逆倾层状边坡岩体的变形破坏机制。介绍了模型试验的设计,并研究了逆倾边坡的稳定性以及岩层的倾角、厚度、结构面的强度对边坡稳定性的影响。结果表明,逆倾层状岩体的变形机制为倾倒变形,破坏模式为弯折破坏;破坏首先在坡顶产生,边坡变形加速的过程是在开挖结束一段时间后才出现;岩层倾角越小,变形加速所持续的时间越长;岩层的厚度和结构面的强度越大变形越小。     

三峡黄腊石滑坡深部变形,破裂带的模拟研究

在详细的地质调研和微观测试的基础上，建立了长江三峡黄腊石滑坡深部变形和深部破裂带形成机制的“概念模型”采用相似材料地质力学模型试验对“概念模型”进行了模拟验证，模拟结果为该滑坡的治理提供了科学依据。     

辽宁省青城子铅锌矿田成矿特征与矿床成因探讨

青城子铅锌矿成矿受层位、岩性控制.古元古代条痕状花岗岩侵位而引起的穹隆构造及其上覆的层状岩系中的滑脱型韧性剪切带、层间断裂带及中生代岩浆作用、断裂构造对成矿起重要作用.矿床具有“多阶段复成因”特点,经历了3个主要成矿期,即古元古代同生沉积就位成矿期、吕梁变质-变形“重就位”成矿期和中生代构造-岩浆活化“再就位”成矿期.矿床成因属以海底（喷流）热水沉积作用为基础,遭受后期变质变形和热液叠加的广义层控性矿床,即属海底喷气沉积变质-岩浆热液改造型铅锌矿床.     

层状盐岩蠕变变形相互作用研究

考虑泥岩夹层和盐岩的弹性性质和稳态蠕变性质,通过数值试验方法计算层状复合盐岩体在单轴和低围压三轴荷载作用下蠕变变形过程中力学相互作用和变形时效规律,分析泥岩夹层和盐岩层因蠕变率不匹配对层状盐岩蠕变的影响,初步讨论了层状复合岩体的复合材料研究方法。结果表明,层状盐岩中泥岩夹层与盐岩因弹性参数不匹配产生的初始应力集中在蠕变过程中发生松弛,因泥岩夹层与盐岩层蠕变率不匹配导致两者之间应力重分布,泥岩夹层对盐岩层的蠕变有明显抑制作用。这些分析体现了层状盐岩蠕变过程的非线性性质,为建立层状盐岩体合理本构模型奠定了基础。     

变质岩区层状构造问题

变质岩区层状构造分为两种主要类型:变余原生层状构造和变质一变形分异形成的次生层状构造。次生层状构造按其成因又可分为:分异层状构造,构造置换层状构造及复合层状构造。正确区分不同成因,不同样式的层状构造是变质岩区重要基础工作之一,由于层状构造类型不同,不同变质杂岩区的岩层或地层序列的建立应有不同的要求。     

青藏粉质黏土单向冻结冷生构造发育及冻胀发展过程试验研究

通过对青藏饱和粉质黏土进行开放条件下的单向冻结试验,并结合土样冻结过程的图像数据,分析土样在单向冻结过程中冷生构造的发育和冻胀变形的发展规律,得到以下结论：试样冻结稳定所需时间为26 h左右,基本不受顶板温度变化的影响,但土样冻结后形成不同冷生构造带的位置及薄厚与土样顶板温度（顶底板温度梯度）密切相关,顶板温度越低,微薄层状和薄层状构造带的厚度越大,最暖端厚层冰透镜体以及未冻土部分整体状构造带的厚度越小。研究结果还表明,土样的冻胀变形经历了快速冻胀、稳定冻胀和线性冻胀3个阶段,其中线性冻胀阶段是冻胀发展最快的阶段,也是冰透镜体生长最快的阶段。研究成果揭示了土样单向冻结过程中冷生构造发育和冻胀发展的动态过程,为冻胀机制的认识以及冻胀模型的建立与验证提供了试验基础。     

贵州都匀撒朗重晶石矿床流体包裹体及H-O-C同位素地球化学研究

贵州都匀撒朗重晶石矿床位于江南造山带西南段都匀陆缘盆地区之都匀南北向构造变形区,矿体主要呈层状、似层状、脉状或囊状产于层间破碎带及构造交汇部位,受构造控制明显.本文在野外矿床地质调查的基础上,进行了流体包裹体岩相学、显微测温和群体包裹体成分及H-O-C同位素研究,结果显示:撒朗重晶石矿床的成矿流体为具有中低温(95～2...