湘中锡矿山矿区与成矿有关的角砾岩及其形成机制

湘中锡矿山锑矿床的角砾岩广泛发育,可以分为同生角砾岩、古岩溶角砾岩、断层角砾岩、液压致裂角砾岩等类型。本文主要对与成矿有关的角砾岩进行了深入研究,在详细的野外调研与定性研究基础上,应用分形几何的定量描述方法,确定了其角砾颗粒大小分布维数D_s和形态分布维数D_r以及D_l等参数,并在此基础上,探讨了该区角砾岩的形成机制。研究表明,与矿有关的角砾岩主要可分为两类:方解石胶结的角砾岩和硅质胶结的角砾岩;含矿方解石胶结弱硅化灰岩角砾主要为液压致裂的物理成因,而含矿硅质胶结的强硅化灰岩角砾既有物理致裂作用,又伴有热液参与的化学溶蚀作用;液压致裂是锡矿山矿区角砾岩形成的重要机制。     

浅成岩体引发的流体超压与岩石破裂及其对成矿的制约

浅成岩体成矿系统是一类非常重要的复杂动力学系统。在这类系统中,由浅成岩体引发的流体超压以及因此而促发的岩石破裂是制约成矿的关键动力过程。文章在综合前人有关研究成果的基础上,结合对铜陵—安庆地区夕卡岩矿床的研究,从理论上对浅成岩体成矿过程中流体超压的重要性、形成机制及其对成矿作用的制约进行了系统论述。夕卡岩矿床与角砾岩间...     

岩石脆性破裂断口的分形特征

系统总结了岩石脆性破裂断口分维的计算方法及其局限性,指出岩石脆性破裂断口的分形研究应在宏观和微观层次上进行,同时应注重考察断口分维参数的物理意义。断口结构特征是岩石动态破裂过程的静态反映,蕴含着岩石断裂机制的各种信息,分维可作为断口定量描述的参数。     

陕西双王金矿床含金角砾岩分类及其找矿意义

在总结分析陕西双王含金角砾岩成因基础上，将其分为构造角砾岩、液压致裂角砾岩和气液陷爆角砾岩三大类，阐述了各类角砾岩的特征、赋存特点和空间关系。讨论了不同角砾岩体的找矿意义。     

湘西合仁坪金矿床角砾岩的地质特征及形成机制

湘西合仁坪钠长石-石英脉型金矿中,角砾岩普遍发育,主要分布于矿脉中,与金成矿关系密切。在详细的野外观察和室内研究的基础上,文章对合仁坪金矿床中角砾岩的形态、大小及胶结物进行了较系统的研究,并结合角砾岩的矿物组合特征,探讨了该区角砾岩的形成机制。研究表明,合仁坪金矿床中的角砾岩大多数呈原地破裂特征,角砾分选差,成分简单,且角砾之间的拼合性较好,为钠长石、石英等热液矿物所胶结,角砾的长轴方向大致具有定向排列的特点,表现出明显的液压致裂特征,反映出成矿流体的特征。研究区的液压致裂作用具有脉动性,每期液压致裂作用大致可分为应力腐蚀、岩石破碎、裂隙愈合3个阶段。     

佛子冲铅锌矿床动力成矿特征及其机制研究

文章通过对佛子冲铅锌矿床成矿物质来源,构造变形和动力或成矿特征分析,提出了承压流体参与下断层活动和流体铅构造薄弱带上升,液压扩容致裂的新观点。认为该矿订是以构造动力学为主的多因复成矿订。     

岩石节理粗糙度系数的分形特征

岩石节理粗糙度系数JRC是估算节理抗剪强度和变形指标最重要的参数。通过对简易纵剖面仪获取的节理表面轮廓曲线的分形研究,讨论了节理表面轮廓曲线的自相似性和JRC的自相似性,并根据实测统计资料的分析,指出了分形理论研究JRC的适用条件和有效的使用方法。由实测统计资料的JRC尺寸效应自相似性分析,认为JRC尺寸效应具分形结构。本文介绍了一种确定JRC尺寸效应分维数D的方法,由此确定的分维数D具有明确的物理意义。     

不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究

通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试件破裂失稳时的破坏情况,分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发射序列的分形特征。研究结果表明,采用声发射率、能率可以很好地描述岩石破裂损伤的整个阶段;计算岩石声发射率、声发射能率的关联维数,可得出岩石破裂过程的声发射序列具有分形特征;岩石破裂过程的声发射分维值D反映了岩石内部微裂隙的统计演化规律;不同岩性的岩石破裂过程的声发射参数序列的分形特征具有一定的共性;归纳总结出岩体声发射序列分维曲线的演化模式,即波动→持续下降演化模式,提出可以将分维值的持续下降作为岩体破裂失稳的前兆。     

岩石破裂过程中的声发射b值及分形特征研究

应用声发射及其定位技术,通过单轴受压岩石破坏声发射试验,对岩石破裂过程中的声发射b值和空间分布分形维值随不同应力水平的变化趋势进行了研究。研究结果表明：声发射分形维值D和b值反映了岩石破坏过程中微裂纹的初始和扩展;在小尺度微裂纹所占比例较高的加载初期,分形维值和b值在较高的水平波动变化,部分岩石试件分形维值和b值呈现升高现象;随着载荷的增加,岩石内部微裂纹的空间分布由无序向有序转变,大尺度裂纹所占比例增加,声发射定位事件出现群集现象,分形维值和b值开始较快速下降并在岩石失稳破坏时达到最低值。在岩石破坏过程中,声发射分形维值和b值的变化趋势相近。由于实际应用时,分形维值和b值的最小值（临界点）难以确定,故可将2个参数相结合,以分形维值D和b值较快速下降作为前兆特征,以提高现场岩体稳定性监测的准确性。     

流体动力角砾岩分类及其地质意义

根据流体产生异常高压,并在一定条件下分别发生爆发作用、流化作用及水压作用原理,认为从爆发作用到水压作用可分别形成爆发角砾岩系列、流化角砾岩系列及水压角砾岩系列。研究了上述三类流体动力角砾岩的相互关系、鉴别标志及亚类划分。指出异常高压流体在一定条件下既可向增压方向发展,也可向降压方向演化,并以研究实例说明流体动力角砾岩系列岩石的地质作用过程包括爆发作用、流体作用及水压作用三个阶段之一或二或三。     

岩石破裂带的分维及变化特征

用盒维数方法估计了受压岩石表面断裂带的分维值,研究了分维值随载荷、结构(平板伏试件合圆孔或与加载方向成不同角度的割缝)、岩性(大理岩、灰岩、砂岩)和粒度的变化特征,分析了统计自相似性成立的范围与岩性和粒度的关系。研究结果表明。在微裂纹发育未连通为宏观断裂带阶段,分维值随载荷上升而上升,当宏观断裂带形成之后,分维值保持为常数,且随岩性不同而不同。对于所测三种岩石,自相似性成立的尺度范围的上限为颗粒尺寸的Zyljlo倍。最后,结合岩石破裂过程的能量耗散机理,讨论了岩石分维断裂的物理意义。     

估算岩石断裂面粗糙度的一种分形模型

提出了一种更为简单的估算岩石断裂面粗糙度值的分形模型,可用来模拟岩石断裂面剖面线。断裂面愈粗糙,其分维值也愈大,并建立了分维值与ＪＲＣ值之间的经验方程。     

岩石结构分形维数与岩石压缩强度关系的探讨

运用分形几何学的理论和方法研究煤层顶板岩石的结构，发现岩石的粒度结构和孔隙结构均具有自相似性，粒度分形维数和孔隙分形维数与岩石压缩强度之间有良好的相关关系，故可以用岩石结构的分形维数定量表述岩石的压缩强度。     

多重水力断裂的分形扩张

应用复杂性理论对于赣南脉钨矿床的著名“五层楼”式形态垂直分带进行研究 ,获得如下结果。 (1 )赣南脉钨矿床的“五层楼”式形态垂直分带是“多重水力断裂分形扩张”的结果。脉钨矿床的控矿多重断裂是一种以水力断裂为主导的热致与流体驱动断裂构造。脉钨矿床的自组织临界性是多重分形扩张之源 ,而中观破裂尖端周围流体静力学应力场梯度最大区则是分形扩张的驱动力。多重水力断裂的发生和发展是一种分形扩张过程 ,其演化服从串级“崩塌间断平衡”的时空分形生长动力学 ,与地震的Omori余震律相类似。 (2 )脉钨矿床“三环一帽”式的成矿地球化学分带是一种多组分成矿溶液的渗滤、溶解沉淀波结构 ,是成矿反应扩散系统中化学波的时空同步化传播而形成的目标斑图 ,是近平衡地质介质内 ,通过外界的“短暂局部激发”、继之以构造、岩浆和成矿脉动作用等“局部中断”而形成的径向对称、嵌套球状、远离平衡的局域化耗散结构 ,即脉动型自孤子。 (3)赣南脉钨矿床是近平衡区域地质背景中远离平衡的局域化耗散结构。赣南钨矿集区是复合自孤子的群集体。它们是在构造、岩浆多期次脉动条件下 ,来自①矿源层部分熔融的“区域提纯”、②岩浆期后成矿热液输运反应和③含钨地层、岩石淋滤交代的成矿物质 ,通过岩浆和热液孤     

分形方法在揭示基底控岩控矿条件方面的应用

本文利用R/S分析方法,研究了滇中老街子金矿区土壤金地球化学分形,得出:土壤金地球化学的空间分形结构是存在的;其分维异常图清晰地揭示了一般地球化学方法所难干揭示的基底构造,从而顺利解释了该矿区一系列“东西向现象”,分形方法的实用性得以证明。在上述基础上,本文论述了分形是揭示作为混沌体系的地球化学场深层次规律的有效手段。     

岩体质量的分形表述

介绍了岩石质量评价的分形表述方法，研究表明，分维数Ｄ比ＲＱＤ更能客观地表现结构面呈不规则分布岩体的完整性特征，可直接用于工程岩体分类。     

煤中断裂分布的分形特征

运用分形理论对平顶山高庄矿戊8煤中断裂分布的分形特征进行了研究,结果表明,煤中断裂分布具有良好的统计自相似性,可以用分维描述。分维等值线图能有效地反映煤中断裂分布的复杂程度、分布范围和展布方向。分维是煤中断裂分布长度、条数和分布均匀程度等参数的综合指标,该指标随以上参数的变化而变化。      

岩石碎裂作用的分形尺度(英文)

各种各样的统计幂定律关系经常成功地被用来描述碎屑大小分布和断口形状 (不平整度 )的分级规律 ,表明碎裂作用是一种尺度不变的作用过程。一条新的有关岩石碎裂作用破裂能量的尺度律 ,可以由分形几何以及Griffith能量平衡的概念推导出来 ,而且它与先前三条关于大小缩减或Hall Petch关系的理论是相一致的。从材料强度的观点来看 ,断口形状的分形维数是形状因子和岩石Weibull均质系数的函数。在任何一次采集中 ,如果碎屑都是致密压实的 ,那么大小分布和碎屑不平整度的分形维数是相同的。然而有些地壳碎屑在三维体积上已不再是致密压实的 ,破裂的地壳可被当作分形的多孔物质来处理。在此情况下 ,地壳碎屑形状的分形容量与地壳断口大小分布的分形维数相关 ,可以预期 ,在大地构造及地震强度的分形分析中 ,地壳断口大小分布的分形维数可作为断裂制约条件之一。     

岩体裂隙网络分数维计算机模拟

岩体裂隙网络的研究是一个方兴未艾的课题,而用分形几何来研究岩体裂隙网络是一种行之有效的手段,本文将介绍由笔者编制的计算机裂隙网络分数维求解方法及程序,以达到快速、便捷而又准确地求解复杂网络的分维数。     

褶皱分形分布的岩石力学机制研究

在褶皱形态的分形分析基础上，利用分形理论和褶皱的岩石力学成因理论推导出了褶皱的分数维（Ｄ）与岩层厚度（ｈ）和粘度（μ）的关系式，即找到了褶皱分形分布的岩石力学成因机制，在相同的构造应力场条件下，岩层的厚度和粘度越小，则越易产生较复杂的褶皱，即褶皱的分数维越大，因此，利用褶皱的分形测量，可以定量了分析褶皱形成的岩石力学性质，这是分形研究从形态研究到机制研究的一种探索。