论岩体结构控制论

经过长期实践和研究,作者于1984年提出岩体结构控制论是岩体力学的基础理论,并全面、系统地以岩体结构控制论为指导研究了岩体变形、岩体破坏及岩体力学性质的基本规律;提出岩体变形系山岩体材料变彤和岩体结构变形共同贡献的,岩体破坏系受岩体材料破坏和岩体结构破坏控制的;岩体力学性质不仅决定于岩体材料力学的性质,而且受控于岩体结构力学效应及环境因素力学效应。在此基础上,作者提出了岩体可以划分为连续介质、碎裂介质,块裂介质及板裂介质四种岩体力学介质,从而建立了完整的岩体结构力学理论体系。     

岩体风化的综合分带研究

岩体的风化不仅会引起岩石物质成份、化学成份变化 ,而且也引起岩体裂隙、岩体完整性的改变。因而风化岩体中裂隙数量、岩体块度的变化与岩体的风化程度具有较好的对应关系。论文研究了用岩体裂隙间距、岩体的完整性指标、岩石质量指标对岩体风化程度进行分带 ,较好地将岩体风化分带与岩体结构、岩体工程特性紧密地结合起来。在岩体风化程度的定量划分上作了新的探索。     

姑婆山复式岩体的基本特征及其与成矿作用的关系

姑婆山复式岩体由晚侏罗世里松岩体、姑婆山岩体及早白垩世新路岩体组成。复式岩体为壳幔混合源成因。据岩石地球化学判断和分析,姑婆山岩体和新路岩体为含锡岩体;整个姑婆山复式岩体为含钨岩体,里松岩体和姑婆山岩体为含稀有、稀土岩体。上述矿产的形成与岩石中挥发份F、B及放射性U、T h等元素的高含量有关。     

吉林省红旗岭矿区7号岩体群地质特征及对地质找矿的指导意义

红旗岭矿区的南东部存在7、32、33号三个岩体,一般统称为7号岩体群。7号岩体是矿区发现含铜、镍矿最大的岩体,32与33号岩体分布在7号岩体的北西部。通过对这三个岩体的地质特征进行分析,利用3Dmine软件建模技术,对三个岩体、岩相、矿体建立三维模型。对模型进行观察、分析,结合成岩成矿地质理论,发现三个岩体是由来自7号岩体的南东部深部岩浆源生成的,岩浆由7号岩体的南东部深部向北西方向侵入,地质历史上三个岩体是一个大岩体,只是经过长期的风化剥蚀和地质构造改造形成目前的3个岩体,显示7号岩体的南东部深部具有找矿潜力。     

岩体特性和岩体应力推算的回归分析

岩体的开挖改变了岩体的边界条件,扰动了岩体的原始应力场,并使岩体产生变形。岩体的这种变形综合地反映了岩体的结构和地质构造环境,变形的量值及其变化规律直观地反映了岩体的稳定性。量测分析岩体的变形对监视预测岩体的失稳和不支护安全运营的期限、确定岩体加固处理的方法等都有重要的意义。因此,岩体变形的量测在地下洞室、边坡等岩体工程的勘探、施工和运营中都广泛地开展着。     

统计岩体力学(SMRM)——岩体工程地质力学的传承与发展

本文是中国地质学会工程地质专业委员会和中国科学院页岩气与地质工程重点实验室第五届谷德振讲座主讲报告。本文简要回顾了谷德振先生岩体工程地质力学的核心价值和历史贡献,系统介绍了30年来统计岩体力学理论和应用技术探索对岩体工程地质力学的传承和发展。统计岩体力学借鉴经典统计物理学的思想方法,提出了岩体结构几何概率模型、断续介质连续等效的断裂力学能量原理、岩体结构-应力协同控制原理、岩体强度的弱环控制原理、断续裂隙网络渗流力学原理;建立了裂隙岩体本构模型、岩体全过程变形分析方法、高储能岩体特性与岩爆机理模型、圆形硐室围岩弹性变形解析解;发展了岩体数据现场采集技术与装备、全空间方向岩体结构参数、力学参数、渗透系数计算方法,以及各向异性岩体质量分级、工程岩体主动加固方法;开发了岩体工程参数计算系统和数值分析工具JointModel。统计岩体力学的建立对岩体工程地质力学和岩体力学理论与技术进步起到了重要的推进作用。     

一种高边坡岩体卸荷分带方法的探讨

岩体卸荷是水利水电工程建设中常见的工程地质问题之一。本文介绍了高边坡岩体卸荷的背景条件、作用机理、卸荷岩体特征以及常见的卸荷带划分方法。针对河谷斜坡岩体从表部到深部 ,岩体裂隙发育程度、张开程度逐渐降低的特征 ,以黄河上游某水电站高边坡印支期花岗岩体的现场调查资料为依托 ,应用岩体裂隙发育程度、张开程度量化指标对斜坡岩体卸荷进行分带 ,较好地将岩体卸荷分带与岩体结构、岩体工程特性紧密结合起来 ,为以后其它边坡岩体的工程实践提供了借鉴.     

岩体完整性系数确定及应用中的几个问题探讨

岩体完整性系数是一个与岩体质量和强度有关的地质参数,用于岩体完整程度划分、工程岩体质量分级等方面。然而不同的规范在岩体完整性系数的确定和应用等方面存在分歧。本文分析了岩体波速测试方法、岩体风化状态对岩体完整性系数的影响以及岩体体积节理数与岩体完整性系数的关系,并对岩体完整性系数应用中存在的问题进行了探讨。确定岩体完整性系数时,若岩块与岩体弹性波速的测试方法不同,应进行修正。所测试的岩块与岩体应处于相同的风化状态。采用岩体体积节理数确定岩体完整性系数时应考虑岩体中结构面的张开宽度和充填情况。应注意区分规范中围岩工程地质分类与岩爆判别中的围岩强度应力比的不同地质含义。     

岩体结构力学效应的统计岩体力学研究

谷德振先生开创的岩体工程地质力学是我国工程地质代表性科学理论之一,岩体结构力学效应是它的核心内容。本文简要概括了谷德振岩体工程地质力学的基本思想,介绍了近20多年来统计岩体力学对岩体工程地质力学理论的发展,包括岩体结构参数模型、应力-应变模型、强度与破坏概率模型、岩体水力学模型,讨论了岩体结构对岩体变形、破坏与水力学性质的各类力学效应与定量控制规律,并探讨了充分调动边坡岩体自稳潜力的主动加固理念、固脚和护腰的加固模式与锚固设计方法。本文认为,谷德振岩体工程地质力学深刻把握了岩体工程行为的基本控制因素和作用规律,具有强大的生命力,推进岩体工程地质力学的定量理论研究是后来者的历史任务。     

关于岩体结构力学基本观点探讨试论孙广忠教授的岩体力学道路

本文着重探讨了孙广忠教授关于岩体结构力学的基本观点, 即岩体、岩体的结构与赋存环境, 岩体结构力学效应, 岩体结构控制论及工程地质-岩体力学-地质工程三位一体的观点等。纵观孙广忠教授的论著, 他走的一条立足地质、以岩体结构力学效应为中心, 紧密结合地质工程的岩体力学研究道路。     

香花岭锡多金属矿田成矿地质条件及矿床成因探讨

在研究香花岭锡多金属矿田内地质构造、赋矿地层及含锡花岗岩发育特征及其控矿作用后、认为赋矿地层具有成矿物质初始富集特征:花岗岩属于具高难度、适度富碱、贫钙镁铁.富合面矿元素和挥发组分、高度分异演化的陆壳重熔花岗岩、成矿性良好.总结了区内主要类型的锡多金属矿床基本地质特征,重点阐述了本区新发现的斑岩锡矿床地质特征.根据矿化富集与地层和花岗岩体的时空关系,锡石矿物地球化学特征,矿床稀土地球化学特征,矿物包裹体成分统计分析等最新研究成果,提出了锡多金属矿床的地层—花岗岩的“双控”成因.     

广西新路白面山锡石硫化物矿床成矿构造分析

特定的大地构造背景以及大、中、小三级构造的密切配套,决定了本区构造控矿的基本特点,地洼阶段激烈期的构造-岩浆活动,导致了大规模的花岗岩浆侵入和叠加成矿活动,既造成了地台盖层中锡的活化迁移富集作用,同时又叠加了新的成矿元素(Sn、Cu、Pb、Zn、S);本区成矿构造既受控于姑婆山复式岩体的顶托作用,也受到了大致垂直接触带的侧向挤压,现有资料表明,在这种环境下形成的柯家山背斜和F_2断裂带,直接地控制了矿体的形态、分布、矿化强度及矿体厚度等变化特征。     

江西省马塘地区找矿方向分析

江西马塘地区的花岗岩质硅化破碎带中发育孔雀石化黄铜矿化蚀变石英闪长玢岩、黄铜黄铁矿化次生石英岩,构造带两侧见有多处脉状花岗岩、花岗斑岩出露。推测铜矿化与深部的隐伏斑岩体关系密切;地表显示为花岗岩质硅化破碎带中的裂隙充填型细脉浸染状矿化,深部可能赋存有斑岩型工业铜矿体。本区是寻找隐伏斑岩型铜矿床的有利地区。     

滇西来利山与小龙河云英岩型锡矿成矿流体氧逸度特征对比

来利山锡矿床与小龙河锡矿床是滇西地区典型的云英岩型锡矿床。为揭示它们在成因上深层次的差异性,对来利山锡矿和小龙河锡矿的锡石进行了电子探针成分分析、镜下观察以及成矿环境对比分析。结果表明,锡石中的铁多以Fe~(3+)的形式与Sn~(4+)发生类质同象,氧逸度越高,锡石中Fe~(3+)越多,宏观上表现为锡石的颜色越深。来利山矿区锡石中Fe含量明显低于小龙河矿区,且锡石颜色明显比小龙河矿区颜色浅,反映了来利山锡矿成矿环境相对开放,成矿流体氧逸度偏低,流体中Sn络合物迁移能力较强,在花岗岩体外接触带的围岩裂隙中形成外云英岩型锡矿床;而小龙河锡矿成矿环境相对封闭,成矿流体氧逸度偏高,流体中Sn络合物迁移能力较弱,多在花岗岩体顶部的构造裂隙中形成内云英岩型锡矿床。     

Minesight软件在葛源铌钽矿床资源储量估算中的应用

Minesight是国际著名的矿业软件,运用国际通用的先进地质统计学新方法进行资源储量估算.根据矿床成矿规律,应用Minesight软件建立葛源铌钽矿床地质模型,以花岗岩实体限制克立格估值范围,用不同边界品位动态圈定矿体,动态估算矿床资源储量,所得结果精度很高,并且最大限度地满足了市场经济的需要.     

南岭地区花岗岩矿床的控矿条件及成矿规律

本文介绍了南岭地区花岗岩矿床的构造、地层地球化学和花岗岩等的控矿条件,总结了成矿花岗岩的六种成岩、成矿作用类型,讨论了花岗岩矿床呈矿床系列成矿的规律,划分了南岭地区花岗岩矿床的五大矿床成矿系列。     

滇东南白牛厂银多金属矿床成矿元素特征

成矿物质来源是研究矿床成因的关键问题之一,而地质体（地层和岩浆岩）成矿元素的含量高低是探讨成矿物质来源的基础.为了研究白牛厂超大型银多金属矿床主要成矿元素特征,本文系统测定了外围赋矿地层以及矿区花岗岩和花岗斑岩的成矿元素（Ag、Pb、Zn、Sn）含量,结果表明,Pb、Zn主要来源于矿区花岗岩,寒武系及下伏基底地层可能也提供了部分成矿物质,特别是Zn;由于矿区外围赋矿地层的Sn含量远低于Pb、Zn的含量,也远远低于地壳克拉克值,因此推测,Sn主要来源于花岗岩浆;Ag则主要来源于赋矿地层,花岗岩对其进行了后期的改造作用.     

个旧锡矿区鲕状黄铁矿和胶状结构黄铁矿中锡的分布及其成因意义

通过电子探针背散射图象扫描分析，发现鲕状黄铁矿和胶状结构黄铁矿中存在锡石包体，大小2～5μm。对无锡石包体的区域进行电子探针定量分析，测出鲕状黄铁矿中w(Sn)最高可达0．23％，胶状磁黄铁矿中最高可达0．06％。结合ICP-MS等离子质谱分析结果，认为鲕状黄铁矿和胶状结构黄铁矿中Sn的分布有两种形式：一种是以锡石(SnO2)包体形式存在；另一种是分散在黄铁矿中的Sn，可能以类质同像形式存在。锡石包体的存在暗示着海底喷流时可形成锡的独立矿物，鲕状黄铁矿和胶状结构黄铁矿中含锡，表明海底喷流形成硫化物矿物的同时携带了Sn，在后期花岗岩热液叠加改造过程中可起到Sn的矿源层的作用。     

Relationship Between Solidification Depth of Granitic Rocks and Formation of Hydrothermal Ore Deposits

Chemical analysis of biotite in representative granitic rocks in Japan shows that the total Al (^TAl) content changes with the metal type of the accompanying hydrothermal ore deposits and increases in the following order: Pb‐Zn and Mo deposits < Cu‐Fe and Sn deposits < W deposits < non‐mineralized granitic rocks. The ^TAl content of biotite in granitic rocks may be a useful indicator for distinguishing between mineralized and non‐mineralized granitic rocks. A good positive correlation is seen between the ^TAl content of biotite and the solidification pressure of the granitic rocks estimated by sphalerite and hornblende geobarometers and the mineral assemblages of the surrounding rocks. These facts suggest that the ^TAl content of biotite can be used to estimate the solidification pressure (P) of the granitic rocks. The following empirical equation was obtained: where ^TAl designates the total Al content in biotite on the basis O = 22. According to the obtained biotite geobarometer, it is estimated that Pb‐Zn and Mo deposits were formed at pressures below 1 kb, Cu‐Fe and Sn deposits at 1–2 kb, W deposits at 2–3 kb and non‐mineralized granitic rocks were solidified at pressures above 3 kb.     

广西栗木锡铌钽矿床地球化学分带模型与找矿评价标志

从找矿地球化学角度,依据栗木锡铌钽花岗岩型矿床的分带、元素异常组合、平均含量和比值的垂直变化特征,综合建立了矿床地球化学分带模型,指出了F、Li、Be、W、Sn、Nb、Ta、Cu、Mo、Bi、Ti是寻找该类矿床的有效指标,总结了矿体前缘、近矿和矿尾的异常组合、强度及比值等地球化学评价标志.