压溶——一个重要的地质变形机制

压溶是岩石变形的重要机制之一。它与晶内变形和晶间变形是岩石变形的三个重要机制。压溶是岩石在差应力(differential stress)的作用下,可溶性物质(通常是石英和方解石)的溶解、运移和再沉淀的过程(Sorby,1853;Ramsay,1967;Elliott,1973)。理论研究表明,压溶是一种粒界扩散过程(grain boundary diffusion),并遵守扩散定律(diffusion flow law),(Elliott,1973;Rutter,1976)。Elliott(1973)认     

准噶尔盆地车-莫古隆起的构造演化特征及其成因模拟

根据钻井层位标定、区域地震剖面解释追踪,侏罗系各组原始沉积厚图的变化特征,详细地圈定了车-莫古隆起不同时期的分布范围.结合构造演化史剖面、侏罗系各组残存地层展布特征、层系超覆、尖灭现象综合分析,将车-莫古隆起的演化划分为初始发育(Jls)、逐渐隆升(J2x)、强烈隆升(J2t)、剥蚀改造(J3)、隐伏埋藏(K-E)、调整定位(N-Q)6个阶段.卷入古隆起的断裂、褶皱组合关系表明车-莫古隆起的形成机制与其南、北缘两大右旋压扭性走滑断裂带成生演化相关.沙箱模拟实验证明车-莫古隆起是在NW300°斜向挤压应力作用下形成的.     

运用显微构造分析方法讨论西秦岭某铀矿床矿化活动的构造环境

本文运用显微构造分析方法,讨论成岩期后铀矿化活动的构造环境。文中指出:矿化活动的首要条件是构造扰动;铀源质量改善和其后的叠加富集是矿化过程中的两次重要事件;吸附着铀的炭经构造重结晶作用从晶体中排出,从而改善了铀源质量;获释的炭和铀沿张性、张扭性裂隙聚集形成矿体;构造的作用在于提供了改变铀源的动力条件和矿化富集的空间场所。 方解石变形双晶、压溶缝合线等显微构造分析结果,一致表明区内引起变形的主应力近于水平。由压溶和重结晶前后矿物总表面积的变化推算的矿物表面能的变化为0.133J/cm3,以衡量应力强度。由动态重结晶颗粒粒度法估算的贮存着矿体的断裂的差异应力(σ_1-σ_3)为24—51MPa,且铀量随差异应力的增大而增加。     

地壳中重力、构造力和构造附加压力的力学基础

<正>迄今为止,地质作用的深度通常是用压力除以密度来计算的。这种方法只在假设岩石处于静止的液体状态下才是正确的(Heim,1878)。然而,实际上从浅部地壳直至地慢深处的岩石都是固体状态而不是液体状态,且粘性系数随深度递增。实测数据表明地下水平压应力总是大于垂直压应力,说明构造力在量值上超过重力。所以,在地壳中进行地质作用深度的测算必须把岩石看作是固体并依据固体物理理论,在吕古贤等提出地质作用的深度测算方法正好考虑到了这一情况。     

关于等价应力下正常压密饱和粘土的体积变化的研究

1.引言人们都知道土的应力——应变与时间的依存关系。太沙基曾用支配体积应变的有效应力概念来说明压密现象。太沙基建立的有效应力概念具有划时代意义,这不仅为完善后来的土力学体系起到积极作用,而且它对于一元压密理论的研究起了很大作用.其中,像砂土在剪切时体积增大或减小孔隙压力现象,自 Reynodls 以来引起人们重视,斯开普顿和亨克等为说明压密、剪切时情况,把有效应力和孔隙压力连系起来,     

缝合线研究的新进展——以湖北大冶铁山地区为例

为深入研究碳酸盐岩中的压溶作用,加深对压溶作用的认识和理解,以常见的缝合线构造为例,结合前人的研究成果和现代科技手段对湖北大冶铁山地区的缝合线构造进行了全面深入的研究,得到以下研究成果:丰富了缝合线类型;结合计算机技术获得了缝合线的三维形态;总结了缝合线形成中的一些主控因素;论述缝合线在应力分析、应变测量等传统领域及在能源资源等新领域的应用;对缝合线研究中存在的问题及分歧进行了评述并指出今后几年的研究重点。认为缝合线构造其实是一种不规则的压溶曲面;缝合线的形成是各种主控因素相互间复杂作用的结果;有关各主控因素的作用地位和特点方面的研究结果又可以为缝合线构造的实际应用提供理论依据。     

地壳浅部导电性矿物的一种新的压溶机制：应力原电池过程

以黄铁矿为例,通过导电性矿物的力学-电化学相互作用实验,得出：导电性矿物的电极电位与弹性轴压应力是较好的负线性相关关系。以此为基础,通过电化学理论分析,得出：地壳浅部与溶液接触的导电性矿物颗粒内部存在各种各样的应力原电池,通过应力原电池过程,压溶作用得以实现。导电性矿物应力原电池引起压涛作用的发现,无疑对诸如构造地球化学、地电化学甚至湿法冶金等领域的有关研究具有重要意义。     

碳酸盐岩中的压溶组构及其研究意义——以陕南—川北地区二叠—三叠系碳酸盐岩为例

<正> 压溶作用是碳酸盐沉积物在成岩作用阶段始终都存在的极为重要的作用。碳酸盐沉积物(岩)经压溶作用所产生的组构,最常见的是缝合线,此外还有羽状晶(压力影)、“角砾”、“瘤状”、“层纹”等构造。本文拟通过对陕南—川北地区二叠—三叠系碳酸盐岩中压溶组构的野外观察和室内鉴定工作,对压溶作用在碳酸盐岩中所产生的一些组构特征及其与原生组构的区别加以综合论述。     

岩石综合抗压强度

一、前言在固体力学中,固体材料抗压强度是指固体试件在压机上受压破坏时,压机对试件所加的单位面积压力。当今国内外岩石力学界、岩体力学界、材料力学界,都循用这个定义。称如此测得的抗压强度为普通抗压强度。地壳岩体中古构造运动的应力场残留至今的残余值,为古构造残余应力。作者在中国迁西地区(1959)和中国西南部(1991)测得了此种应力;雷拉特(1962)、欧伯蒂(1966)、汉丁(1967)、福利得曼(1967)、丁克霍斯(1967)、霍斯金(1970)、耶格(1972)、思沃     

压实黄土在溶滤作用下的强度特性

为探究压实黄土Q2在溶滤作用下可溶盐对强度的影响,开展了12种应力组合的溶滤试验,测定了不同溶滤时长的离子浓度、可溶盐量与极限正应力。试验结果表明,各离子浓度、可溶盐量及极限正应力均具阶段性减少的特点。应力组合中,溶滤应力水平s影响离子和可溶盐变化曲线的形式及滞后性, 影响溶盐曲线的平滑度,而最终溶盐残余量与s和 均呈正相关。为衡量不同 时的溶盐溶解差异,定义了平均差异性指标 ,其值与s呈正比。为评价溶滤进程,将各溶滤阶段溶盐相对变化量定义为溶盐比 ,其值小于1%时判定溶滤进程结束。在强度方面,极限正应力 随相对可溶盐量 的减少而减小,s决定弱化初期的剧烈程度,不同围压时 值的差异性随s的增大而减弱。 的这3种弱化特性表明,溶滤变形及强度弱化是可溶盐和应力组合共同作用的结果。最后,建立了考虑可溶盐与应力组合影响的强度弱化公式。     

圆形巷道围岩层裂或板裂化的等效连续介质模型及侧压系数的影响

为了避免均质和非均质模型不能较好地模拟围岩的层裂或板裂化现象,将岩石视为等效连续介质,即颗粒体材料。颗粒被视为弹性材料,而颗粒之间的界面破坏后被视为摩尔-库仑材料。颗粒和界面均被离散为正方形单元。采用FLAC研究了不同侧压系数时圆形巷道围岩中的剪切应变增量、最小、最大主应力等的分布规律。研究发现,颗粒体材料模型在压应力作用下诱发出的拉应力值接近于在模型边界上所施加的最大压应力,而最大压应力是所施加的最大压应力的数倍。这些结果意味着均质和非均质模型的计算结果是偏于不安全的。另外,最小主应力和剪切应变增量的等值线图均显示,这些量的高值区的距离大致相等,这与V形岩爆坑内的板裂化现象类似。围岩层裂现象的原因是环向的高压应力和径向的高拉应力的共同作用的结果。     

花岗岩动三轴抗压强度的裂纹模型研究(Ⅰ):理论基础

;简要地介绍了岩石材料在压应力作用下的裂纹模型.应用虚拟力方法(Pseudo-traction method)考虑2阶虚拟力情形,求解裂纹组应力强度因子表达式,为岩石动三轴抗压强度的裂纹模型研究提供理论基础.     

利用地震波研究地壳内部应力状态的方法(综述)

地壳中的构造现象和地震的发生均为地壳内部应力作用的结果。研究地壳内部的应力场应力场状态、应力场随时间和空间的分布变化规律,以及地震在什么样的应力状态下发生是解决地震预报问题的关键问题。而了解地壳表层应力的形成和分布规律,应力的大小和变化特征,对于解决地质工程问题具有很重要的意义。目前研究地球内部应力及应力场的方法主要有以下四大类。 (1) 实地直接测定钻孔中的应力状态。 (2) 利用地球物理观测获得的地震学、重力学及地热学资料推断地球内部的应力状态。 (3) 利用地质学方法,推断产生现代构造运动的应力场。 (4) 在实验室研究地壳内部岩石的脆破裂,高温高压下物质的流动规律,岩组测压技     

非静水应力作用固体的化学位及其构造地球化学意义

非静水应力作用的含水岩石中的力学 -化学相互作用是构造地球化学研究的主要对象之一 ,非静水应力作用固体物质的化学位则是了解这种作用的关键。本文在总结前人有关成果的基础上 ,从理论上了提出了非静水应力作用固体岩石中固 -液界面上的固体物质的化学位的一般形式。在此基础上 ,根据 Onsager扩散方程和局部平衡假设 ,推导了固体物质在颗粒间流体中溶解浓度随固体岩石中应力场和应变能的时空变化关系的动力学方程。以此论证了在温度较低时 ,固体物质在颗粒间流体中的溶解的浓度的时间变化是受固体岩石中应力梯度和应变能梯度控制的     

湖北大冶铁山地区缝合线三维形态模拟及其成因分析

广泛发育于碳酸盐岩中的缝合线构造可以用来分析构造应力方位、计算岩层的有限应变和恢复原始地层厚度;同时,缝合线可以是石油、天然气和地下水的储积场所和运移通道。湖北大冶铁山地区发育有大量的缝合线构造。通过影像云纹法和GIS技术恢复了采自该地区的数枚缝合线标本的三维数字形态。利用该模型对缝合线的尺度、坡角、粗糙度、谷底点分布、二维剖面形态和压溶量等进行了定量分析,完善了缝合线的几何形态学研究并在此基础上对其成因进行了解释,认为铁山地区的缝合线主要由成岩压实作用和压溶作用形成,缝合线在从初始到各种复杂形态的发展过程中主要受两个因素控制：一是岩石的力学性质;二是由主压应力引起的局部应力集中而产生的溶解释放。      

1988年度我院获奖科研成果简介

1.获国家发明奖(4等);YJ—150型岩石压剪试验机 获奖人员:王士升、刘玉奇 YJ—150型岩石压剪试验机是研究岩石、混凝土等非金属固体材料的压剪复合型断裂力学的专用试验机,可以模拟试件承受压剪复合载荷的工作状态,以测试试件的应力强度因子、平面应变断裂韧度,也可测试试件的抗剪强度等力学特性,为建筑工程、地震研究、能源开发、新型建材研制等工程     

中国大陆现今构造应力场的回归分析研究

叙述了应用有限元方法和回归分析理论,依据实际应力观测资料,结合中国大陆构造地质资料反演中国大陆现今构造应力场的研究成果。计算中考虑了地壳结构在纵向上和横向上的非均匀性和现今活动断层的影响,采用接触分析方法模拟了板块边界的作用。计算结果表明,通过回归分析得到中国大陆现今构造应力场特征与实际观测结果是一致的:(1) 在中国大陆现今水平最大主压应力轴走向以青藏高原为中心,呈辐射状分布;(2) 在中国大陆现今水平最大主压应力总体表现为由西向东逐渐降低的趋势;(3) 中国大陆东南的台湾海峡区域水平最大主压应力有局部升高的现象。     

卸载条件下岩石样品声发射的研究

在地质介质总的重力压缩的背景上可以划分出两组相遇方向的作用，它们是岩石的附加荷载(例如，依赖沉积层的堆积或者构造压应力的增长)的减荷，后者表现为压应力减小至零，甚至改变符号。在笔者1971年的文章中，研究了天然卸载的一些机制问题(由于正地形遭受的侵蚀切割，构造地块相对于周围地区上升运动的结果。构造压应力位减小时出现的情况)。     

共轭剪切角的流变学意义

基于最大侧向位移速率假设(Maximum lateral displacement rate, 简称MLDR), 本文提出了一个关于共轭剪切角的流变学理论。根据这个假设, 无论是压应力或张应力作用在一个固体上, 剪切带总是沿着使得被剪切带分割的块体的侧向位移速率为最大的方向发育。换句话说, 如果平行于驱动应力的纵向位移速率或驱动应力的大小被看作为边界条件, 那些被剪开的块体总是以最快的可能速度从两侧挤出或饲入变形区。该理论的优点是:剪切位移的方向是可逆的。因此, 同一剪切带可以在挤压和拉张应力体系中活动。在各向同性固体中, 剪切带的方位和驱动应力方向之间的夹角θ由方程式 tan θ= 确定, 其中n为描述该固体塑性流动的幂指数。      

地质作用深度测算中的问题

迄今为止,地质作用的深度通常是用压力除以密度来计算的。这种方法只在假设岩石处于静止的液体状态下才是正确的。然而,实际上从浅部地壳直至地幔深处的岩石都是固体状态而不是液体状态,且粘性系数随浓度递增。实测数据表明,地下水平压应力总是大于垂直压应力,说明构造力在量值上超过重力。所以,在地壳中进行地质作用深度的测算必须把岩石看作是固体并依据固体物理理论。因此,吕古贤等在文献〔１６〕中提出的深度测算方法（１