马达岭滑坡室内岩石力学试验研究

马达岭滑坡所在的自然边坡为一典型的缓倾斜横向斜坡,岩层近南北走向,呈软硬互层状结构。岩性以砂岩为主,坡体内存在大量软岩夹层和裂隙。斜坡下120m处发育有2层可采煤层,且煤层开采后留下大量采空区。斜坡的变形及稳定性主要受采空区顶板砂岩和坡脚煤岩的强度特性控制,本文以室内岩石力学试验为基础,系统研究了砂岩的基本力学属性及煤岩的抗剪强度特性,并分别分析了两种岩石的变形破坏特征。综合分析实验结果表明,砂岩的抗拉强度在坡体稳定性评价中起着控制性作用;煤岩的抗剪强度对斜坡稳定性影响最为直接;受层面控制,煤岩抗剪强度值较小,而其残余强度较峰值强度更是减小了60%;2种岩石的变形破坏特性受其风化程度不同,都存在较大差异。     

天山北部上石炭统前峡组火山岩地球化学特征及构造意义

上石炭统前峡组火山岩位于早石炭世巴音沟蛇绿岩北侧,为一套以火山碎屑岩为主夹熔岩和陆源碎屑岩建造。岩石及地球化学特征显示,该组火山岩是以安山岩为主的玄武岩+玄武安山岩+安山岩+英安岩组合,里特曼指数介于1.20～3.43,属钙碱性系列。稀土总量(ΣREE)为69.53×10-6～111.32×10-6,(Ce/Y)N=1.12～2.25,(La/Yb)N=1.86～5.39,δEu=0.79～1.21,为轻稀土略富集、Eu亏损不明显的火山岩类型。岩石显著富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、Ti、Y,其中Nb含量绝大多数介于1.89×10-6～2.65×10-6,与大洋地壳Nb含量平均值2.2×10-6接近。锶初始比值为0.70425～0.70428,与岛弧区玄武岩的0.70437接近,这些特征均与俯冲带大陆岛弧火山岩一致。与之伴生的滨浅海-半深海相沉积地层和南部早石炭世巴音沟蛇绿岩的存在,表明前峡组火山岩是巴音沟蛇绿岩所代表的早石炭世洋壳在晚石炭世时期向北俯冲消减的产物。     

●●本页底部有2021年5月20日和6月20日预出版的文章三十多篇，预计将刊于《地质论评》2021年第67卷第4期(2021年7月15日发行纸质版）或第5期(2021年9月15日发行纸质版）

通过铸体薄片、AxioVision图像分析、岩芯常规分析、地层水测试等方法,在明确了碳酸盐胶结物类型的基础上,采用多方法进行了碳酸盐胶结物含量的测定,探讨了准噶尔盆地车排子地区北部沙湾组碳酸盐胶结物差异性分布控制因素,并揭示了其对储层物性、油水分布的影响。研究表明,车北地区沙湾组储层中发育大量的早期碳酸盐胶结物,不均匀充填部分原生粒间孔,具有强烈的非均质性;在岩芯常规测定碳酸盐胶结物含量的基础上,利用多次数、多视域的AxioVision图像分析补充测定了碳酸盐胶结物含量,与岩芯常规测定结果对比相对误差-0.14,弥补了数据点的不足。碳酸盐胶结物含量平面上具有“北高南低”的差异性分布特征,胶结物形成于封闭性好、水体交替停滞的还原环境中,地层水Ca2+含量的差异决定了碳酸盐胶结物分布的差异,而地层水Ca2+含量的差异主要受古地貌控制,古高地水体较浅易富集Ca2+是CaCO3沉淀的良好场所,沉积微相在局部井区起到一定的控制作用。碳酸盐胶结物差异性导致研究区储层物性具有“双峰值”特征,并造成了高黏超稠油油藏复杂的油水分布关系。     

延边杨金沟大型钨矿床白钨矿的微量和稀土元素地球化学特征与矿床成因

为确定杨金沟大型钨矿的成矿物质来源,本文运用白钨矿单矿物的微量元素、稀土元素特征加以示踪。ICP-AES测定结果显示:白钨矿亏损Mo、B i、Sn、Nb、Ta等,具有很低的Rb/Sr、Nb/Ta和Zr/H f值,指示其成矿物质具有壳源特征,而并非主要来自深源岩浆的结晶分异作用;不同白钨矿样品的REE组成基本一致,Eu元素出现明显的正Eu异常(δEu 2.21~4.43),基本未见Ce元素异常(δCe为0.92~1.08),表明白钨矿与流体之间稀土元素发生了强烈分异;白钨矿与赋矿围岩的REE球粒陨石标准化配分曲线形态相似,进一步显示五道沟群浅变质岩对杨金沟钨矿成矿物质的贡献。综合分析认为,杨金沟钨矿的成矿流体为源自上地幔的富含CO2的中高温流体,沿构造上升并与五道沟群浅变质岩发生交代作用引起黑云母等含钾矿物分解产生N2,最终形成富含W等成矿物质的NaC l-H2O-CO2-N2流体体系。随着构造减压作用,CO2不断逸出,破坏了矿液内物理化学体系的平衡,导致WO42-与Ca2+在适当物理化学条件下形成白钨矿。     

气候变化对中国农业温度阈值影响研究及其不确定性分析

气候变化影响的温度阈值已经成为国际谈判的焦点问题。利用区域气候模式和作物模型相连接的方法,在50 km×50 km的网格尺度上模拟了IPCC (International Panel of Climate Change) SRES (Special Report on Emissions Scenarios) A2和B2情景下2011—2040年、2041—2070年和2071—2100年我国3种主要粮食作物（水稻、小麦和玉米）的平均单产变化情景,结合同时段的中国地区温度升高状况分析了造成我国主要粮食作物产量持续下降的升温阈值,并对阈值研究中的不确定性进行了初步分析。结果表明：如果同时考虑升温和CO2的肥效作用对作物的影响,目前预测的气温升高范围（0.9～3.9℃）中将不存在威胁我国粮食生产的温度阈值;而如果仅考虑升温对作物的影响时,全国平均温度升高2℃以后,将导致我国粮食单产水平的持续下降,威胁未来的粮食生产;气候变化适应措施如充分灌溉、播种期的调整和品种更替对阈值的确定有一定的影响,如单考虑充分灌溉可以使上述升温阈值延后到2.5℃左右,而播种期的调整和品种的更替也会对产量和产量变率造成一定的影响,进而调整温度阈值;目前研究的不确定性主要来源于情景、方法和适应措施3个方面。     

无定向附合导线程序编制及难点分析

为了解决在测量生产实践中由于环境条件复杂、已知控制点稀少、控制点被破坏等原因产生的无定向附合导线的平差计算问题,基于Python编程语言和Qt应用程序开发框架进行GUI编程实现无定向附合导线严密平差计算。程序界面设计简洁友好,操作简单,拥有多种数据输入模式可供选择。本研究成果可为测量工作生产实践相关行业提供参考。     

我国南方夏半年干湿的年代际变化分析与转换机理探讨

用我国南方58年(1951—2008年)夏半年的总降水量、极端干期以及干湿指数综合表现干湿特征,进而用经验模态分解方法分析南方干湿的年代际变化。结果表明,58年内有3个干期(1961—1965、1985—1990和2005—2008年)以及3个湿期(1952—1954、1970—1973和1994—1998年)。为了探讨南方干湿的转换机制,采用与南方干湿年代际变化相关联的夏季风和西太平洋副热带高压等年代际环流因子作为结点构建网络,分析同步和耦合与干湿气候主要转换之间的关联。网络平均距离的3个局部最小值(即同步),都伴之以耦合的增强,对应着我国南方由湿期向干期的转换。      

采动诱发应力主轴偏转对断层稳定性影响分析

为探究上、下盘不同开采顺序对断层稳定性影响,基于压力拱理论提出应力偏转概念,运用FLAC3D数值方法,模拟工作面分别从断层上盘和下盘向断层推进的过程,分析接触面应力状态和演化规律,验证采动诱发应力偏转,并与断层损伤变量及其增速进行对比分析。研究表明,工作面自上、下盘不同方向靠近断层,顶板主应力起始偏转位置分别为距离断层120 m和40 m处,相差80 m,且下盘最大偏转角是上盘工作面的1.68倍;断层损伤变量的启滑点分别距断层130 m和40 m,下盘工作面相对上盘工作面提前90 m,二者良好的对应关系表明应力偏转与断层滑移失稳显著相关。采动诱发应力偏转产生附加应力概念可以很好解释上、下盘工作面断层稳定性差异,为断层保护煤柱留设及工作面过断层防灾措施制定提供新思路。     

Fracability Evaluation of Shale of the Wufeng‐Longmaxi Formation in the Changning Area,Sichuan Basin

The fracturing technology for shale gas reservoir is the key to the development of shale gas industrialization. It makes much sense to study the mechanical properties and deformation characteristics of shale, due to its close relationship with the fracability of shale gas reservoir. This paper took marine shale in the Changning area, southern Sichuan Basin of China as the research object. Based on field profile and hand specimen observation, we analyzed the development of natural fractures and collected samples from Wufeng Formation and Longmaxi Formation. Combining with the indoor experiment, we investigated the macroscopic and microscopic structural features and the remarkable heterogeneity of shale samples. Then we illustrated the mechanics and deformation characteristics of shale, through uniaxial compression test and direct shear test. The shale has two types of fracture modes, which depend on the angular relation between loading direction and the bedding plane. Besides, the Wufeng shale has a higher value of brittleness index than the Longmaxi shale, which was calculated using two methods, mechanical parameters and mineral composition. Given the above results, we proposed a fracability evaluation model for shale gas reservoir using the analytic hierarchy process. Four influence factors, brittleness index, fracture toughness, natural fractures and cohesive force, are considered. Finally, under the control of normalized value and weight coefficient of each influence factor, the calculations results indicate that the fracability index of the Wufeng Formation is higher than that of the Longmaxi Formation in Changning area, southern Sichuan Basin.     

皮羌走滑断裂控制构造裂缝发育的力学机制模拟

在深入探讨皮羌走滑断裂对构造裂缝控制作用的基础上,应用ANSYS有限元方法,模拟区域差应力、走滑断裂宽度和走向等因素影响下构造裂缝分布发育的规律。模拟结果表明,构造裂缝带宽随区域差应力增大呈线性增大,随断裂带宽度增大呈线性减小,随断裂走向与区域差应力夹角增大呈线性减小;施加的区域差应力值是影响构造裂缝发育的主要因素。