基于孔壁应变发展规律的压裂孔三阶段起裂特征试验研究

利用自行研制的煤岩体水力压裂试验系统,开展了配比型煤与原煤水力压裂试验,测试并分析了水力压裂过程中压裂孔孔壁应变-水压曲线,并基于孔壁应变的发展规律,分析了压裂孔的三阶段起裂特征。结果表明,在压裂孔起裂过程中,钻孔孔壁呈现拉伸与压缩应变两种类型,并呈现拉伸破裂区与压缩变形区,其中压缩型应变具有较好的可恢复性,其应变恢复比远大于拉伸型应变;钻孔起裂过程分为3个阶段,即水气作用诱导微损伤形成阶段,孔壁内形成气流通道并产生初始损伤;局部损伤带形成阶段,孔壁形成拉伸破裂区和压缩变形区;试件失稳破坏阶段,裂缝不断延伸直至试件破裂,拉伸破裂区依然保持拉伸变形并较好地保持残余变形,而压缩变形区则由于作用力转向而得到一定程度恢复。研究成果对于揭示钻孔起裂行为及能量的演化规律具有重要理论意义。     

东昆仑活动断裂带库赛湖段破裂行为及影响因素的初步研究

2001年11月14日,青藏高原北部东昆仑断裂带库赛湖段发生了MS8.1地震。此次地震的发震断裂在地质史上具有高速左旋滑动的特征,特别是晚更新世晚期以来库赛湖断裂的平均滑动速率达(14.8±2.8)mm/a。库赛湖断裂不同的滑动速率可能会对其未来发生的运动行为产生影响,为此文中研究了东昆仑活动断裂带库赛湖段不同滑动速率和不同断裂面初始摩擦系数对断裂破裂行为的影响,建立了库赛湖断裂段对应的速度和状态依赖摩擦定律控制的单自由度弹簧滑块模型。为得到合理的模型参数,模拟中采用了断裂位错模型,考察了相关古地震研究资料、历史地震资料以及前人的相关研究成果。通过模拟库赛湖断裂段在不同滑动速率下未来6ka的破裂行为,发现断裂滑动速率快可使地震复发周期缩短,滑动速率慢会使地震复发周期延长。例如,若断裂以现今平均14mm/a的初始滑动速率运动时,地震复发周期为2.1ka;若以18mm/a的初始滑动速率运动,其对应地震复发周期为1～1.5ka;而滑动速率为8mm/a时地震复发周期为2.1～2.5ka,但断裂滑动速率对地震发生时断裂错动的位移和错动速度没有规律性影响;断裂面初始摩擦系数的大小对地震复发周期有影响,初始摩擦系数较大可能会使地震周期减小,初始摩擦系数小可能会使地震复发周期增加;同时,断裂面初始摩擦系数较小可能会使地震发生时断裂错动的位移和错动速度变大。     

地球化学填图与地球化学块体的谱系分析——编号系统及谱系树图的自动绘制

中国的地球化学填图研究工作起步较早并发展成为在国际上具有明显优势的学科。在此基础上提出的地球化学块体理论通过一定的编号系统绘制谱系树图来追索某元素在块体内部逐步浓集成矿的轨迹。通过谱系树图可以发现不同级别的子块体之间的亲缘关系,研究它们在时间和空间上的分布规律,结合已发现矿床的信息,预测潜在矿床的分布及其储量,从而指导找矿工作。提出了一种全新的谱系编号系统并编制了在计算机上自动绘制谱系树图的软件,同时实现了与原有编号系统的一致,解决了长期以来谱系树图不能自动绘制的问题,为地球化学块体的研究提供了一个很好的工具。     

基于Oracle Spatial的空间数据库缓存的关键技术

Oracle Spatial是目前发展得比较成熟的对象关系型空间数据库存储模型,它实现了空间数据与属性数据的一体化存储,可以定义特定的数据类型,具有开放的存储格式,为GIS数据共享提供新的解决方案;但由于其采用扩展结构的空间数据库模型,对空间数据进行间接存取,数据存储和获取的效率较低。本文在阐述了扩展结构空间数据库模型的优势和局限性的基础上,提出采用缓存技术来提高数据访问效率,重点研究了空间数据库客户端缓存的关键技术,包括缓存实现机制、数据编码方法、数据一致性控制等,并给出实验对比数据,证明了空间数据缓存技术对空间数据尤其是大数据量空间数据的读取上所取得的成效。最后,本文指出了这一技术尚存在的问题及初步解决思路。     

水泥土强度的影响因素

水泥浆体搅拌地基加固技术是地基处理的技术方法之一,其水泥—土固结体的强度主要受地基土的含水量、水泥掺入量及地基土类别的影响。本文通过室内及工业性试验表明:土体的含水量对水泥土强度具有负作用;水泥土强度与水泥掺入比不是简单的单调上升关系;地基土的类别对水泥土强度的影响较大,淤泥及淤泥质土由于富含有机质,强度较低,粉质粘土、粘土形成的水泥土强度较高。     

非补偿陆相断陷盆地层序地层学研究——以廊固凹陷古近系为例

非补偿沉积表现为无明显的沉积间断面,单层暗色泥岩厚度大,分布范围广,沉积剖面以退积为特点。通过对廊固凹陷古近系基底地层、物源体系的研究,结合沉积物组合特点、沉积剖面序列和构造发育阶段特征,分析了非补偿沉积盆地的层序发育样式,总结了非补偿盆地层序边界发育特征,建立了层序地层格架,共划分了1个一级层序、3个二级层序、11个三级层序。研究了不同沉积、构造背景下各层序组内体系域的样式,将一个完整的层序划分为湖泊充填体系域、湖泊扩张体系域、湖泊稳定体系域及湖泊萎缩体系域(下降体系域)等4个阶段,使体系域的叠加与层序的演化相关联。建立了非补偿型陆相盆地有利体系域沉积模式,认为物源的演替是其主控因素,复杂的断裂系统仅是一种控制沉积作用的一种表象。     

云南罗平中三叠世安尼期生物群的发现及其意义

本文介绍了云南罗平地区新发现的罗平生物群的产出层位、生物面貌、保存特征、古地理位置及其研究意义。该生物群产于关岭组二段薄层泥晶灰岩中,地层对比和化石鉴定表明其时代为中三叠世安尼期,以鱼类为主,伴生有爬行类、两栖类（？）、棘皮动物、节肢动物（甲壳类、昆虫等）、双壳类、腹足类以及植物化石;化石保存完好,分布广泛,埋藏方式独特。罗平生物群无论在丰度、分异度及化石保存上都极为罕见和独特,对研究埋藏学、古生态学、古地理以及三叠纪海洋生物尤其是海生爬行类都具有极为重要的意义。     

豫西中元古代汝阳群微生物形成的沉积构造简介

豫西地区中元古代汝阳群砂岩中普遍发育微生物形成的沉积构造(Microbial Induced Sedimentary Strutures),简称MISS构造,这些MISS构造在过去通常被误认为前寒武纪后生动物遗迹化石。本文对豫西地区中元古代汝阳群MISS构造的形态、结构及显微构造特征进行了详细地分析研究,结果表明该区发育的MISS构造有4种类型:多边形网状裂隙构造、纺锤形裂隙、鸟足形裂隙和典型的正弦曲线型Manchuriophycus构造。豫西地区中元古代汝阳群微生物形成的沉积构造的发现,不仅表明这些砂岩层面上曾经存在微生物席活动,对今后与一些微生物席活动有关的沉积构造的研究有着重要的借鉴意义,为过去被误认为各种遗迹化石的修定提供了证据,而且对恢复前寒武纪沉积古地理具有重要的意义。     

基于傅里叶级数的中国沿海地区Tm模型精化研究

本文采用中国沿海地区13个探空站2010~2014年实测地表温度T_s与平均温度T_m数据,利用傅里叶级数分析法精化中国沿海地区T_m模型,并将2015年探空站实测T_m数据与精化模型进行对比检验。结果表明,精化模型在T_m探测方面具有更高的计算精度,其计算大气可降水量的误差概率分布趋近于正态分布,具有较强的稳定性。     

KALMOD,a stochastic-deterministic model for simulating groundwater flow with Kalman filtering

Abstract

This paper presents the program KALMOD which has been developed to enable the execution of the integration of the Kalman filtering and the numerical groundwater flow model MODFLOW on microcomputers. The program can be applied to quantify and reduce the uncertainty of the groundwater flow model, and to analyse and design groundwater monitoring networks. KALMOD consists of a preprocessor, a processor and a postprocessor. The preprocessor acts as an interface between the user and the processor. The processor manipulates the measurement processes and carries out the filtering tasks. The filtering algorithm is implemented so that it is relatively efficient with respect to computer memory and execution time. The postprocessor was designed to present the model results in graphics. The program is suitable for small scale problems and for educational purposes.