Discrete element method modeling of inherently anisotropic rocks under uniaxial compression loading

A new numerical approach is proposed in this study to model the mechanical behaviors of inherently anisotropic rocks in which the rock matrix is represented as bonded particle model, and the intrinsic anisotropy is imposed by replacing any parallel bonds dipping within a certain angle range with smooth‐joint contacts. A series of numerical models with β = 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, and 90° are constructed and tested (β is defined as the angle between the normal of weak layers and the maximum principal stress direction). The effect of smooth‐joint parameters on the uniaxial compression strength and Young's modulus is investigated systematically. The simulation results reveal that the normal strength of smooth‐joint mainly affects the behaviors at high anisotropy angles (β > 45°), while the shear strength plays an important role at medium anisotropy angles (30°–75°). The normal stiffness controls the mechanical behaviors at low anisotropy angles. The angle range of parallel bonds being replaced plays an important role on defining the degree of anisotropy. Step‐by‐step procedures for the calibration of micro parameters are recommended. The numerical model is calibrated to reproduce the behaviors of different anisotropic rocks. Detailed analyses are conducted to investigate the brittle failure process by looking at stress‐strain behaviors, increment of micro cracks, initiation and propagation of fractures. Most of these responses agree well with previous experimental findings and can provide new insights into the micro mechanisms related to the anisotropic deformation and failure behaviors. The numerical approach is then applied to simulate the stress‐induced borehole breakouts in anisotropic rock formations at reduced scale. The effect of rock anisotropy and stress anisotropy can be captured. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

青海唐古拉地区侏罗纪非海相双壳动物群及其古环境分析

唐古拉山温泉以东约80km的冬曲一带产出丰富的侏罗纪非海相双壳类化石,中侏罗统雀莫错组顶部的紫红色细粒岩屑砂岩产Qiyangia,Yunnanopharus,Unio 3属3种,其中有新种Yunnanopharus substratus.这一动物群与过去在本区发现的中侏罗统“Cuneopsis”-Eolamprotula-Protomya动物群面貌明显不同,过去一直认为Yunnanopharus是晚三叠世的属,而Qiyangia则主要产于下侏罗统,根据地层层序及上、下层位产出的海相双壳类和腕足类化石时代分析,冬曲剖面的Qiyangia-Yunnanopharus动物群时代无疑为中侏罗世巴通期,扎窝茸组产非海相双壳类“Cuneopsis”,Yunnanopharus,Plicatunio,Nipponaia(Eonipponaia),Cyotrigonioides,Danlengicon-cha,Nakamuranaia等7属9种,其中包括新种Yunnanoconcha(?)ovalis,Danlengiconha tanggu-laensis,Cyotrigonioides(?)ellipticus和Nipponaia(Eonipponaia)?bifurcata,基于下伏海相地层中双壳类和腕足类化石的佐证,它们的时代最有可能是在晚侏罗世基末里期至早白垩世期间,据化石围岩的粒度分析以及埋藏学研究表明,这些类三角蚌类主要生活于水体安静、有机质含量丰富的淤泥质基底,繁盛于近海三角洲平原上的湖沼环境,同时,由于海退初期尚有可能受到海水短暂侵漫的影响,造成它们生存环境的咸化     

超临界流体热力学函数的理论计算

Ｄｕａｎ等（１９９２。１９９６）基于分子间相互作用势能模型,建立了一个适合于超临界流体的状态方程,此方程能反演出世界上几十个实验室测定的成千上万个纯组分及混合物的ＰＶＴ（压力、体积、温度）数据（温压范围：Ｐ〈２ＧＰａ,Ｔｃ〈Ｔ〈２０００Ｋ）。最近的研究发现,此方程能准确预测Ｈ２Ｏ、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｎ２及它们的混合物在Ｔ＝１．３Ｔｃ,Ｐ＝０到Ｔ＝２０００Ｋ,Ｐ＝１０ＧＰａ这一温压范围内的压力、体积、     

地球物理测井在天然气水合物勘探中的应用

天然气水合物是一种潜在的巨大能源。美国、日本、俄罗斯等发达国家在该领域已经进行了大量的研究工作，试图从各个角度去探测天然气水合物的存在并评价其蕴藏量。地球物理测井在天然气水合物探测与储量评价领域发挥了重要作用并且随着以勘探天然气水合物为目的的钻井的增多，日益受到重视。基于国内在该领域研究较少的现状，综述了国外地球物理测井技术在天然气水合物勘探中的应用，详细介绍了常规测井方法定性识别和定量评价天然气水合物储层的孔隙度、饱和度方法和技术，基于含天然气水合物储层的碳氧比能谱测井解释模型以及成像测井在含天然气水合物井段的测井响应。并在此基础上分析了我国在该领域的研究思路。     

中国金矿床工业类型

作为勘查和开发直接对象的含金地质体是金矿床工业价值的决定性要素,是金矿床地质特征的本质规定,也是人们最易识别和掌握的直观标志,以此作为金矿床工业类型的分类基础,划分出10类金矿床:（1）石英脉型;（2）糜棱岩型;（3）蚀变碎裂岩型;（4）冰长石-绢云母石英脉型;（5）角砾岩型;（6）矽卡岩型;（7）微细浸染型;（8）红土型;（9）铁帽型;（10）砂砾层型     

东油田北坡馆陶组河流相砂岩沉积微相研究

本文以济阳坳陷埕东油田北坡馆陶组河流相砂岩为例,详细阐述了河流相砂体的沉积微相研究方法,将研究区内的河流相砂体划分为曲流河、网状河和辫状河三种沉积相,并进一步划分为七类主要的沉积微相。通过单井剖面和井间剖面对比分析,结合地震资料的精细解释,编制了研究区内不同砂层组沉积时期沉积微相平面展布图。     

准噶尔盆地液态烃分子碳同位素组成特征及其应用

文章报导了准噶尔盆地不同地区、不同产层原油和烃源岩样品中正构烷烃和类异成二烯烃碳同位素组成特征。在ｎＣ₁₁－ｎＣ₃₄之间，保罗系湖沼相成因的原油，正构烷烃δ13Ｃ值大部分分布在－２７．０‰──３２．４‰之间，比海相地层的原油重，具有富集13Ｃ的特征。ⅡＡ型烃源岩产出原油的单烃δ13Ｃ值比ⅡＢ型的轻，相对富集12Ｃ。碳源组成相同的原油在正构烷烃和类异成二烯烃碳同位素组成上，有相似的分布范围和较为一致的总体变化趋势，因此单烃碳同位素组成可用于油－油对比和油－源对比中。     

湖北寒武系牛蹄塘组页岩气成藏条件与综合评价

牛蹄塘组是湖北省重要的海相页岩气层系之一,对其深入研究有助于预测资源潜力并指明勘探方向.利用露头及探井资料对区内牛蹄塘组的储层特征、资源潜力等进行了研究.结果表明,牛蹄塘组依据岩性组合可以分为一段和二段,鄂西宜昌?恩施、神农架西侧深水陆棚相以及鄂东南盆地边缘相富有机质页岩厚度大,TOC含量高,以硅质类页岩为主,页岩气成藏物质基础良好.气显较好的地区集中分布在鄂西黄陵背斜东南缘,分析认为较弱的变形、有效的顶底板和适中的热演化是牛蹄塘组页岩气富集成藏的关键.除宜昌局部地区具有勘探开发前景外,秭归、鹤峰等地区仍值得探索,鄂东南及鄂西北地区由于构造变形和岩浆活动强烈,保存条件极差,基本无页岩气勘探前景.      

北半球72 ka BP气候突变事件及其与Toba火山的关系

72 ka BP左右的强降温事件是末次冰期最大的气候突变事件,且同时期发生了第四纪以来最强的火山喷发——Toba火山喷发,后者在此次强降温事件中扮演着什么角色一直是古气候学界研究的热点。对此进行深入的研究,有助于全面评价火山喷发的环境效应,进一步完善末次冰期突变事件的成因机制。系统回顾深海岩芯、极地冰芯、洞穴石笋、黄土、湖泊等古气候载体的研究成果,这些记录对72 ka BP左右的强降温事件和/或Toba火山喷发进行了不同程度的描述,并从不同的角度分析二者的关系。从72 ka BP左右的强降温事件和Toba火山喷发的时间上,以及火山喷发对气候变化影响的机理上看,Toba火山喷发确实对这次强降温事件产生了实质性影响。这个影响在格陵兰冰芯记录中表现得尤为明显,并得到了气候模拟的进一步支持。然而,部分低纬海洋记录研究表明,Toba火山喷发前后气候没有发生显著变化,至少低纬地区的气候不如高纬地区变化明显。古生物研究同时显示出Toba火山喷发并未对其生存环境产生灾难性的影响,由此可见,72 ka BP左右的强降温事件驱动机制及其对Toba火山喷发的响应程度尚存争议。今后的研究应重视提高气候记录分辨率和探测Toba火山喷发证据的研究,从解剖事件的内部结构特征入手,进而建立气候模式与火山效应之间的联系,以此来明确“72 ka事件”驱动机制及其对Toba火山喷发的响应关系。