地基承载力上限分析中的Monte Carlo搜索技术

Greco提出的临界滑裂面搜寻的Monte Carlo搜索技术具有原理简单、适应性强、搜索性能好及容易编程实现等优点,目前该类方法已在边坡稳定的优化计算中有许多成功的应用。为能够在多块体上限法求解地基极限承载力的优化计算中应用Monte Carlo搜索技术,基于上限法相容速度场的要求及地基承载力问题的特点,对Monte Carlo搜索技术实现中的目标函数、几何约束条件、初始破坏面的产生以及收敛准则等重新进行了设置。由于Monte Carlo搜索技术随机性的特点,某一次的搜索优化往往存在陷入局部极值的危险,为解决这一不足,采取了随机设置多次初始破坏面分别进行搜索优化的办法,计算表明,优化效果很好。通过对实际问题的计算以及对比发现,Monte Carlo搜索技术在此处多块体上限法求解地基承载力问题中的优化应用是相当成功的。此外,由于此处的优化是以破坏面上的节点为对象的,因此,不但可以方便地考虑三角形块体的优化,而且也可以方便地考虑四边形块体的优化问题,其适用性更强。     

煤柱-顶板系统协同作用的脆性失稳与非线性演化机制

把坚硬顶板视为弹性梁,把煤柱视为应变软化介质并采用W e ibu ll分布描述它的损伤本构模型,本文对坚硬顶板和煤柱组成的力学系统,用突变理论方法研究了它的演化失稳过程。通过对建立的尖点突变模型的分析发现,系统失稳主要取决于系统的刚度比k与材料的均匀性或脆性指标m值,并给出了失稳的充要条件力学判据和失稳突跳量的表达式。考虑煤柱介质的粘性或蠕变性,建立了系统演化的非线性动力学模型物理预报模型,并给出了根据顶板沉降观测数据反演非线性动力学模型的方法和稳定性判别准则。对木城涧矿根据观测序列进行了动力学模型的反演分析,一个重要发现是:D值在临近失稳时陡增出现峰值而后急剧下降。根据材料损伤与声发射累计计数的对应关系,建立了系统演化过程中声发射率的动力学模型,并进行了声发射模拟分析和分维分析,发现m值与系统的演化路径对系统演化的声发射活动规律及分维特征有重要影响,单纯根据声发射监测和降维现象预报冲击地压是不可靠的。     

福建漳州复式岩体磁铁矿的成因矿物学特征

漳州花岗岩岩基共分两期七次(Ⅰ-Ⅶ)侵入,是中国东南沿海燕山晚期有代表性的大型复式岩体。笔者对区内各类花岗岩磁铁矿作了较深入的矿物学工作,包括晶出产状、晶体形态、X射线衍射、红外谱学、化学成分及稀土元素地球化学等方面的研究。本文重点论述磁铁矿的标型特征及成因意义,并提出区分不同成因花岗岩类岩石磁铁矿矿物学的判别标志,结合副矿物组合及岩石化学特点,对区内早、晚两期花岗岩类的成因分别判别为I型和A型花岗岩。     

喜马拉雅山珠峰绒布冰川流域径流模拟

基于2009年5-10月喜马拉雅山北坡珠峰绒布冰川流域实测水文气象数据、 50 m分辨率DEM和中国第一次冰川编目资料, 在HYCYMODEL水文模型中加入冰川消融子模块, 模拟了绒布冰川流域径流过程.冰川消融子模块以海拔5 180 m基站的实测日气温、 日降水作为模型输入, 把气温、 降水插值到该流域40个高程带中, 分别计算各高程带的冰川消融和裸地蒸发, 并考虑液态降水对冰面的加热作用.野外气象观测表明: 2009年5-10月流域海拔5 180~5 750 m内, 月气温递减率在0.63~0.73 ℃·(100m)^-1之间, 均值为0.70 ℃·(100m)^-1; 同期降水观测显示, 海拔5 180 m以下降水梯度为-7.3 mm·(100m)^-1, 该高度之上降水梯度为22 mm·(100m)^-1. HYCYMODEL水文模型的敏感性检验表明, 该流域径流变化主要受气温影响, 降水变化引起的径流变化较小, 气温和降水变化对流域径流的影响是非线性的.     

滇黔桂地区卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统构建和找矿实践

南盘江—右江成矿区作为中国南方集中产出卡林型金矿的地区,是我国最重要的金资源产地之一。笔者等通过沉积系统、地层系统、岩石系统、构造系统、年代系统、物质系统、就位系统、动力学系统的研究,拓展了构造蚀变体的内涵,建立其判别指标,明确其既可产出于不整合面之间,亦可在能干性差异大的岩层之间,构建了中国南方卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统,建立了贵州卡林型金矿区域找矿预测综合模型。笔者等基于构建的成矿系统和预测模型,开展了区域成矿预测,圈定找矿靶区,进行了理论指导下的找矿实践,实现了贵州卡林型金矿的历史性突破。     

非饱和土的新非线性模型及其应用

为描述非饱和土的应力-应变特性,基于非饱和土三轴剪切试验,提出泊松比变化率（即切线泊松比随轴向应变的变化速率）的概念,发现非饱和土的切线模量和泊松比变化率均随轴向应变的增加呈指数衰减规律,基于此提出了一种描述非饱和土应力-应变关系的新非线性模型。该模型不仅能描述应变硬化,而且能描述应变软化;能对非饱和土三轴不固结不排水剪、固结排水剪、固结不排水剪试验的应力-应变关系进行描述;模型共包含6个参数,物理意义明确,确定方法简便。利用提出的模型对国内外文献中的三轴试验进行了模拟,结果表明,模拟结果与试验数据有很好的吻合度,从而验证了模型对试验数据的合理性和适用性。     

东天山板块构造分区、演化与成矿地质背景研究

围绕东天山找矿的基础地质构造问题，编制了新的1：50万东天山地区大地构造图和1：100万东天山地区成矿规律图。划分出新的大地构造单元，确认了中天山结晶轴的存在。将东天山地区显生宇以来的大地构造演化划分为洋壳扩张、俯冲岛弧、弧后盆地和碰撞造山期及造山期后伸展5个阶段，各阶段分别形成了对应的矿床和矿床组合，明确了主要矿床如土屋铜矿（泥盆纪－早石炭世增生弧背景）、黄山－香山铜镍矿（早二叠世同碰撞背景）的成矿时代和成矿环境。     

我国页岩气资源及影响因素

在世界面临能源短缺的背景下,页岩气作为油气勘探的一个新领域,越来越得到世界各国的重视。我国页岩气资源丰富,许多盆地或地区具有页岩气大规模成藏的地质条件,对页岩气的研究显得尤为重要。该文介绍了我国页岩气资源储量、分布及开采面临的问题,概述了页岩气地质特征。在此基础上探讨了我国页岩气的影响因素,认为我国页岩气主要受有机碳含量、成熟度、裂缝的发育程度、地层压力的控制;页岩气与煤层气同属于非常规天然气,其赋存形态、成因类型、富集规律具有很多相似之处,因此可将页岩气与煤层气进行对比研究。     

四川盆地东北部气田海相碳酸盐岩储层固体沥青研究

川东北地区海相碳酸盐岩生物礁滩相储层中普遍存在着固体沥青.本文以普光气田上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组储层中固体沥青为研究对象,在显微镜下观察固体沥青的产状特征,测定固体沥青含量和计算固体沥青与储层孔隙的体积比率,分析固体沥青的成因及形成期次,推算古油藏的密度.普光气田飞仙关组固体沥青主要呈环边状附于鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩晶间溶孔,溶蚀孔壁,沥青含量在1.11%～5.73%之间,均值2.92%;长兴组生物礁储层固体沥青多呈团块状充填于各种溶蚀孔洞中,沥青含量0.31%～11.72%之间,均值3.57%.两套储层中的固体沥青含量都有随埋深而减少的趋势.飞仙关组储层中固体沥青与储层孔隙的体积比约为22%,长兴组为43%～56%.普光气田储层固体沥青为热演化成因并为两期形成,飞仙关储层固体沥青为轻质油古油藏裂解形成,长兴组储层固体沥青为稠油古油藏裂解形成.     

Development Phases and Mechanisms of Tectonic Fractures in the Longmaxi Formation Shale of the Dingshan Area in Southeast Sichuan Basin, China

Shale gas has currently attracted much attention during oil and gas exploration and development. Fractures in shale have an important influence on the enrichment and preservation of shale gas. This work studied the developmental period and formation mechanism of tectonic fractures in the Longmaxi Formation shale in the Dingshan area of ??southeastern Sichuan Basin based on extensive observations of outcrops and cores, rock acoustic emission (Kaiser) experiments, homogenization temperature of fracture fill inclusions, apatite fission track, thermal burial history. The research shows that the fracture types of the Longmaxi Formation include tectonic fractures, diagenetic fractures and horizontal slip fractures. The main types are tectonic high-angle shear and horizontal slip fractures, with small openings, large spacing, low densities, and high degrees of filling. Six dominant directions of the fractures after correction by plane included NWW, nearly SN, NNW, NEE, nearly EW and NW. The analysis of field fracture stage and fracture system of the borehole suggests that the fractures in the Longmaxi Formation could be paired with two sets of plane X-shaped conjugate shear fractures, i.e., profile X-shaped conjugate shear fractures and extension fractures. The combination of qualitative geological analysis and quantitative experimental testing techniques indicates that the tectonic fractures in the Longmaxi Formation have undergone three periods of tectonic movement, namely mid-late Yanshanian movement (82–71.1 Ma), late Yanshanian and middle Himalaya movements (71.1–22.3 Ma), and the late Himalayan movement (22.3–0 Ma). The middle-late period of the Yanshanian movement and end of the Yanshanian movement-middle period of the Himalayan movement were the main fracture-forming periods. The fractures were mostly filled with minerals, such as calcite and siliceous. The homogenization temperature of fracture fill inclusions was high, and the paleo-stress value was large; the tectonic movement from the late to present period was mainly a slight transformation and superposition of existing fractures and tectonic systems. Based on the principle of tectonic analysis and theory of geomechanics, we clarified the mechanism of the fractures in the Longmaxi Formation, and established the genetic model of the Longmaxi Formation. The research on the qualitative and quantitative techniques of the fracture-phase study could be effectively used to analyze the causes of the marine shale gas fractures in the Sichuan Basin. The research findings and results provide important references and technical support for further exploration and development of marine shale gas in South China.