基于统一强度理论的柱形孔扩张问题研究

考虑了岩土材料的软化和剪胀特性,利用空间轴对称问题的统一强度理论分析了柱形孔扩张问题,求出了岩土材料在柱形孔扩张时的应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的统一解表达式。对蒋明镜-沈珠江扩孔公式从不同的方面作了论述。通过算例分析了岩土材料的软化和剪胀特性以及统一强度理论参数对应力场、位移场和扩张压力的影响。已有的关于该问题的Tresca解和Mohr-Coulomb解均为本文的一个特例。     

汶川8.0级地震前BSQ型数字垂直摆倾斜仪观测到的地形变异常现象

地倾斜连续观测是地壳形变观测研究中重要内容。汶川8.0级地震前,布设在四川德阳金河测点的新型BSQ型数字垂直摆倾斜仪观测到了明显的地形变异常现象。分析其观测结果可知,汶川8.0级地震前约半月时间内德阳金河测点的地倾斜运动速度较过去的平均运动水平提高了数十倍,且震前地表快速倾斜的方向在N25°W左右。除此之外,德阳金河BSQ型数字垂直摆倾斜仪测点还观测到较为完整的,对应于可以反映地表应力集中、释放过程的震前地表破裂过程。上述现象为今后研究强震孕育机理提供了重要的信息。介绍与分析了布设在龙门山断裂带附近的其它类型地倾斜仪在震前的观测结果。事实证明,BSQ型数字垂直摆倾斜仪在强震前的浅表过程监测中具有重要意义,值得在今后的地震前兆台网工作中进行推广。     

昆仑山北坡岛状冻土区西大滩大型饮用矿泉群成因分析

在对昆仑山北坡岛状冻土区西大滩大型饮用矿泉群水文地质、导水与控水断裂、水化学等方面实地调查和EH-4高频、电测深勘探的基础上,认为矿泉群的补给源为昆仑山玉珠峰一带的现代冰川底部冰雪覆盖融区水、冰雪消融水、大气降水和地表水.补给源水通过具多期活动性的F3和F4正断层组破碎带补给深层地下水.深层地下水在西倾近南北向正断层组F2及F2-1,2的导水断层破碎带富集并继续向北径流,径流至F1南倾活动性逆断层上盘时,形成富水"三角区",并沿F1断层破碎带排泄出地表,是西大滩大型饮用矿泉群形成的主因.     

三维地质图制作方法——以1∶50万海南岛地质图为例

将Global Mapper、ArcGIS、MapGIS三款GIS软件有效结合起来,以海南岛为例进行基于DEM的三维晕渲地质图的制作方法研究。首先将SRTM数据和矢量地理数据在不同地图参数下进行自动配准,然后实现地质要素与DEM模型的精准匹配,最后根据DEM对第四系地质界线进行微调,实现了1∶50万海南岛三维地质图的制作。同时总结了不同椭球体与坐标系统下的数据转换、DEM空白区数据填补、晕渲地质图生产的方法。三维地质图制作所采用的DEM数据完全满足1∶50万三维地质图的制图要求;与传统地质图相比,其立体感和可读性明显增强,图件信息量显著增大,图面呈现清晰的三维地质结构,很好地提高了制图精度。该方法为我国三维地质图的制作提供了一个新的方法和思路,并为其他三维图件制作提供了参考借鉴。     

泰安台日本6.8级地震前体应变变化观测报告

2007年7月16日日本发生ML 6.8地震。此次地震前的7月6日,山东泰安台钻孔应变仪观测到异常变化。本文报告了变化情况,同时给出了水位和气压的变化。     

基于RFPA3D和微震监测的白鹤滩水电站左岸边坡稳定性分析

白鹤滩水电站左岸边坡受缓倾角软弱面及NW向断层影响,施工、运行期的边坡稳定性问题尤为重要。为研究左岸边坡在开挖卸荷过程中应力场、位移场分布规律,揭示岩体内部破坏失稳机制,利用RFPA3D（realistic failure process analysis）软件以拱轴线剖面为例建立准三维数值模型,再现坝基边坡岩体裂隙萌生、发育、扩展直至贯通的渐进损伤破坏过程。结合左岸边坡开挖卸荷及应力调整过程中的微震活动演化特征,圈定工程边坡潜在危险区域,探讨可能的失稳破坏模式。分析表明：基于离心加载法计算得到工程边坡开挖后安全系数为1.33;边坡表层区域受缓倾角错动带控制,变形破坏最为明显,以小范围楔形体滑移为主。该研究结果可为白鹤滩水电站坝基边坡后期施工提供依据,对于类似岩质边坡工程施工具有一定的指导作用。     

降雨下边坡开挖支护离心模型试验

为研究降雨下高速公路高边坡在开挖及运营过程中的变形规律及稳定性,以柳南公路改扩建工程某处典型高边坡为原型,利用大型土工离心机及自主研发降雨装置,开展12组不同开挖-支护时序边坡模型试验,通过对边坡从变形至破坏全过程监测,分析不同支护时序条件对边坡稳定性的影响。结果表明:实时支护能有效抑制边坡在水平和竖向的变形,在边坡开挖至第1级和第6级后,坡顶水平变形分别降低33.9%和30.4%,竖向变形降低54%和11.6%;实时支护对维持降雨下边坡稳定状态非常有利,边坡开挖至第2、4、6级后遭遇降雨,其稳定系数降低了10.1%、5.4%、6.5%;相同降雨量下,无实时支护边坡的稳定系数要比实时支护至少降低50%,说明了实时支护对降雨下边坡稳定性的意义巨大。      

新疆准噶尔北缘阿克希克铁金矿流体包裹体研究

阿克希克铁金矿床位于准噶尔北缘,矿体呈似层状、脉状、透镜状赋存于南明水组火山岩及凝灰岩的接触带上。围岩蚀变不发育,主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等。矿床的形成经历了火山沉积期和热液期,铁矿化主要形成于火山沉积期,金矿化主要形成于热液期。火山沉积期石英以发育液体包裹体和少量含CO2包裹体为特征,热液期石英以发育含CO2和碳质(CH4和C4H6)包裹体为特征。火山沉积期成矿流体为中温(集中于180~320℃)、低盐度(集中于6~10 wt%Na Cleq)、中-低密度(0.59~0.98 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2体系。热液期成矿流体为中温(集中于220~320℃),低盐度(集中于2~10 wt%Na Cleq),中-低密度(0.55~1.03 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2-CH4型流体。火山沉积期石英的δDSMOW为-129.9‰~-97.9‰,δ18OSMOW值介于7.9‰~12.3‰,δ18OH2O值为-2.6‰~4.4‰,推测成矿流体为海水与岩浆水的混合。热液期石英的δDSMOW介于-129.8‰~-102.6‰,δ18OSMOW值介于11.2‰~16.1‰,δ18OH2O变化于3.1‰~7.4‰,推测成矿流体为变质水混合深循环的大气降水。结合矿床地质特征、流体成分和性质,本文认为热液期金矿化与CO2-CH4流体有关。     

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系马五1层的古岩溶作用与天然气富集

鄂尔多斯盆地中部气田的储层为奥陶系马家沟组白云岩风化壳,马五１层为其主力气层,该层可分为四个小层,沉积相为分布稳定的蒸发潮坪环境,经历了表生期和浅、深埋藏期岩溶作用,天然气主要聚集在岩溶孔洞缝中。     

长白山火山下方地幔转换带中滞留的俯冲太平洋板块存在空缺吗?

针对近年来长白山火山下方地幔转换带中是否存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺"而引起的不同科学认识的热烈辩论,本文主要回顾了我国东北地区地幔转换带的体波成像结果。使用相对走时残差的远震体波成像结果显示,长白山火山以西地幔转换带中存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺";而使用绝对走时残差的区域成像和全球成像结果,尽管展示出长白山火山以西比以东略低的波速异常,但长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域下方的地幔转换带均展示出明显的连续的高波速异常。在接收函数分析时,如果以全球平均值660km而非我国东北地区平均值670km作为基准,来分析660km间断面是抬升还是下沉;以全球平均值250km而非我国东北地区平均值260km作为基准,来分析地幔转换带是增厚还是减薄的话,则可以得到长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域660km间断面下沉与地幔转换带增厚的认识。这种与绝对走时残差成像结果展示的地幔转换带为连续的高波速异常结果相一致的结果,说明太平洋板块俯冲前缘已由日本海沟抵达我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处。结合高温高压实验、数值模拟与岩石地球化学研究结果,本文并不支持长白山火山以西的地幔转换带存在低波速异常指示的板块"空缺"和地幔转换带"减薄"的认识。长白山火山的深部起源与太平洋板块深俯冲至我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处形成的"大地幔楔"结构动力学相关。