A two‐dimensional coupled hydromechanical discontinuum model for simulating rock hydraulic fracturing

Within the framework of our discontinuous deformation analysis for rock failure algorithm, this paper presents a two‐dimensional coupled hydromechanical discontinuum model for simulating the rock hydraulic fracturing process. In the proposed approach, based on the generated joint network, the calculation of fluid mechanics is performed first to obtain the seepage pressure near the tips of existing cracks, and then the fluid pressure is treated as linearly distributed loads on corresponding block boundaries. The contribution of the hydraulic pressure to the initiation/propagation of the cracks is considered by adding the components of these blocks into the force matrix of the global equilibrium equation. Finally, failure criteria are applied at the crack tips to determine the occurrence of cracking events. Several verification examples are simulated, and the results show that this newly proposed numerical model can simulate the hydraulic fracturing process correctly and effectively. Although the numerical and experimental verifications focus on one unique preexisting crack, because of the capability of discontinuous deformation analysis in simulating block‐like structures, the proposed approach is capable of modeling rock hydraulic fracturing processes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

新开GIS专业的遥感图像处理课程教学探讨

作为地理信息科学(GIS)专业核心课程之一,《遥感数字图像处理》课程已成为遥感课程体系建设的一个重要环节。探讨在新开GIS专业的《遥感数字图像处理》课程教学中,围绕如何提高课程教学质量这一目标,在优化教学内容、丰富实践教育、教研一体化等方面提出了一系列的改革措施与建议,尝试为相关院校新开专业的课程教学提供借鉴与参考。     

湘西合仁坪金矿床硫、铅同位素地球化学

湘西柳林汊一带广泛分布钠长石_石英脉型金矿,合仁坪金矿床是其典型代表。文章对合仁坪金矿床的硫、铅同位素进行了研究,并与区域石英脉型金矿床进行对比,探讨了该矿的成矿物质来源,并初步确定了其矿床成因。研究表明,合仁坪金矿床硫化物的δ34S值范围较窄(-4.8‰~4.4‰),平均为-0.6‰,该矿床的硫为深源硫,由深部变质流体带入;铅的同位素组成较均一,并表现出明显的造山带铅的特点。结合区域成矿作用,进一步研究揭示,合仁坪金矿床为一典型的造山型金矿,其成矿可能与湘西雪峰山地区加里东期的造山作用有关。     

大别山晓天—磨子潭韧性剪切带主要造岩矿物的变形与应变分析

大别山北缘的晓天—磨子潭韧性剪切带主体发育在北大别片麻岩之上,具有近水平左行剪切的运动学特征;剪切带自中心向外围依次发育超糜棱岩、糜棱岩、初糜棱岩、变形片麻岩(片岩)、围岩,发生变形的主要造岩矿物包括石英、长石、角闪石、云母等。岩石有限应变测量和矿物颗粒形态学优选方位统计显示,随着糜棱岩化程度的加强,主要造岩矿物平均粒径均呈递减变化;矿物长短轴所反映的应变均呈加强的趋势,矿物长轴与X的锐夹角皆逐渐变小;以90°为一个区间统计的矿物长轴定向显示,变形矿物的长轴在钝角区间(顺剪切方向)有优选,以15°为一个区间统计的矿物长轴定向显示,矿物定向存在一定对称性,即在锐夹角区的优选区间和钝夹角区的优选区间互为补角区间。此外,云母矿物的应变在不同样品中均显示最大,其次为石英、角闪石、长石;随着构造岩类型的不同,应变的变化趋势最明显的也是云母,其次为石英,角闪石和长石变化不明显;矿物长轴与X轴夹角的统计表明,云母、角闪石长轴与X轴锐夹角比石英、长石均偏小。矿物的变形还表明,指示剪切带剪切方式最明显的是云母类矿物,尤其是云母鱼构造,是判定运动方向的可靠标志,其次是角闪石,较之斜长石更易形成不对称残斑构造;综合矿物在剪切带中的含量和分布,结构特点,以及对剪切带应变反映的"灵敏性"等方面的因素,石英矿物最能表现剪切带的整体应变状态,是较为理想的应变标志矿物。上述结果表明不同矿物随变形环境的渐变,在粒径、应变、形态学优选等方面具有较统一的变化,即不同变形矿物在反映剪切带的剪切作用方式、应力—应变等特征时是较为一致的;同时不同矿物在上述变化中又表现出区别于其他矿物的各自特点,这反映了矿物自身的晶体结构、结晶形态、力学性质、变形习性等特性。所以,对于研究韧性剪切带而言,针对不同研究内容,要综合不同矿物的变形情况来选取合适的变形矿物及其变形组构来研究,才能得到更准确的结果和更合理的解释。     

磷灰石对铀的吸附实验及其对相山矿田铀成矿意义探讨

相山铀矿田是典型的火山岩型热液铀矿田,在矿田内赋存的铀矿物主要有沥青铀矿、钛铀矿、铀钍石等,大量的水云母、磷灰石、赤铁矿、绿泥石、金红石、微晶石英等矿物与铀矿物密切共生。这些共生矿物的共同特征之一为颗粒细小,呈纳米级,非晶质,胶体性质显著。铀矿物大量分布于这些胶态共生矿物的表面和裂隙中（胡宝群,2011;王倩,2016）。可知,吸附作用是导致铀富集沉淀的重要机理之一。本文以磷灰石为例,通过宏观地质特征研究及实验模拟,探讨pH、温度、热液共存组分、时间等物理化学条件对磷灰石吸附铀的制约,进而探讨磷灰石的吸附性能对富大铀矿床形成的意义。     

华北克拉通西部鄂尔多斯地块长城系碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及意义

自1.85 Ga西部陆块与东部陆块沿中部造山带碰撞拼合形成统一的华北克拉通之后,中—新元古代克拉通经历了广泛的陆内拉伸,形成了熊耳裂陷槽、燕辽裂陷槽、渣尔泰—白云鄂博—化德裂陷槽及东缘裂谷系。前人根据钻井资料及区域地层对比认为鄂尔多斯地块变质基底之上沉积了中元古代长城系—蓟县系。其中,长城系下部主要为石英岩夹板岩,上部为粉砂质板岩、硅质板岩及含燧石条带白云质灰岩与石英砂岩;蓟县系以白云岩为主,夹少量砂岩、页岩。本文对采自鄂尔多斯地块6口钻井中的长城系进行了碎屑锆石年代学研究。结果表明,鄂尔多斯地块长城系浅变质沉积岩的碎屑锆石年龄组成了1.60 Ga、1.85 Ga、1.95 Ga、2.35 Ga和2.50 Ga等峰值。与华北克拉通内部中—新元古代沉积岩碎屑锆石年龄峰值对比结果表明,长城系沉积岩的碎屑物质来自华北克拉通内部。结合区域钻井资料及前人研究成果,推断中元古代鄂尔多斯地块北缘及东缘为隆起剥蚀区,西南部为沉积区,其西南缘为被动大陆边缘,与北秦岭地体之间被宽坪洋分隔。     

我国重要矿产资源战略性评价

重要矿产资源尤其是战略性矿产的安全保障历来是世界各国关注的重点之一。关于战略性矿产的研究,欧美等发达国家和地区已经建立了一套比较成熟的理论和方法,并不定期更新战略性矿产目录。而我国对于战略性矿产的研究相对较晚,尚未形成统一的内涵意义、评价体系和方法。为此,本文在重新界定战略性矿产内涵基础上构建供应风险-经济价值二维评价体系,运用定性和定量相结合的评价方法综合评价我国主要矿产资源的战略性。     

基于FY3A/MERSI资料分析广东省气溶胶光学厚度分布

利用国产极轨气象卫星FY3A的MERSI AOD产品分析2010—2013年广东省气溶胶光学厚度的分布规律。结果表明:MERSI AOD产品与地面太阳光度计实测数据的相关系数为0.72,其平均绝对值误差为0.12,均方根误差为0.15,数据精度可满足研究需要;从AOD的空间分布看,珠三角西翼东翼山区五市,其中佛山市、东莞市、中山市为广东省AOD均值最高的地区,梅州市、河源市为广东省AOD均值最低的地区;从AOD的时间分布看,2010—2013年间,AOD呈现先升高后降低的趋势,2011年为拐点,与此同时,AOD还表现出明显的季节变化特征,春季为AOD高值期,夏季、秋季次之,冬季最低。     

分数阶混合随机泛函微分方程的能控性

主要研究了分数阶混合随机泛函微分方程的能控性.在无限维空间下,假设所考虑方程线性部分生成半群不是紧的,使用非紧性测度技术和Mönch不动点定理,给出了方程能控性充分条件,并通过一个例子说明了结论的有效性.     

热带印度洋海温海盆一致模的变化规律及其对东亚夏季气候影响的回顾

近十几年,热带印度洋对全球气候的作用越来越受到关注.本文从热带印度洋气候态特征、海温海盆一致模的变化规律以及对东亚夏季气候的影响方面回顾了这些研究工作,并且对这些研究以及存在的不足做了系统的总结.