基于钻进能量理论的隧道凝灰岩地层界面识别及围岩分级方法

钻机钻进过程中钻头旋转产生的扭矩以及作用于钻头的轴推进力是破碎岩石的能量来源,当钻进条件确定时,可用破碎单位体积岩石的实际能耗来反映岩石的物理力学性质。基于此原理在青岛胶州湾海底隧道FK4+375.5的上断面进行了超前地质探孔作业,得到凝灰岩地层中的钻进参数及钻进能量随钻头位移的变化曲线,并利用能量理论对钻进过程中监测的钻机参数进行分析,研究发现：在凝灰岩中,数字钻机参数与围岩岩性响应程度较高,围岩完整、坚硬、无裂隙水时,整体钻进参数值较高;围岩裂隙发育、含水或有断层、夹泥层时,钻进速度、推进力、转速、扭矩、打击能等数据会突变,其值变小。分析所得结果与钻孔取芯、TSP超前预报等物探手段得到的结果基本一致。并采用能量法对围岩进行分析,利用钻进比能划分相应的岩体区段,判断出围岩等级。通过对能量曲线的分析发现,在凝灰岩地层中,当钻进能量小于0.95 kJ时会出现断层或较大的节理裂隙区。     

典型有机物在饱气带土和地下水中迁移的影响因素研究

研究区位于河北省保定市东部排污渠旁,是一处有近40年污水灌溉历史的农田,灌溉用污水主要为保定天鹅化纤有限公司和保定钞票纸厂排放的污水,主要种植农作物为小麦、玉米。饱气带厚度2.4~2.7 m,饱气带土以粉质粘土为主。通过分析距排污渠不同距离、不同深度的土样有机物的测试分析结果,选择苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯并[a]芘为典型污染物,从饱气带土的物理与化学特征、5种有机物的物理化学特征、地下水的动力条件角度,分析了典型有机物在饱气带土与地下水中迁移的影响因素。     

东准噶尔贝勒库都克铝质A型花岗岩微量元素地球化学特征及地质意义

通过对新疆东准噶尔卡拉麦里地区贝勒库都克岩体的岩石地球化学特征的研究,结果表明,在贝勒库都克黑云母花岗岩中Rb、K和Th等大离子亲石元素明显富集,相对富集Zr、Hf等高场强元素,相对亏损Ba、Sr、Nb和Eu等元素,稀土元素含量相对较高,Eu的负异常极强,稀土元素配分模式呈平坦的"V"字型,属于典型的铝质A型花岗岩。该花岗岩在成因上属于A2型,形成于后碰撞的张性环境,其来源可能与洋壳和岛弧建造组成的年轻地壳有关。花岗岩微量元素构造判别图显示它是一种后碰撞花岗岩,标志卡拉麦里地区在晚石炭世造山作用的结束和板内构造演化的开始。该岩体锡质量分数普遍都比较高(15.50 10-6),为锡的成矿物质来源和锡矿矿床学的深入探索提供重要参考。     

隧道施工期超前地质预报实施方法研究

地质信息采集、超前预报与数据解译是隧道超前地质预报中的3个重要环节,首先讨论了超前开挖隧道的地质编录的工作方法,包括风险靶段分级、掌子面地质素描,进而绘制平面地质图,建立三维地质模型,计算不良地质体及含水体在相邻未开挖隧道的出露位置。在此基础上,详细讨论了仪器配合的关键问题,并开发了隧道超前地质预报自动选择程序,可以帮助操作员从中选择不同岩性地区、不同构造发育特点、不同地下水文条件下需要选择的预报方法,并建议了特殊地段的预报方法选择,最后结合工程实例讨论了几种常用的预报方法的数据解译过程中应注意的问题及典型不良地质体的判据。其结果对于隧道超前地质预报工作具有一定的借鉴与指导意义     

大型地下水封石油洞库水幕系统优化设计研究

水幕系统是决定地下水封洞库运营的关键,水幕孔设计是水幕系统的核心组成部分。以国内首个在建的大型地下水封石油储库为背景,运用地下水渗流理论,研究水幕孔间距以及隙宽对地下洞室水封性的影响。研究结果表明,在陡倾结构面条件下,水平水幕孔的间距以及隙宽对水封性具有重要影响。在计算工况中,水幕孔间距为10 m时,水封效果最好;水幕孔间距为30 m时,无法满足水封要求;相同水幕孔间距条件下,隙宽越大,水封效果越好;主洞室拱顶区域,水封效果较差。研究结果可为地下水封石油洞库水幕系统优化设计提供理论依据。     

西天山特克斯达坂一带晚古生代花岗岩类的地球化学特征及其构造意义

依据地质学、岩石学和年代学特征,西天山特克斯达坂一带花岗岩类被解体为早石炭世库勒萨依序列和早二叠世其那尔萨依序列,其同位素年龄分别为347Ma、291～292Ma。通过对该花岗岩类地球化学特征的研究得出,库勒萨依序列A/CNK平均值为1,K2O/Na2O平均值为0.96,（Na2O+K2O）/Al2O3平均值为0.66,里特曼指数δ平均值为3.2,为准铝质钙碱性花岗岩;其那尔萨依序列A/CNK平均值为1.05,K2O/Na2O平均值为1.17,富钾,为过铝质碱性花岗岩。库勒萨依序列为形成于岛弧环境的钙碱性花岗岩,是古亚洲洋向北俯冲的产物;其那尔萨依序列为形成于后造山期松弛阶段的碱性花岗岩。     

新疆东准噶尔锡矿北花岗斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年

对东准噶尔锡矿北花岗斑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得206Pb/238U加权平均年龄为(281±10)Ma,MSWD=9.3,206Pb/238U-207Pb/235U谐和曲线图中下交点年龄为(278±11)Ma,MSWD=7.5,两者在误差范围内完全一致,时代属于早二叠世。结果表明,锡矿北花岗斑岩形成的时代属于东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围(330～265Ma),晚于东准噶尔乌伦古河碱性花岗岩和卡拉麦里碱性花岗岩的形成时代（300Ma左右）,以花岗斑岩为代表的晚古生代岩浆侵入活动延续到早二叠世晚期。     

东准噶尔库布苏南岩体中闪长质包体特征及地质意义

新疆东准噶尔卡拉麦里地区库布苏南晚古生代后碰撞准铝质过铝质花岗闪长岩体中广泛发育大量的暗色微粒闪长质包体.岩石学、矿物学、主量元素和微量元素地球化学研究表明,包体在地球化学特征上表现为与寄主花岗岩既相互联系又受其制约.库布苏南花岗闪长岩体具有低锶初始比值I(Sr)和正εNd(t)值,表明花岗岩的来源有地幔物质参与,而大量发育的暗色微粒闪长质包体是壳幔岩浆混合作用最直接的证据,微粒包体是基性源岩部分熔融作用形成的残余体.与准噶尔碱性花岗岩一样,载荷包体的准铝质过铝质花岗岩是晚古生代后碰撞阶段构造岩浆活动的岩石类型之一,其形成和演化标志了准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长的过程.     

不典型卵巢畸胎瘤的CT表现与病理对照分析

目的：探讨不典型卵巢畸胎瘤的CT表现。方法：分析经手术病理证实的CT检查呈不典型表现的卵巢畸胎瘤50例,并与病理结果对照。结果：50例中,均发生于单侧卵巢,右侧27例、左侧23例。大小范围为1．1～12．8am。形状呈类圆形43例、分叶状5例、不规则形2例。囊性或以囊性为主45例、实性5例。根据肿瘤CT表现与病理特征分：囊肿型38例（偏低密度囊肿型12例,高密度囊肿型9例,厚壁囊肿型9例,薄壁囊肿型8例）、无壁全脂肪型3例、实性型5例和混合肿瘤型4例。结论：有些不典型畸胎瘤也具有一定的CT特点,熟悉其CT征象及病理基础有利于提高诊断和鉴别诊断水平。     

考虑关断时间的回线源激发TEM三维时域有限差分正演

从麦克斯韦旋度方程出发可以直接导出瞬变电磁场扩散方程,然而扩散方程不含电场对时间的一阶导数,不能构成显式的时域有限差分方程,借鉴du Fort-Frankel有限差分离散方法引入虚拟位移电流项构建显式时域有限差分方程.对Wang和Hohmann的经典时域算法进行了两点改进:第一,通过将矩形回线源电流密度加入麦克斯韦方程组的安培环路定理方程,实现回线源瞬变电磁激发源加入;第二,在计算中考虑关断时间.第一点改进使时域有限差分方程考虑了一次场的计算,并且源的计算不再依赖均匀半空间模型响应作为初始条件,使算法能够适应表层电阻率不均匀时的三维复杂模型.由于实际观测中不可能出现阶跃电流的关断形式,第二点改进可以方便设置发射电流下降沿.采用改进的三维时域有限差分正演算法对均匀半空间模型、四类三层模型、均匀半空间中含有低阻块体模型进行了计算并分别与解析解、线性数字滤波解、积分方程解和Wang的三维时域有限差分解进行了对比验证.以H模型为例,采用建立的三维时域有限差分正演算法计算了不同关断时间的斜阶跃脉冲回线源瞬变电磁中心点感应电动势衰减曲线.以实际地质资料为基础,构建包含两层采空区的三维复杂模型,以1 μs的极短关断时间进行了复杂模型定回线源瞬变电磁响应计算,并计算了该复杂模型的视电阻率曲线.