A Simple Monte Carlo Method for Locating the Three-dimensional Critical Slip Surface of a Slope

Based on the assumption of the plain-strain problem, various optimization or random search methods have been developed for locating the critical slip surfaces in slope-stability analysis, but none of such methods is applicable to the 3D case. In this paper, a simple Monte Carlo random simulation method is proposed to identify the 3D critical slip surface. Assuming the initial slip to be the lower part of a slip ellipsoid, the 3D critical slip surface is located by means of a minimized 3D safety factor. A column-based 3D slope stability analysis model is used to calculate this factor. In this study, some practical cases of known minimum safety factors and critical slip surfaces in 2D analysis are extended to 3D slope problems to locate the critical slip surfaces. Compared with the 2D result, the resulting 3D critical slip surface has no apparent difference in terms of only cross section, but the associated 3D safety factor is definitely higher.     

海洋沉积物中氧化还原敏感元素对水体环境缺氧状况的指示作用

近年来由于人为污染水体富营养化加剧,缺氧区面积不断增大,利用沉积物中氧化还原敏感元素反演水体缺氧情况已经发展成为海洋化学领域的热点研究方向。本文详细阐述了氧化还原敏感元素的富集机制,并总结了利用沉积物中氧化还原敏感元素在不同氧化还原条件下的富集程度反映海水缺氧程度和底质氧化还原状况的一系列指标,如Re/Mo、Cd/U、Th/U、V/Sc、V/(V+Ni)值,U—Mo共变模型,δ~(98/95)Mo,多指标微/痕量元素模型以及氧化还原敏感元素-有机质共变模型等。沉积物中Re、Mo含量、Re/Mo值、自生Mo/U值、Th/U值对上层水体缺氧和氧化条件区分良好,可定量指征上层水体的缺氧情况。沉积物中Re含量近似于1 ng/g(地壳值),Mo含量1μg/g(地壳值),Re/Mo值接近0.3×10~(-3),Mo—U富集系数比为(0.1～0.3)×现代海水,Th/U值2,可指示氧化环境;Re含量在10～30 ng/g,Mo含量近似于1μg/g,Re/Mo值10×10~(-3)～30×10~(-3),Mo—U富集系数比1×现代海水,Th/U值在0～2范围内,可指示缺氧环境;Re含量30 ng/g,Mo富集达到20～40μg/g,Re/Mo值接近0.7×10~(-3)(海水中Re/Mo值),Mo—U富集系数比为(3～10)×现代海水,可指示极度缺氧的硫化环境。Mo_(EF)—U_(EF)交会对数坐标图、氧化还原敏感元素-有机质共变模型指标可定性分析上层水体的缺氧情况;V/(V+Ni)值对于次氧化沉积物指示效果不佳;Cd/U值在次缺氧条件下的变化机制复杂,还需进一步研究。生物扰动、成岩作用、人为污染、水体局限、高有机碳通量、Fe、Mn氧化物循环等因素通过影响氧化还原敏感元素在沉积物中的富集与迁移,从而影响氧化还原敏感元素指标的应用,应剔除有机质吸附与陆源输入等非自生部分的影响,结合各种指标互相印证,综合判别水体氧化还原状态。     

浅基岩埋深条件下多年冻土的瞬变电磁法探测研究

瞬变电磁法（TEM）在青藏高原、东北等地区的多年冻土调查中取得了较好的应用效果,但局限于松散沉积层较厚情形,在基岩埋深较浅条件下探测多年冻土基本处于空白。兰州马衔山多年冻土具有分布范围小、温度高、基岩埋深浅的特点,是应用TEM探测浅基岩埋藏条件下多年冻土分布的理想地区。以马衔山多年冻土为主要研究对象,以季节冻土为对照研究了瞬变电磁响应特征,结合区域构造特征、地层露头、钻孔岩心、地温监测数据等信息,论证并探讨了TEM应用于浅基岩埋深时对多年冻土的探测效果。结果表明：马衔山多年冻土分布受构造断裂形成的低阻带控制,下部为负温岩层,实际分布面积为0.11 km²;TEM应用于浅基岩埋深的多年冻土勘探时更多的对地下岩层做出响应,可结合地质、地貌、水文、植被等信息,利用多年冻土的特点和电阻率的变化情况来判断多年冻土的分布范围;当基岩埋深特别浅时可以与探地雷达、钻孔等其他手段联合反演,从而准确地识别多年冻土与下伏基岩。     

滇西勐糯铅锌矿区赋矿围岩地球化学特征与地质意义

勐糯铅锌矿区位于保山-镇康地块勐糯向斜东翼,是三江成矿带中重要的大型铅锌矿床。矿区内志留系中统上仁和桥组下段(S21)为主要赋矿层位,其中结晶灰岩为主要的赋矿围岩,含矿层顶底板围岩为板理化灰岩、板理化钙质泥岩。区内结晶灰岩及其他围岩稀土配分模式相似,均为右倾型及负Eu异常,指示其具有相似的沉积环境及成岩机制。同时Al2O3-SiO2岩石热水成因模式图、U-Th关系图及Al-Fe-Mn三角图解指示矿区围岩并非热水沉积,均为正常海相沉积。围岩样品U/Th <0.75,Sr/Cu>5,V/Cr <2,Ce微弱正异常及较低的Sr值,指示沉积环境为开放式的氧化浅海环境,沉积期间气候较为干燥,受到部分陆源碎屑影响。结晶灰岩ΣREE为57.11×10^-6,明显低于其他围岩ΣREE值232.02×10^-6,且LaN/YbN为8.81低于其他围岩11.17,可能为热液的淋虑作用导致结晶灰岩稀土元素流失。综合分析认为,结晶灰岩原岩为泥晶生物碎屑灰岩,其形成先后经历了2期构造热事件,早期构造作用使其原岩发生破碎,主要为脆性变形,含矿热液沿裂隙注入,使破碎的原岩发生重结晶,形成颗粒较为粗大的结晶灰岩;晚期构造作用对早期构造形成的结晶灰岩局部进行叠加改造,发生韧性变形,使结晶灰岩糜棱岩化,形成颗粒粗细不均的糜棱岩化灰岩。结晶灰岩的破碎裂隙为含矿热液提供良好的运移通道及容矿空间,并可能提供部分成矿物质,顶底板围岩对含矿热液一定封闭作用。     

土质边坡的饱和−非饱和渗流分析及特殊应力修正

基于连续多孔介质原理与混合体原理引入流?固耦合模型,采用FISH语言编制程序,建立了初始渗流场设置函数、饱和?非饱和渗流分析模块、特殊应力修正模块以及非饱和单元抗剪强度修正模块,实现了利用FLAC3D进行饱和?非饱和渗流分析,同时基于饱和?非饱和渗流场修正非饱和区土体单元的有效应力以及抗剪强度,完成了将FLAC3D中饱和土流?固耦合计算原理扩展到非饱和土中。在二次开发的分析模块基础上对Liakopoulos砂柱排水试验进行数值模拟,验证了计算模型和计算程序的正确性。同时也研究了降雨入渗对土质边坡的渗流场、位移场以及稳定性演变过程的影响,揭示了降雨诱发边坡失稳的机制。     

煤体静载破坏中低频磁场变化特征及产生机制研究

为了研究煤体静载破坏中低频磁场变化特征及其产生机制,进一步完善煤矿动力灾害监测预警技术,通过室内试验、现场试验研究了煤体静载破坏中低频磁场时、频谱特征,并结合微震信号提出了低频磁信号的产生机制。结果表明：煤体静载破坏中所产生低频磁场信号强度为19～156 nT,信号最大幅值、能量与试样强度、加载速度均呈正相关关系。垂直于裂纹扩展面磁场最强,平行于裂纹扩展面磁场最弱。并结果微震信号提出了低频磁场产生机制。低频磁场与微震信号具有时、频域同步性,带电裂纹面随微震信号同频振荡为低频磁场产生机制。现场放炮破煤低频磁信号由簇状脉冲信号及小幅震荡信号组成,其中簇状脉冲成分产生于炮后振动波带动带电壁面的同频振动,而小幅震荡成分是巷帮煤壁趋向新应力平衡状态时发生的横向拉伸破坏及带电煤碎屑运移、摩擦及转动的结果。     

南海南部深水区低品质地震资料处理关键技术

中国南海南部深水区勘探前景广阔,但地震资料极其稀少且品质低。针对中国南海南部深水某区块原始地震资料采集于20世纪70年代、无导航文本、海底记录时间不确定、缺道严重及电缆短的品质限制,造成该区仅有的纸质成果剖面上多次波严重、信噪比低、地层构造形态模糊问题,探索出一套适合于工区地震资料处理的关键技术:采用导航重构技术解决无导航文本问题;采用自相关海底拾取技术解决海底记录不确定问题;采用限频F-K域插值技术解决缺道问题;采用组合法压制多次波技术解决因电缆短多次波难压制问题。最后处理效果表明关键技术的应用使该区地震资料处理取得了预期效果。这些技术成果不仅为我国南海南部深水的油气勘探提供较可靠的地震资料,同时为类似低品质地震资料的处理提供了可借鉴的思路和技术。     

Characteristics,differences and main controlling factors of source rocks in the central‐southern South China Sea Basins

The South China Sea is rich in oil and gas resources. With the increasing exploration of oil and gas resources in the northern South China Sea and the increasing demand for energy in the world, The central‐southern South China Sea have become important constituencies for oil and gas resources. The central‐southern basins of South China Sea can be divided into three types of basin groups, namely, the southern basin group (Zengmu Basin, Brunei‐Sabah Basin), the western basin group (Wan'an Basin, Zhong jiannan Basin) and the Central Basin Group (Liyue Basin, Beikang Basin, Nanweixi Basin and Palawan Basin). At present, the degree of exploration is relatively low, and the source rock has not yet formed a understanding of the system. The main source rock development time, source rock characteristics, hydrocarbon generation potential and control factors of each basin group are still unclear, which seriously restricts the exploration of oil and gas. Based on the sedimentary facies distribution and sedimentary filling evolution, combined with the geoche mical characteristics of the source rocks, the source age, organic matter type, hydrocarbon generation potential and main controlling factors of the basins in the central‐southern basins are discussed. By the detailed research on delta scale, provenance system, paleoclimate conditions, ancient vegetation development and hydroca rbon generation parent material, the main controlling factors of hydrocarbon generation potential of source rocks in each basin group are revealed.