高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合机制与数值实现

采用渗流力学、断裂力学理论结合Monte Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究高水压作用下岩体原生裂纹的变形和翼形裂纹的萌生、扩展、贯通的渗流-断裂耦合作用机制,建立高水压作用下岩体裂纹的渗流-断裂耦合数学模型,给出该数学模型的求解策略与方法,在Fortran95平台下开发高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合分析程序HWFSC.for。高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合体现在岩体裂纹网络和渗流初始条件都随渗流时步变化。对高压注水岩体裂纹扩展过程进行渗流-断裂耦合分析。结果表明,高压注水条件下,岩体裂纹扩展存在起动水压力,当水压力大于起动水压力时,裂纹尖端开始萌生翼形裂纹,随着裂纹水压力的增加,翼形裂纹扩展,进而与其他裂纹搭接贯通,停止扩展。渗流-断裂耦合分析考虑了裂纹动、静水压力对裂纹产生的法向扩张效应及翼形裂纹的扩展而形成新的渗流通道两方面的影响,连通裂纹数随渗流的发展而增加。岩体裂纹的渗流-断裂耦合分析,能较真实地再现岩体裂纹的水力劈裂现象,描述岩体裂纹的扩展、贯通过程及与之相耦合的渗流响应。     

第8届全国地面岩石工程学术会议(第1号通知)

<正>主办单位中国岩石力学与工程学会:地面岩石工程专业委员会,岩石动力学专业委员会,地下工程分会,测试专业委员会;中国力学学会岩土力学专业委员会;湖北省力学学会;湖北省岩石力学与工程学会会议主题地质灾害诱发机制与防控技术论文征集征文内容涵盖地质灾害诱发机制与防控技术的相关研究方向,包括但不限于以下内容:①岩土力学试验技术与本构关系;②地质灾害勘察与物探新技术;③地质灾害物理与数值模拟新技术;④地质灾害诱发机制与模式;⑤地质灾     

考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性研究

针对目前桩基承载特性确定时未考虑桩-土体系渐进变形过程的现状,采用现场试验和理论分析等手段对考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性展开研究。首先,利用现场试验数据对侧阻和端阻的软化特性展开深入探讨,提出了侧阻和端阻软化模型,明确了模型中各参数取值方法,并验证了其合理性。同时,根据提出的侧阻和端阻软化模型,建立了一种可考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性的迭代算法。算例分析表明,计算获得的破坏性单桩承载特性与实测值有较好的一致性,且可反映侧阻和端阻的破坏特性。实际工程中,结合单桩承载特性分析算法,可根据单桩的实际受力特点灵活选用不同形式的侧阻和端阻荷载传递函数来分析不同桩顶荷载水平下的单桩受力特性。     

松南长岭断陷登娄库组致密砂岩储层发育主控因素及孔隙演化模式

松辽盆地南部长岭断陷登娄库组致密砂岩地层陆续发现了新的天然气区带,显示出巨大的勘探开发前景。利用大量岩心描述及分析化验资料,对登娄库组致密砂岩储层发育的控制因素进行了研究。对比研究认为,埋藏史是控制地区间储层物性差异的主要因素;而在埋藏史相近的地区,沉积微相是控制储层发育的主要因素。沉积分异过程造成不同微相储层岩石学性质的分异,而不同岩石相在成岩作用发生不同孔隙演化过程,其机制为:粒度粗、泥质少的砂岩,在压实过程中趋向于保留更多的原生孔隙,为溶蚀过程提供流体通道,导致溶蚀孔更发育,物性最好;含泥质砂岩中,泥质杂基在压实过程中强烈形变,充填孔喉,降低了物性,特别是降低了渗透率;与泥岩接触的砂岩,极易发生早期碳酸盐胶结,大幅降低了储层孔隙度。根据以上分析认为,心滩中下部及辫状河道中部砂岩最利于形成优质储层。通过对孔隙演化过程的模拟,定量印证了以上观点。     

论恒山—五台山区五台岩群构造岩石地层划分

新太古界五台岩群分布于五台山及恒山南部,以往研究程度高,认识分岐大,划分方案多,研究表明五台山花岗绿岩带是被不同时期、不同性质的韧性剪切带分隔成一系列的北东东向的构造片体,这些韧性剪切带多数情况下主剪切面与上下盘岩层平行,构成不同的构造层或不连续变质地体单元的界面,五台岩群本身属构造岩石地层单位,并将其划分为：石咀亚岩群、台怀亚岩群、高凡亚岩群,三者合称五台山绿岩带。     

青岛青山湾-垭口变沉积岩岩石地球化学特征及其物质来源

青岛青山湾—垭口出露一套浅变质的海相陆缘碎屑沉积岩,上覆岩浆锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为(118.9±3.3)Ma,成熟度较低,与中新生代造山带砂岩类似。稀土元素球粒陨石化标准配分曲线均为轻稀土明显富集的右倾型,表明,研究区碎屑岩具有相同的物源区和构造背景,与活动陆缘的稀土元素配分曲线非常接近。Ce具弱的负异常,指示碎屑岩为大陆边缘海相成因,(La/Ce)N(PAAS)表明陆缘碎屑物质对该区碎屑岩有明显的贡献。主微量元素构造环境判别图解表明,研究区碎屑岩具有活动陆缘和大陆岛弧的特征,经历了相对简单的沉积演化过程;结合稀土元素配分曲线的特征,该区碎屑岩更可能是活动大陆边缘沉积形成。主微量元素分析揭示研究区碎屑岩物源富长英质岩石,镁铁质岩石作为物源也参与到成岩过程中。     

嵩山地区熊耳群火山岩岩石学、地球化学及成因探讨

近年在河南省嵩山地区发现有熊耳群火山岩地层。通过岩石学、地球化学特征及成因研究,认为嵩山地区熊耳群火山岩主要为弱过铝质流纹岩,属于高钾钙碱性系列-钾玄岩系列,以高硅、高钾、过铝、贫钠、贫钙镁为特征;轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏较为明显,Eu强烈负异常,Ce微弱负异常;富Ba而贫Sr,Rb,U,富Zr而贫Nb,Th,Hf,Ta;岩石属A型岩浆作用产物,形成于板内拉张环境。     

义敦岛弧带夏塞早白垩世A型花岗岩成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素制约

义敦岛弧带晚中生代侵入岩体目前仍缺乏高精度的年代学数据制约,其成因也存在争论。作者首次在岛弧带中段夏塞银铅锌多金属矿区发现与成矿关系密切的黑云母二长花岗岩。本文对其开展了年代学、地球化学和Hf同位素分析,探讨成因及构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为103±1 Ma(MSWD=0.5),为早白垩世晚期岩浆活动产物。花岗岩属高钾钙碱性岩系,具有高硅、富碱和铁、贫钙和镁特征,Si O2含量为72.94%~74.98%,K2O+Na2O=7.56%~8.08%,铝饱和指数A/CNK=1.06~1.10,属弱过铝质岩石。岩石富集Zr、Hf等高场强元素和U、Th等大离子亲石元素,明显亏损Ba和Sr。REE具有明显的Eu负异常(δEu=0.13~0.25),总体呈较陡右倾的LREE富集和HREE相对亏损特征。岩相学和地球化学显示其为铝质A型花岗岩。Hf同位素组成εHf(t)=–2.7~0.6,二阶段模式年龄TDM2=925~1095 Ma。地球化学及Hf同位素揭示夏塞岩体为软流圈地幔与壳源长英质岩浆混合成因,并经历了斜长石、正长石和褐帘石等矿物的分离结晶。夏塞花岗岩体具有后碰撞花岗岩特征,形成于早白垩世晚期弧-陆碰撞造山后伸展构造背景。     

矿山开发中的含水层破坏评估方法初探——以白山市恒基煤矿为例

本文以白山市恒基煤矿为例,在阐述矿区地质环境基础上,探讨了矿山开采中的含水层结构破坏评估方法,含水层水位、水量变化、和采矿活动对含水层水质造成的污染。最后提出了防治措施,为矿山地质环境恢复治理提供科学依据,也为其他矿山开采提供参考。     

《福建地质》征稿

《福建地质》创刊于1982年,系福建省地质矿产勘查开发局主管的综合性学术期刊（季刊）,国内外公开发行,出版日期为每季季末。主要刊登内容为基础地质（包括地层、岩石矿物、古生物、构造地质、区域地质）、矿产地质、工程地质、水文地质、地球物理、地球化学、环境地质、遥感地质等研究成果。