神府矿区小断层的发育特征与成因机理

结合区域应力场的特点,对比分析生产矿井中揭露的小断层的特征,提出了在区域应力作用下差异沉积造成层间滑动的小断层模式。     

汶川地震断裂作用研究新认识

2008年汶川地震后,人们不得不思考问题是:大地震是如何发生的?下一次大地震什么时候发生?也就是涉及地质学家和地球物理学家一直未解决的科学问题:断层是如何破裂的?震后断裂是如何愈合的?我们试图通过对汶川地震断裂带结构、断裂摩擦行为和断裂愈合过程的研究来回答这些问题。本文将介绍通过对地表露头和汶川地震断裂科学钻探一号孔(WFSD)岩心中汶川地震主滑移带的详细研究,以及钻孔中长期温度监测来分析有关汶川地震断裂动态弱化和摩擦行为,并结合钻孔中长期水文监测计算所得断裂带渗透率变化,分析震后断裂愈合过程,进而探讨和认识汶川地震断裂作用所涉及的上述问题。经过详细研究,确定了汶川地震断裂带(映秀—北川断裂带)宽105~240 m、具有五个不同断裂岩组合的内部结构,是一条经常发生大地震、具多种弱化机制的断裂带;发现了汶川地震不仅具有同震石墨化作用,而且测量到目前世界上最低的动态摩擦系数(≤0.02),同时首次记录到大地震后断裂快速愈合信息。这些研究结果不仅直接回答了一直困扰在地震地质和地震物理学领域几十年的关键问题,而且对完善地震断裂理论和认识汶川地震机制具有极其重要的意义,为防震减灾提供了理论依据。     

胶东蓬家夼金矿床地质地球化学特征--一个与低角度层间滑动断层有关的金矿床

山东半岛是我国重要的黄金产地,已先后发现了数十个石英脉型金矿(玲珑式)和破碎带蚀变岩型金矿(焦家式)。近年来,中国科学院黄金创新工程项目在乳山-牟平地区成功地进行了金矿找矿预测工作,在胶莱盆地东北缘变质基底地层中找到了胶东金矿床新类型——层间滑动角砾岩型金矿。由此得到启发,并在胶东地区掀起了一个沿中生代盆地周边寻找和研究金矿床的热潮。本通过对位于胶莱盆地东北缘蓬家夼金矿的研究,认为该金矿是一个与低角度层间滑动断层有关的金矿床。     

山东胶莱盆地边缘层间滑动角砾岩型金矿地质特征及成矿动力学背景

以蓬家夼、大庄子和发云夼为代表的胶莱盆地北缘层间滑动角砾岩型金矿是近年来确立的一种新类型金矿。这种新类型金矿产出于走滑拉分盆地边缘,并受层间滑动断裂的控制。层间滑动断裂是在伸展构造环境下形成的,一般沿大理岩等相对脆性岩层产出,是一条由碎裂岩、角砾岩等张性构造岩构成、具有一定宽度的断裂构造岩带,具有倾向滑移的特点。层间滑动角砾岩型金矿化主要发生在大理岩质碎裂岩、角砾岩等张性构造岩胶结物内。地质研究及硫、碳及氢氧同位素证据表明,成矿物质和成矿流体具有多源性的特点,以源于下地壳及上地幔的深源成矿流体为主,下渗大气降水及盆地流体不同程度地参与了成矿作用过程,对金矿的形成起到了重要的作用。控矿断裂和金矿化的形成与中生代期间华北东部大地构造环境及胶莱盆地的形成演化密切相关。受区域构造应力场的影响,断裂经历了挤压—伸展—挤压的构造过程。中生代中晚期华北东部岩石圈的剧烈拉张减薄及郯庐断裂带的强烈活动为深源成矿流体的形成和大规模上升创造了聚集和运移的条件,金矿即与这次深源岩浆活动密切相关。     

宝塔滑坡稳定性计算与评价

宝塔滑坡群是由多个滑体组成，本文着重阐述滑坡群中的主体─—宝塔滑坡的稳定性计算与评价。通过采用不平衡推力传递系数法，对宝塔滑坡各个可能滑动的滑动面进行多种方案的计算，以及长江库区水位对宝塔滑坡稳定性的影响。进而对宝塔滑坡作出了稳定性分析和评价，同时也阐明了宝塔滑坡所采用的计算模型的计算结果是切合实际的。     

采煤工作面层状结构底板采动稳定及破坏深度的圆弧滑动解

目前采场底板破坏深度的理论计算是将底板简化为弹性或塑性体进行分析,但没给出两种方法的应用条件,同时也不能处理层状结构底板。为此,将支承压力作用下的底板极限平衡破坏形式视为圆弧型滑动,运用瑞典条分法搜出危险滑面并获取稳定系数和滑面最大深度。借鉴地基基础设计规范,给出底板安全系数值。在此基础上,以均质软、硬岩底板为例,将计算结果与现有理论解以及弹塑性数值解进行对比。讨论了软硬岩组合以及岩层倾角等因素对底板稳定系数及滑面深度的影响规律。研究表明:硬岩底板以局部塑性破坏为主,稳定系数一般较高,可近似采用弹性解;软岩底板一般塑性区范围大,甚至出现塑性滑动,采用极限平衡法分析误差较小。软硬岩组合底板中,当硬岩厚度达到一定值后,可大幅增加底板稳定系数并控制底板塑性区范围。在工作面上部,高倾角底板易发生浅层滑动破坏,而下部则与之相反。实例应用表明,圆弧滑动解考虑了层状底板强度参数的非均一性以及可判断底板的破坏形式,与实际更为吻合。     

基于GRASS GIS与TIN滑动面的边坡三维极限平衡方法研究

基于开源地理信息系统(GRASS GIS),建立三维极限平衡Hovland模型,研究了边坡稳定性计算方法。采用空间平面投影方法对椭球滑动面中各组成单元面积计算方法进行改进,提高了计算效率。考虑边坡主滑方向与各单元倾向之间的关系,给出了能反映正负变化的滑动面各单元安全系数表达式。通过引入约束Delaunay三角形剖分方法与网格优化算法来生成滑面不规则三角形格网(简称TIN)模型,弥补了Grid模型在滑动面边界准确表达方面的不足。相比Grid模型,在相同网格分辨率条件下,TIN滑动面获得的边坡整体安全系数更加接近正确解,能够有效提升计算精度。通过考题与工程实例,对所提方法与程序模块的正确性进行了验证。结果表明,通过分析滑动面上各单元的安全系数,可以进一步划分不稳定区域与阻滑区,能够为滑坡治理措施的制定提供重要参考。     

豫西芦店滑动构造区瓦斯地质灾害的控制因素及相互作用机理

豫西芦店滑动构造区有严重的瓦斯突出及瓦斯爆炸等矿井地质灾害。本文根据“一式”、“二相”、“四场”的瓦斯研究新思路,运用地质学原理与方法,结合芦店滑动构造特征探讨瓦斯突出的众多地质因素及相互作用机理。这一研究无论是对瓦斯地质基础理论研究,还是对芦店滑动构造区的煤矿安全生产,乃至对中国东部伸展构造区煤矿安全开采,皆具有重要的理论与实践意义。     

岩石块体滑动的界面摩擦阻抗时效研究

基于岩石块体摩擦滑动试验反映的特征规律 ,本文分析了岩块随时间滑动的界面阻抗机理 ,并建立粘滑位移弱化时反映滑动界面阻抗时间效应的模型公式阻抗松弛模型。