利用复测水准资料寻求反映地壳纯形变的定量指标

地壳纯变形分为剪切变形和扩张变形。在前人研究的基础上提出了仅利用复测水准资料求出描述地壳剪切变形和扩张变形指标的方法和步骤，所得的定量指标不受基准的影响，受测量累积误差的影响亦很小，能客观地反映地壳变形的特征。通过理论和实例证明：以一点周围变形分量的最大值代表该点周围垂直面的变形程度比其平均值更能突出变形信息。最后根据实例计算结果分析了剪切变形分量、扩张变形分量与形变速率、构造地震的关系。     

Petrology, geochronology, and tectonics of shear zones in the Zermatt–Saas and Combin zones of the Western Alps

Metre to tens‐of‐metre wide, steeply dipping, greenschist facies shear zones that cut blueschists and eclogites of the Combin and Zermatt–Saas Zones at Täschalp and in adjacent areas of the western Alps were sites of extensive recrystallization driven by fluid flow and deformation. Rb–Sr data imply that these shear zones formed at 42–37 Ma with a systematic younging of structures northward toward, and into, the hangingwall of the Mischabel Structure. Shearing commenced at 400–475 °C and 400–500 MPa and continued as pressures and temperatures fell to 300–350 °C and 300–350 MPa. Individual shear zones were active for 2–3 Myr with later lower grade stages of shearing concentrated into narrow zones. Fluids that infiltrated the shear zones were water rich (X_H2O > 0.9). Alteration zones around albite veins and at the margins of serpentinite bodies are penecontemporaneous with these shear zones and formed at approximately the same conditions. The eclogites were exhumed from c. 64 km at 44 Ma to 14–16 km at 42–41 Ma implying exhumation rates of 2–5 cm yr^?1. Rapid exhumation was probably achieved by extension aided by buoyancy, following subduction of continental crust, and rapid erosion. The shear zones form part of a regional‐scale extensional system responsible for a significant portion of the exhumation of the subducted oceanic crust.     

新疆尾亚韧性剪切带的基本特征及其意义

尾亚韧性剪切带形成于石炭纪晚期.根据其宏观变形构造、显微变形构造等变形特征,说明其经历了早期的推覆剪切和后期的右行推覆剪切两个主要演化阶段.对该区的构造演化及指导找矿增添了一点新的内容.     

辽河油田曙一区杜84块兴隆台油层构造应力场研究

根据辽河油田已有地层、构造资料，研究了杜84块构造格架、主要断裂特点，在此基础上,建立了构造应力场模拟的三维地质模型，用3D-σ软件进行了构造应力场三维有限元模拟研究。其结果表明，杜84块油层受构造应力状态为最大和中间主应力近水平，最小主应力垂直。在此应力场作用下，区内断层运动方式为正断兼水平扭动。三维有限元模拟计算结果表明，沿断层带均发生压应力和剪应力集中现象,从而有利于断层发生扭张性运动。位移分析表明，有明显的呈阶梯状组合的正断位移。据破坏率分析，在现有应力场作用下，油层所在岩体局部会产生裂缝。     

地壳形变的普适表达与对地倾斜的再认识

给出了地壳形变的普适表达式。对地面倾科的内在实质进行了分析，指出它具有剪应变的性质     

A Generalized Backward Euler algorithm for the numerical integration of an isotropic hardening elastoplastic model for mechanical and chemical degradation of bonded geomaterials

An extended version of the classical Generalized Backward Euler (GBE) algorithm is proposed for the numerical integration of a three‐invariant isotropic‐hardening elastoplastic model for cemented soils or weak rocks undergoing mechanical and non‐mechanical degradation processes. The restriction to isotropy allows to formulate the return mapping algorithm in the space of principal elastic strains. In this way, an efficient and robust integration scheme is developed which can be applied to relatively complex yield surface and plastic potential functions. Moreover, the proposed algorithm can be linearized in closed form, thus allowing for quadratic convergence in the global Newton iteration. A series of numerical experiments are performed to illustrate the accuracy and convergence properties of the algorithm. Selected results from a finite element analysis of a circular footing on a soft rock layer undergoing chemical weathering are then presented to illustrate the algorithm performance at the boundary value problem level. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

灞源韧性剪切带特征及其地质意义

本文对灞源地区不同时代的韧性剪切带的运动学、动力学特征进行了研究。笔者认为,前人所称的部分太华群(Arth_3b)是太古宙末期太华群韧性变形的产物;张家坪花岗岩以左旋螺旋式上升侵位;燕山期,多期活动韧性剪切带是本区金矿形成富集的主要原因之一。     

持续开挖效应下结构面剪切力学性质与能量特征研究

基于地下岩体工程开挖扰动的实际情况,开展考虑持续开挖效应,充分反映岩体结构面应力调整过程的结构面剪切试验更具理论意义和工程应用价值。采用人工劈裂方法制备岩体结构面,开展了常规应力路径和持续开挖效应下的结构面剪切试验,系统研究了两种条件下结构面剪切力学性质、声发射特征和能量的演化规律。研究结果表明：开挖扰动荷载强度越大,结构面发生剪切破坏时的剪应力降整体上越大,但持续开挖效应下的剪应力降最大值仅为常规应力路径下剪应力降的48.57%;考虑持续开挖效应的结构面剪切过程中声发射活动主要集中于结构面受剪破坏和剪应力降产生时,且声发射活动强度与开挖扰动强度正相关,声发射振铃计数变化率极值明显小于常规应力路径下的相应值;持续开挖效应下试样裂纹发育密集度、结构面磨损区域及破坏程度均随开挖扰动强度增加而增加,但试样裂纹发育的密集程度和结构面破坏程度相对常规应力路径下的情况轻;考虑持续开挖效应的结构面发生剪切破坏时弹性应变能随扰动荷载增大而增大,均低于常规应力路径条件下的弹性应变能值,持续开挖效应降低了结构面剪切破坏的强度,但更易引发结构面发生剪切破坏。     

考虑应变局部化的粗粒料剪切损伤力学机制

针对粗粒料的应变软化、剪胀等力学特性,通过考虑以剪切带为标志的应变局部化现象,建立了具有广泛适用性的剪切损伤力学模型。损伤模型采用了包体理论中的剪切带数学简化,基于应变等价原理、Weibull分布,推导了粗粒料的应力-应变关系方程。从剪胀作用的机制出发,提出可以描述剪胀弱化的轴向塑性应变和体积塑性应变的非线性函数关系。结合粗粒料三轴压缩试验中的伺服过程,提出了基于遗传算法的损伤模型参数确定方法。通过开展不同围压下的粗粒料三轴压缩试验,对剪切损伤力学模型进行验证,进一步分析了参数演化对粗粒料强度和变形特征的影响。研究结果表明,考虑应变局部化特征的剪切损伤力学模型可以高精度的模拟粗粒料的应变软化和剪胀等特征,有效揭示剪切带内部变形对试样整体宏观变形的影响机制,模型中剪切带参数和围压的关系与粗粒料细观机制一致,计算得到强度组成与颗粒破碎、重组特征较为吻合。     

靖远地区大厚度黄土地基浸水湿陷过程及土中竖向应力特征试验研究

为了研究靖远大厚度黄土在浸水条件下的水分入渗规律和自重湿陷变形特征,在中兰铁路沿线的靖远北站黄土自重湿陷场地进行了不打注水孔的现场浸水试验,监测并分析了地表及地下湿陷变形、试坑周围裂缝、含水率和土中竖向应力变化情况,对水分扩散规律、自重湿陷特性和土中竖向应力变化规律进行了研究,并对地区修正系数β0值和浸润角进行了探讨。结果表明：体积含水率变化分为浸水稳定（2个）、快速增加（1个）和缓慢增加（1个）共4个阶段;浸水过程中,水分在21m处竖向入渗加快、径向扩散减缓,湿润峰最终形态呈现为椭圆状。根据探井和钻孔含水率测试结果,推算出浸润角最大为41°。该场地黄土自重湿陷过程历经剧烈湿陷、缓慢湿陷和固结稳定3个阶段。试验结束时共计发展了13圈环状裂缝,裂缝最远处距试坑边缘26m。根据室内试验和现场测试结果,建议地区修正系数沿土层深度进行修正,0～10m内β0值取1.05,10～27 m内β0值取0.95。在地表至21 m深度范围内,地基土浸水饱和且湿陷充分,土中竖向应力沿深度呈线性增加,土中竖向应力接近饱和自重应力,21m以下的地基土未能充分湿陷,土中竖向应力逐渐减小。该研究成果可应用于中兰铁路...