青藏高原东北缘热水-日月山断裂带热水段古地震初步研究

通过遥感影像解译和详细的野外填图,获得了热水-日月山断裂带热水断裂段的断错地貌,其水系右旋断错量为140～940m.沿断裂带的探槽开挖,揭示距今9645±220 a B.P,热水段曾发生一次古地震事件;结合前人的研究结果,认为热水-日月山断裂带热水断裂段上古地震复发间隔约3365 a,全新世以来的倾滑速率为0.03 mm/a.热水-日月山断裂带上已揭露出3次古地震事件,分别为9865±40 a B.P～9425±35 aB.P,6280±120 a B.P和2220±360 a B.P,复发间隔为3500 a左右,由于该断裂段最近一次古地震事件距今已接近2220年,与其复发间隔3365 a年相比尚有一段时间,但考虑到古地震事件的不确定性和年代样品的误差,初步推断热水-日月山断裂带热水段的地震危险性不大,但不排除有中强地震的可能性.     

点源场井-地电位测量三维有限元模拟

井地电法是深部地质矿产勘查的重要方法之一,研究高效率、高精度、适用于起伏地形等复杂条件下的正演模拟算法具有理论和实际意义.本文研究了点源场井地电位测量的三维有限元正演模拟,采用与井轴一致倾斜的计算区域,使剖分单元随地形起伏,用预处理共轭梯度法求解线性方程组,利用行压缩存储和改进的行压缩存储方式来存储刚度矩阵和预处理矩阵,实现了起伏地形和倾斜井情形下的正演计算.此外,本文利用仿射坐标变换技术,给出了平行五面体单元精确的单元积分公式,这种处理技术同样可推广应用于其他平行多面体单元的单元分析,相比于采用等参变换和高斯数值积分,能极大地提高计算效率.文中构建了一些模型算例,其计算结果验证了程序的可靠性和高效性.     

复杂反倾岩质边坡的稳定性分析方法研究

以坡体内含有多组结构面的复杂反倾岩质边坡为研究对象,考虑结构面未将岩块与母岩彻底分离的情况,建立了复杂反倾岩质边坡的稳定性分析方法。首先,根据岩层的受荷状态和岩层间的接触关系,建立各岩层的挠度计算方法。然后,以岩层的挠度为关联变量建立方程组,通过求解方程组得到各岩层间的层间荷载,进而量化了边坡内各岩块后部结构面受到的荷载,并据此构建了各结构面的断裂力学模型。利用该模型并基于断裂力学建立了各岩块的稳定系数计算方法。最后,通过算例分析表明文中建立的复杂反倾岩质边坡稳定分析方法得到的结果与边坡实际破坏形态基本一致。     

缓倾软硬岩互层边坡变形破坏机制模型试验研究

以宜巴高速公路沿途彭家湾软硬岩互层边坡为工程依托,依据地质分析及相似理论建立缓倾软硬岩互层边坡室内模型,采用开挖试验及和注水软化试验来模拟实际中的工程开挖（或河谷下切）和雨水浸润软化过程,研究缓倾软硬岩互层边坡的变形破坏机制。结果表明：在开挖及雨水软化两种工况下,该类软硬岩互层边坡的变形模式都是前期的滑移拉裂变形和后期的整体蠕滑变形,破坏模式是以深部软层为滑动面的整体滑移;硬岩层与软岩层的变形情况略有不同,硬岩层以整体蠕滑变形为主,而软岩层以滑移拉裂变形为主;深部软岩层的状态变化对边坡的整体稳定性影响非常关键;工程开挖（河谷下切）及雨水入渗都会对该类缓倾软硬岩互层边坡的稳定性有重要影响,开挖导致的临空面及微裂隙是滑坡发生的基础,水是滑坡发生的条件和诱因。     

大型反倾库岸岩体变形过程及破坏机制数值模拟

随着边坡地质结构、地层岩性和诱发因素的不同,反倾岩体的主控变形破坏模式都会发生改变。金沙江龙蟠边坡岩体主要为反倾向千板岩和砂岩互层状结构,坡脚河床深厚覆盖层构成了边坡的软弱支座。本文运用离散单元法模拟了大型反倾库岸岩体在漫长的地质历史时期中的变形演化过程,并基于反倾岩体变形的时效性观点,引入强度折减法分析边坡在不同阶段的剪切屈服区扩展情况及相应的稳定性状态。结论表明龙蟠边坡变形岩体是重力弯曲蠕变为主导的成因机制,并归纳提出了软基效应和互层效应共同作用下的大规模反倾岩体的累进性剪切破坏模式,俗称龙蟠模式。     

工程荷载作用下缓倾角反倾似层状岩质边坡变形稳定性分析

在反倾层状边坡的破坏机制和稳定性分析方面,由于其稳定性一般较好,系统深入地研究其破坏机制和稳定性的反而不多。以火山岩地层多次火山喷发旋回形成的缓倾角反倾似层状岩质边坡为研究对象,利用有限元分析其位移矢量图,揭示边坡的变形破坏机制和稳定性控制要素,利用极限平衡法、矢量和法,评价其稳定性,利用强度折减法分析塑性区的扩展规律,揭示滑动面发展的时间空间规律,结果表明,（1）类似层状反倾岩质边坡的潜在破坏模式为剪切–张拉破坏,滑面形态表现为近似折线状：顺坡向穿过凝灰岩夹层和强风化岩体,后缘通过陡倾结构面;（2）极限平衡法、矢量和法的边坡稳定性综合评价表明边坡浅层稳定性不满足工程稳定性要求,深层稳定性满足工程稳定性要求,且三维矢量和安全系数大于二维结果,是三维效应造成;（3）塑性区扩展揭示滑面的空间发展序列为滑面4、5、3。文中的技术路线和分析方案可用于缓倾角反倾层状岩质边坡稳定性评价。     

减饱和砂土缓倾场地的液化性状分析

减饱和法是一种通过减小砂土地基的饱和度,从而提高地基抗液化强度的新方法。基于减饱和砂土中流体模量同步更新的改进算法对减饱和砂土离心机振动台试验进行了数值分析,并与单一流体模量的简化算法进行了对比分析。结果表明：由于改进算法中考虑了因孔压变化引起的等效流体模量的变化,其计算结果更接近试验结果,而简化算法低估了减饱和砂土的孔压积累。基于改进算法开展了不同饱和度、倾斜角度的缓倾场地上液化变形的数值模拟研究,分析发现超孔隙水压力增长的速度及其峰值随着饱和度的增加而增大,饱和度从100%降低至96.4%,同一深度处的超孔压峰值降低约20%～65%,加速度响应的峰值也有明显的降低;沿地基深度0.75 m到9.00 m,侧向位移减少约20%～50%,表明饱和度的降低对抑制倾斜场地上可液化砂土层的侧向变形有显著效果,随着地基深度的减小,饱和度对于侧向位移的影响越来越明显。     

松辽盆地南部增盛断陷油气勘探前景分析

针对增盛断陷研究程度低且未实现油气勘探突破的现状,开展了沉积特征及油气地质成藏条件系统剖析。研究结果表明:增盛断陷发育有以半深湖或浅湖为背景的扇三角洲-湖泊-湖底扇沉积体系,在沙河子组形成了一定规模的泥质中等气源岩和特低孔、低渗碎屑岩储集层,在营城组形成了特低孔、特低渗碎屑岩储集层,并构成了下生上储型、上生下储型和自生自储型三类生储盖组合,具有一定的油气勘探前景;重点勘探层位是沙河子组,兼探层位是营城组,有利勘探目标是斜坡带下端的砂体上倾尖灭带。     

准噶尔盆地深层地质结构叠加演变与油气赋存

根据地表露头、地震、钻井、测年资料,应用地层回剥方法,对准噶尔盆地深层结构进行了解剖。现今的构造区划是石炭系顶面隆坳格局的反映,深、浅层地层沉积隆坳格局和构造变形特征存在差异。石炭纪末的构造事件导致盆地褶皱变形、隆升剥蚀,形成了北西向为主的背向斜构造。早二叠世-中二叠世,沉积在南部,存在多沉积中心、多构造应力环境,形成了二叠纪早中期重要的烃源岩层系。晚二叠世-侏罗纪存在两期大型湖进坳陷盆地沉积,将下伏盆地埋藏,为盆地重要的区域盖层。早侏罗世-中侏罗世西山窑组含煤岩系是盆地内重要的烃源岩层系,中侏罗统头屯河组沉积前,盆地内形成西南高、北东低的大型车莫古隆起,并遭受了强烈剥蚀。白垩系沉积前,盆地受深层断裂活动控制,在侏罗系形成雁列组合正断层构造。白垩纪-新生代,盆地发生翘倾构造作用,北天山山前强烈沉降,褶皱变形,北部隆升。盆地深层存在石炭系、二叠系和侏罗系富含有机质的烃源岩,与叠合连片发育的三叠系、侏罗系、白垩系、新生界泥岩、煤系、膏泥岩等构成了盆地内多套源盖组合,成为盆地油气富集的基础。盆地深层油气围绕构造变动后的富烃中心区赋存。