涿鹿盆地三维多裂隙地质模型地温场数值模拟

地温场预测是地热资源储量评价的重要前提,深部裂隙岩体渗流-传热耦合温度场研究正受到越来越多的关注.涿鹿盆地是新生代地堑式断陷盆地,地表温泉出露点多,地热资源丰富.依据实际地质调查结果和3条地球物理勘探测线解译的地质构造剖面,建立了矿场尺度的涿鹿盆地三维不平行多裂隙地质模型和地热成因模型,赋值调整参数,得到考虑地下水流动...     

粗糙单裂隙换热特征及全局灵敏度分析研究

干热岩开采时,往往需要借助于压裂手段对储层改造形成换热通道,因此,热储裂隙中的对流换热过程对干热岩采热有重要影响．借助于巴西劈裂试验得到粗糙单裂隙,利用三维激光扫描仪扫描裂隙面得到裂隙的点云数据,经处理之后导入至COMSOL Multiphysics数值模拟软件,建立二维粗糙单裂隙对流换热模型,分析其对流换热特性并开展Morris全局灵敏度分析．结果表明：出口温度和平均对流换热系数随粗糙度增加而增加．局部对流换热系数与裂隙起伏度和波动程度呈强相关性,局部粗糙度较高,换热效率可有效得到提高．在裂隙开度较大（大于40μm）或初始流速较高（大于50 mm/s）时,平均和局部对流换热系数在粗糙度越高时增幅越明显．体积流速与裂隙起伏度有强相关性,起伏度越大的位置对应体积流速越大．压力差随着粗糙度的增大而平缓增加．裂隙开度、初始流速、流体比热容和岩石热导率是花岗岩粗糙单裂隙对流换热过程中的灵敏参数,这些参数对模型的换热效率影响较大,并且与其他参数的相互作用也越强．该研究能够揭示流体在粗糙裂隙中的换热特征,并且找到影响对流换热的主控因素,为增强型地热系统优化设计提供科学依据．     

基于近景摄影测量法计算掘进隧洞中切穿顶拱的裂隙面产状

基于近景摄影测量原理,利用掘进隧洞掌子面上裂隙信息,提出了确定裂隙面产状的方法,并通过将被裂隙所切穿的顶拱曲面沿某一方向拉伸的”曲化平”方法,将弧形线转化成直线,然后应用矢量叉乘确定裂隙面产状,实现了对切穿顶拱的裂隙面产状的计算。最后,通过算例验证了该方法的可行性。     

内含裂隙角的恐龙化石轴向受压数值试验及裂纹扩展机理研究

面临众多古生物化石遭受风化破坏的现实,恐龙化石保护是一项世界性难题。化石的风化原因多种多样,其中化石内部裂隙是导致恐龙化石风化、破坏的重要因素。该文以岩石断裂力学为理论依据,模拟分析内含裂隙的恐龙化石在压力作用下的破坏情况。通过数值模拟的方法,进行了内含裂隙恐龙化石数值压缩试验,并对内含裂隙的恐龙化石裂纹扩展机理进行了研究。研究结果表明,随着裂隙角度增大,开裂角逐渐减小,裂隙处特别是两端应力集中,其他部位应力较低、分布均匀;裂纹扩展是从裂纹尖端起裂,最终裂纹扩展到边缘。此研究结果为揭示恐龙化石风化机理和开展保护提供了基础参考资料。     

竹山背—章车水地段稀土矿成因及资源潜力评价

竹山背—章车水地段稀土矿矿体赋存于印支期第二阶段粗中粒斑状黑云母二长花岗岩(龙华山岩体)风化壳中,岩体风化壳的第二层全风化带和第三层半风化带是本区稀土矿的主要控矿层位;内生作用和外生作用共同结果是该区稀土矿的成矿机理,通过2018年施工的25个钻孔大致圈定该区稀土矿体,进而预测该区稀土矿潜力。     

水下收缩裂隙形成过程及裂缝充填模式研究

通过野外实地考察测试,对水下收缩裂隙整体形成过程、裂隙内充填物沉积模式、影响因素等进行了详细讨论,并且建立了相应的地质理论模型。水下收缩裂隙的形成共分4个阶段,依次为:泥水混合物进入低洼地带的初始混浊状态;沉积压实稳定阶段;水位线下降,盐度增大,裂隙形成阶段;沉积裂隙充填阶段。其中“异常高压作用”,对于初始裂隙的形成、沉积物孔隙水的有效排出以及主要渗流通道的发育起到了重要作用。单一泥质地层裂隙内充填物沉积模式与沙泥互层的多旋回地层略有差异,主要表现为沙层的润滑作用以及对早期裂隙内充填物类型的影响。上述两种地层裂隙内充填物沉积特征均与后期充注期次相对应,表现出很好的韵律性。裂隙纵剖面中生物发育层的出现,对裂隙内充填物的物理、化学性质将产生重要影响。     

内蒙古鲁蒙能源鹰骏三号矿井工程地质特征

内蒙古鲁蒙能源鹰骏三号矿井赋煤地层为侏罗系,煤层围岩为陆相沉积,胶结较差,其稳定性影响着煤矿的安全绿色开采。采用岩体质量系数法、岩体质量指标法等方法,对2煤、2_下煤、5煤、8煤及15煤的围岩岩体质量和稳定性进行了评价。结果表明,2煤、5煤、8煤和15煤顶板均为不稳定顶板,煤层掘进回采时要采取软弱岩层支护措施,防止顶板冒落事故的发生。煤层底板岩石抗压强度大多小于10MPa,水稳性差,为软弱破碎底板,在掘进回采时要密切注意煤层底板稳定性变化情况,防止底鼓现象的发生。     

榆神矿区小保当二号井2-2煤开采对风化基岩含水层的影响预测

榆神矿区地处毛乌素沙漠地带,生态环境脆弱,水资源短缺。煤炭开采时对水资源的保护备受关注。以榆神矿区小保当二号井田为研究区,采用物理相似材料模拟实验,确定了小保当二号井2^-2煤层开采导水裂隙带发育高度,在此基础上,通过对比煤层至风化基岩含水层之间的距离与导水裂隙带发育高度的差值,并结合保水采煤试验与采动损害监测结果,引入保护层厚度指标,预测2^-2煤层开采对风化基岩含水层的影响程度。研究结果表明：小保当二号井2^-2煤层开采后导水裂隙带发育带发育高度约为150m,裂采比约25倍。将2^-2煤层开采对风化基岩含水层的影响程度划分为无影响、轻微影响、一般影响、严重影响4种类型,研究区为无影响区和轻微影响区,其中,轻微影响区占全井田范围的0.03%。     

浙江洪公铝质A型花岗岩类的岩石地球化学及其构造环境

初步研究表明,以往被认为是典型的I型花岗岩质岩石的浙江洪公岩体应为铝质A型花岗岩质岩石。该岩体以高钾为特征,K2O 达5％以上,K2O/ Na2O＞1.2,准铝-过铝质（A/NKC=0.80 ～1.14）;FeO*/MgO比值大（平均14.20）,高于M型、S型和I型花岗岩;富含稀土元素（ΣREE=313.09×10-6～523.73×10-6）,具有较高的Ga/Al（′104）值（2.92～4.29）和（Zr+Nb+Ce+Y）元素组合值（551.5′10－6～987.4′10－6）,而亏损Ba、Sr、P、Ti等;Nd同位素模式年龄为1.3—1.6Ga,反映洪公岩体主要起源于地壳物质的部分熔融。区域背景、构造被动定位特点和地球化学综合分析表明,洪公岩体形成于拉张的构造环境。     

粤北地区产铀岩体的铀矿化特征及其成矿机制探讨

粤北地区是中国花岗岩型铀矿最为重要的大型矿聚集区,其主要的产铀花岗岩体是诸广山岩体和贵东岩体,均为多期多阶段的复式岩体,主要以印支期和燕山期的花岗岩为主。粤北地区的铀矿床主要由诸广山的长江铀矿田、澜河铀矿田、鹿井铀矿田和贵东岩体的下庄铀矿田组成,根据铀的成矿特征可分为硅化带型、交点型和碱交代型。粤北地区的铀成矿流体主要来自于地幔,而不是以往认为的花岗岩浆期后热液,铀源主要是粤北产铀岩体的印支期花岗岩。因此在华南开展新一轮铀矿找矿时,跳出以往“沿带找矿”的老思路,聚焦于印支期岩浆作用与铀矿床的关系,并重点关注华南地区可能的地幔柱或热点区域。