基于图像处理的岩体结构面迹线自动检测

提出了一种自动检测岩体结构面迹线的方法,该方法通过特征过滤技术,处理边缘检测结果,利用结构面信息和非结构面噪声在像素连通区域上特定数学特征的普遍差异,滤除非结构面噪声,只保留结构面信息,从而直接提取结构面迹线。以甘肃北山花岗岩岩体露头面图像为研究对象,并利用该方法对其进行了MATLAB图像处理,得出岩体结构面迹线图。结果表明,对于结构面数量较多且分布复杂的岩体露头面图像,该方法能够快速且较为准确完整地自动检测出结构面迹线。     

四川木里杨房沟闪长岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其构造意义

四川木里地区杨房沟黑云母石英闪长岩体位于甘孜-理塘蛇绿混杂岩带南段以东,其锆石U-Pb年龄值为210±1Ma,表明其成岩年龄为晚三叠世。岩体属于高钾钙碱性系列,其稀土元素配分曲线呈向右缓倾型,轻稀土元素富集明显,Eu负异常明显,表明岩浆演化过程中部分斜长石经历了结晶分离过程。构造环境判别图解显示,木里杨房沟黑云母石英闪长岩形成于与甘孜-理塘蛇绿混杂岩带闭合的火山弧构造环境。     

济南药山崩塌地质灾害治理方法初探

济南地区的中基性岩体,大面积隐伏分布于济南市北部地带,零星出露为孤峰或丘陵,构成济南地区著名的"齐烟九点"地貌景观。药山为"齐烟九点"之一,地处济南杂岩体的中西部,岩性主要为闪长岩、辉长岩等,块状结构,节理裂隙发育,易球状风化形成临空状危岩体,构成崩塌地质灾害隐患。结合济南药山危岩体组合特征,进行了稳定性计算和分析,提出了不同的治理方案以及具体施工方法和施工顺序,以期达到消除地质灾害隐患的目的,切实保护人民生命财产安全,为类似地区开展地质灾害治理提供参考。     

山东昆嵛山岩体中与细粒花岗岩有关的新类型金矿床地质特征及找矿方向——以下卧龙矿床为例

昆嵛山地区位于胶东半岛东部牟平断裂和米山断裂之间,是苏鲁超高压变质带和华北克拉通两大不同地块的过渡地带。下卧龙金矿床位于昆嵛山地区东侧、米山断裂以西。矿体严格受细粒花岗岩脉控制,呈脉状产出,产状与其基本一致,围岩为玲珑序列郭家店单元。矿石类型为绿帘石化黄铁矿化黑云二长花岗岩,矿石矿物主要为黄铁矿,其次为磁黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿,金矿物主要为细粒自然金,赋存状态以晶隙金为主。根据矿床地质特征及矿体分布规律,认为(2)-1矿体深部及矿区周边出露细粒二长花岗岩脉区域仍有较好的资源前景。下卧龙金矿床为昆嵛山地区首次发现的赋存于细粒花岗岩脉内的新类型金矿床,其特点为受构造控制不明显、岩石蚀变普遍较弱、载金矿物多样、矿体品位相对较高。该矿床的发现对昆嵛山及周边地区地质找矿具一定指导意义。     

非贯通单节理岩体裂纹扩展方向研究

裂纹扩展方向的确定对分析岩桥破坏机制和岩体抗剪强度参数具有重要意义。首先以断裂力学观点推导了复杂应力条件下裂纹尖端应力分布函数的表达式,以节理岩体尖端的扩展裂纹可分为张拉裂纹和剪切裂纹为前提,基于Griffith破坏判据,提出了张拉裂纹扩展方向(张裂角)的计算公式;基于Mohr-Coulomb判据,提出了剪裂纹扩展方向(剪裂角)的计算公式。通过新判据与试验和其他判据的结果对比表明,该判据能准确判断张拉裂纹扩展方向,而剪裂角的扩展方向有待进一步试验验证。分析表明:在单向拉应力作用下,张裂纹扩展方向均有偏向于最大主应力方向的趋势,张裂纹与最大主应力夹角小于15°;双向拉应力作用下,随着微裂纹倾角变大,张裂纹有远离最大主应力方向的趋势;单轴压缩作用下,张裂角随裂纹倾角的增加而减小,而两者的和为先减小后增加。      

数字图像技术在岩石细观力学研究中的应用

岩石内部的细观组成和结构决定了其在外力作用下的应力-应变状态,进而控制了其宏观力学响应和破坏机制。数字图像处理技术作为一种材料细观尺度上的空间结构精确测量和数字表述手段,已广泛应用于土、岩石及混凝土的细观结构定量分析中。应用数字图像处理进行的岩石细观力学研究是对岩石力学研究方法的革新。现阶段主要研究内容包括：岩石裂隙隙宽的非接触测量,数字表述岩石结构的非均匀性,进行岩石细观力学行为分析,将提取的岩石数字特征值与相应的岩石物性结合以实现岩石流-固耦合研究,建立基于数字图像技术的岩石细观力学数值模拟方法。在研究相关文献的基础上,对数字图像技术在岩石细观力学定量研究中的成果进行客观评述,探讨各种方法的优缺点,分析展望数字图像技术在岩石细观研究领域中的应用前景。     

单轴压缩下多裂隙类岩石材料强度试验与数值分析

采用伺服控制单轴加载系统对预制多裂隙水泥砂浆试件进行加载试验,探索裂隙角度和分布密度对多裂隙类岩石材料断裂破坏强度的影响规律。对试验数据整理分析,应用FLAC3D建立应变软化模型,进行数值模拟。试验数据和数值分析结果表明,裂隙分布密度相同时,裂隙倾角对试件断裂破坏强度的影响比较显著,25°附近取得最小值;裂隙角度相同时,裂隙分布密度对试件断裂破坏强度的影响与裂隙倾角有关,角度较小时,影响比较显著,随着角度的增大,影响越来越弱。试验所得结论,对于预测地下工程中多裂隙情况下围岩强度变化规律提供了依据。     

基于TetGen的复杂FLAC3D模型可视化建模方法

为了充分发挥FLAC3D在数值计算方面的优势,解决在复杂地质体条件下岩体工程开挖存在的计算模型构建难度大、多采用简化模型而影响计算结果可靠性及准确性的问题。提出采用三维表面模型重建方法建立地质体及岩体工程的表面模型,确定岩层、开挖等的封闭空间区域;在此基础上,通过约束德洛内四面体剖分的方法对三维表面模型形成的空间区域进行网格剖分。分析了网格生成器TetGen的输入、输出数据结构,确定表面模型数据至TetGen、TetGen网格划分结果至FLAC3D的对应关系,实现能够准确描述地质体与工程开挖的FLAC3D计算模型的构建。通过某大型深部开采铜矿的多个岩层和首采区3个盘区63个采场的模型构建实例,证明该方法简单、可行、有效并且健壮。     

辽宁北票地区江沟山岩体锆石U-Pb年代学和地球化学

辽宁北票地区江沟山岩体主要岩性为二长花岗岩,属高钾钙碱性岩系.SiO₂含量高（71.4%~73.78%）,富碱并相对富Na₂O（Na₂O/K₂O平均为1.17）,Mg^#较低（平均为0.18）.岩石的铝饱和指数（A/CNK）较高（1.09~1.24）,为过铝质岩石.标准矿物中普遍出现刚玉分子（1.36~3.01）,应属S型花岗岩特点.稀土总量较低（平均为96.99×10^-6）,轻、重稀土分馏明显（（La/Yb）_N=6.27~32.88）,有中等程度的负铕异常（0.77~0.87）.在微量元素蜘蛛网图上,强烈富集大离子亲石元素（如Rb、Ba）,高场强元素（如Ti）强烈亏损.在R₁-R₂图解中,江沟山岩体投影在同碰撞环境.该岩体锆石U-Pb年龄加权平均分别为239±2 Ma和233±4 Ma,表明该岩体为三叠纪侵位.前人研究发现,本区西部有中三叠世（229.2~237.5 Ma）侵入的S型花岗岩体,认为是西伯利亚板块与华北板块碰撞的产物.本文结论与之完全一致,从而为两大板块边缘大陆岩石圈演化提供了新的依据.     

岩石声弹性理论与应用的研究进展

大量岩石实验证明了岩石声弹现象的存在,即岩石的弹性波波速会随着岩石的应力状态的改变而改变,即岩石的声弹性现象.岩石的声弹性现象为地应力无损检测提供了可能.目前许多研究已经分别给出了岩石声弹性的细观和宏观理论,并初步应用到地应力测量方面.为了促进岩石声弹理论的应用,本文总结了岩石声弹性的细观和宏观理论研究及其在地应力测量方面应用研究的进展.