利用混合法构建三维数字岩心(英文)

在弹性波有三维数字岩心描述了岩石的微观孔隙结构。X射线CT扫描是获取三维数字岩心最准确和直接的方法,但实验成本高。本文结合沉积过程模拟和模拟退火算法,提出了重建三维数字岩心的混合法,基于岩石二维图像重建三维数字岩心。利用岩石颗粒沉积算法构建初始数字岩心,作为模拟退火算法的初始状态。运用模拟退火算法调整岩石颗粒和孔隙的相对位置,使三维数字岩心与岩心二维图像具有相似的自相关函数,从而建立三维数字岩心。与传统模拟退火算法相比,该方法计算时间明显减小。运用局部孔隙度理论定量比较了重建数字岩心和岩心X射线微CT图像,两种数字岩心具有相似的均质性和孔隙连通性。利用有限元方法和格子玻尔兹曼方法分别模拟了重建三维数字岩心的地层因素和渗透率,数值模拟结果与实验结果相符。相比传统模拟退火算法,混合法重建数字岩心的传导特性更接近真实岩心的传导特性。     

四川沐川地区峨眉山玄武岩的岩石特征及其纤维用的初步评价

四川沐川地区峨眉山玄武岩出露广泛,开采技术条件好。采集11件玄武岩岩芯样品进行地球化学、薄片鉴定和拉丝试验等测试分析,从化学成分、岩石组构和拉丝工艺等3个方面对其进行了纤维用玄武岩原矿的初步评价。结果显示,玄武岩样品w(SiO₂)为47.15%～51.35%,w(Al₂O₃)为10.52%～14.30%,w(Fe₂O₃)为2.42%～7.56%,w(FeO)为6.02%～9.26%,w(CaO)为4.20%～8.88%,w(MgO)为3.26%～5.25%,全碱w(K₂O+Na₂O)为3.29%～5.66%,w(TiO₂)为2.78%～4.94%。玄武岩类型包括致密块状玄武岩、含杏仁状玄武岩和杏仁状玄武岩,均属碱性—亚碱性过渡系列岩石,岩石结构主要为拉斑玄武结构和粗玄结构。6件致密块状玄武岩均能连续拉丝成功,其化学成分稳定和析晶上限温度为1 270℃,应优考虑其作为连续纤维用玄武岩原矿;2件含杏仁玄武岩均能连续拉...     

再论地转流的正压不稳定

本文研究了考虑地转约束的情况下,正压不稳定的必要条件,并基于能量学和位涡动力学理论,对正压不稳定的必要条件的物理含义进行了诠释。对于满足地转平衡的基本流,瑞利—郭晓岚定理[(Rayleigh,1880)、Kuo(1949,1973)]修正为：若地转流可能出现不稳定,其位涡梯度需在某个纬度取极值。Fj?rtoft定理(Fj?rtoft, 1950)相应地成为：若地转流可能出现不稳定,需满足Q_y(位涡的经向梯度)与U-U_s(地转流速度与Q_y为零处的地转流速度之差)同号。即由原结论中的绝对涡度修正为位涡,这是地转约束也是位涡约束的结果。研究指出满足能量关系是正压不稳定可能出现的能量学要求,瑞利—郭晓岚定理是正压不稳定可能出现的位涡动力学条件,而Fj?rtoft定理则是能量学与位涡动力学两种要求的协调,能量关系、瑞利—郭晓岚定理和Fj?rtoft定理三者均须满足,正压不稳定才有可能发生。     

鞍山地区东鞍山花岗岩年代学、地球化学特征及成因研究

鞍山地区位于华北地台东北部辽宁省,区内保留有3.8~2.5Ga连续的地质记录。对位于鞍山市南侧的东鞍山花岗岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素分析、白云母Ar-Ar同位素分析及岩石地球化学分析。SHRIMP测年结果为3004±7Ma,代表岩石的形成年龄,Ar-Ar测年结果为2545±16Ma,代表岩石受到构造热事件扰动的时间。岩体地化特征为富硅(Si O2=72.95%~75.37%,平均值为74.18%)、富碱(K2O+Na2O=7.05%~8.45%)、富铝(Al2O3=12.95%~15.44%),低钙(Ca O=0.13%~0.66%)。在稀土元素配分图上,曲线呈明显的右倾趋势,且有较明显的负Eu异常,重稀土分馏不明显。在微量元素洋中脊玄武岩标准化蛛网图上可以看出,东鞍山花岗岩强烈亏损Nb、P、Sr、Ti,富集大离子亲石元素Rb、K、Nd和高场强元素Th、U。岩石地球化学特征表明东鞍山花岗岩岩浆来源为壳源,残留相可能由石榴石+辉石+角闪石+斜长石组成。将鞍山-本溪地区3个3.0Ga花岗岩(东鞍山花岗岩岩体、铁架山二长花岗岩岩体以及弓长岭片麻状花岗岩)的地球化学数据进行对比,发现三者的地球化学存在较大差异,为三个独立的岩体。三个岩体最初可能发育在一个陆块之上,然后在25.5亿年左右分离开来,最后在25亿年左右再次拼贴到一起。     

甘肃敦煌—北山早前寒武纪岩石组合—构造初步框架

甘肃敦煌－北山地区广泛出露早前寒武纪岩石。这些岩石在早期的《甘肃省区域地质志》中被确定为前长城系、长城系、奥陶－志留系及部分石炭系。本文认为这些岩石应属太古宙和古元古代。据此，重新厘定了该区早前寒武纪岩石－构造框架。自南向北划分为敦煌太古宙杂岩区、北山南带古元古代剪切构造区和北山北带古元古代－太古宙杂岩区，并根据变形特点和岩石组合，进一步划分出次级带。     

含内边界非均匀材料三维FEM模型的时间逆转仿真研究

运用3－D非线性动态有限元方法，针对地壳块体建立了一个材料非均匀的包含多个内部界面的三维典型模型，通过对模型的时间逆转效应的仿真研究，初步探讨了基于动力学源理人工触发地震的可能性，重新提出以提前触发地震、增加频度、降低震级为基本方法的消除震害原理。模拟结果表明，如果将地震图（seismogram)进行时间逆转后，作为加载曲线，在地震台站点上通过一个有效的力源加载于基岩，利用时间逆转效应，可以将人工施加的能量在某一瞬间集中到以往的震源，引起一个强烈的冲击，因而可能触发地震。     

由岩体失稳讨论地震前兆的复杂性

断层带应变弱化——失稳的地震模式表明,岩体失稳不仅取决于作用的应力水平,而且决定于应变弱化阶段中环境刚度和岩石刚度的相对大小。该模式可能被应用去解释实际观测中出现异常,而其后不发生地震活动的复杂情况。     

岩石嵌固掏挖基础抗拔承载特性及其影响因素研究

岩石嵌固掏挖基础目前已经广泛应用于电力基础工程中。原状土由于受扰动较小,胶结性强,具有良好的抗剪强度,对掏挖基础抗拔承载力具有重要影响,因此研究原状土参数变化对基础上拔承载性能的影响规律具有重要意义。结合现场试验,建立数值模型,研究土体黏聚力、内摩擦角、弹性模量对基础上拔承载性能的影响规律。研究表明:土体内摩擦角和黏聚力对基础抗拔承载力具有较大影响,而弹性模量影响程度较低;参数的变化对土体塑性区发展规律影响较小。     

山东沂水杂岩中变基性岩的岩石地球化学特征及锆石SHRIMP U-Pb定年

山东沂水杂岩由新太古代岩浆杂岩和中太古代的变质杂岩组成,其后者中的变基性岩石,特别是基性麻粒岩,常与紫苏花岗岩紧密伴生,而且多呈大小不等的包体或呈层状体产出。本文主要对变基性岩进行岩石地球化学和锆石SHRIMP UPb定年研究。根据岩石学特征,可将变基性岩分为三类：含紫苏辉石斜长角闪岩、含石榴子石角闪二辉斜长麻粒岩和含尖晶石—石榴子石的角闪二辉麻粒岩。它们原岩分别为安山质玄武岩、高铁镁质玄武岩和玄武质科马提岩（？）。三类岩石稀土元素和微量元素配分有一定差别：第一类含紫苏辉石斜长角闪岩富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素;后二类麻粒岩相变质岩的稀土配分模式为近平坦型或轻稀土略为富集, K、Rb、Ba等元素也轻微富集,其他元素与MORB的比值接近于1。变基性岩中锆石定年结果显示有四组年龄值,其中2719Ma和2560～2607Ma分别代表早期麻粒岩相变质作用的年龄下限和上限;2509～2522Ma代表另一期角闪岩相—麻粒岩相变质作用的时代,发生在沂水岩浆杂岩侵入之后;2485Ma和2497Ma代表与流体作用有关的变质作用和新生锆石的形成年龄。