不同地质条件下浅埋偏压小净距隧道围岩稳定性研究

不同围岩条件下浅埋偏压小净距隧道的围岩稳定性相差很大,特别是半软半硬岩层隧道,由于软硬交界面的存在,其施工力学特性更加复杂。使用FLAC3D模拟不同净距下均质硬岩、均质软岩和竖向半软半硬岩隧道施工15种工况,对比分析中岩墙、拱顶上部围岩、仰拱处围岩和边坡的围岩稳定性。结果表明:隧道开挖引起均质围岩中岩墙上部水平位移最大,而半软半硬岩中部水平位移最大,中岩墙上部围岩稳定性最差;0.6B净距可以作为半软半硬岩偏压小净距隧道的临界值;半软半硬围岩隧道开挖引起拱顶沉降量和硬岩隧道比较接近,远小于软弱围岩隧道拱顶沉降;隧道开挖引起软岩侧洞室上覆盖层围岩稳定性变差;隧道开挖引起拱顶上部围岩破裂面整体呈"W"形,仰拱部围岩破裂面呈"M"形。     

雅鲁藏布江深厚砂砾卵石覆盖层钻探工艺

为了开展雅鲁藏布江流域综合规划及其水资源开发利用与保护专题研究工作,在雅鲁藏布江干流里龙坝址和本宗坝址共布置了4个200~300 m深的钻孔。主要通过在西藏高寒地区4个深厚覆盖层钻孔的成功实施经验,对西藏高寒地区深厚覆盖层勘探成孔工艺与技术进行研究探讨。     

巴布亚新几内亚奥克泰迪铜金矿床成矿特征和控制因素

巴布亚新几内亚西部Fubilan山奥克泰迪矿床是一个世界级铜金矿床,在大地构造上位于新几内亚造山带的巴布亚褶皱带。该矿床的铜金矿化赋存于Fubilan二长斑岩及其周边的磁铁矿夕卡岩和硫化物夕卡岩中。矿石类型以原生硫化物矿石为主,金属矿物包括磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、斑铜矿等。蚀变类型包括夕卡岩化、钾化、泥化和青盘岩化。矿床氧化次生富集带发育,表生矿石矿物为蓝辉铜矿、辉铜矿、自然铜、铜蓝和银金矿。成矿作用主要受区域构造、侵入杂岩体、Darai组灰岩地层、断裂等因素的控制。根据矿床的主岩、矿石特征、蚀变特征和控矿因素,认为该矿床成因类型属于较为典型的夕卡岩一斑岩型矿床。     

胶北地块与金成矿有关的郭家岭岩体和上庄岩体年代学及地球化学研究

胶东半岛是我国最主要的原生金矿矿集区,金矿的主要控矿围岩是郭家岭花岗岩,通过研究郭家岭花岗岩的地球化学特征对研究金矿的成因和物质来源具有指示性意义。本文研究的两个花岗岩岩体为上庄岩体和郭家岭岩体,两岩体同属郭家岭型花岗岩。通过对两岩体的花岗岩样进行岩相学矿相学观察、全岩主、微量元素和U-Pb同位素分析,获得胶东半岛中生代岩浆岩的成因机制与源区性质及自然金的产出形式等科学信息。LAICP MS锆石U-Pb年龄得出郭家岭岩体年龄125.4±2.2 Ma,上庄岩体U-Pb年龄128.8±2.0 Ma,都为中生代早白垩世,两岩体年龄相差3Ma,在年龄误差范围来看可以把两岩体作为同一期岩体,也在年龄角度证实两岩体都同属郭家岭花岗岩。两岩体的锆石组成都含有太古宙和晚侏罗纪的继承锆石,指示两岩体的成岩物质来源具相似性,都包含太古宙岩石成分和晚侏罗世花岗岩成分。两岩体具有相似的稀土元素和微量元素分配模式,表现出明显的LREE富集和HREE极度亏损,没有明显的铕负异常。郭家岭岩体和上庄岩体花岗岩都具有类似埃达克岩的特征,都具有高的Sr含量(913×10-6~1325×10-6),低的Y含量(2.2×10-6~8.4×10-6)和Yb含量(0.21×10-6~0.68×10-6),较高的(Dy/Yb)N比值1.62~2.28,暗示花岗岩岩浆形成时石榴石是一个重要的残留相,而没有斜长石作为残留相。两岩体具有较低的MgO、Cr、Ni含量和Mg#,反映郭家岭型花岗岩岩浆的形成可能是岛弧环境榴辉岩相压力条件下洋壳玄武质岩石的部分熔融。     

三轴应力状态下盐岩强度分析探讨

通过分析盐岩在三轴应力状态下的变形,说明了较高围压下盐岩的大变形特性,提出了三轴应力状态下,利用轴向荷载除以试件初始横截面面积得到应力-应变关系存在的问题,据此对工程应变和对数应变进行了分析和对比,阐明了这两种应变的适用条件,并开展了不同围压下的试验测试和对试验结果对比分析。研究揭示了应利用对数应变分析盐岩的大变形特性和对变形后的应力进行修正,得到了盐岩的工程应变和对数应变均可表示为围压的线性函数,围压为20 MPa时的轴向压缩变形量是5 MPa时的3.09倍。围压越高,对数应变修正得到的最大轴向应力与不修正的差值越大,用对数应变修正后的轴向应力低于不修正的结果,围压达到20 MPa时,前者仅为后者的63.85%。     

低频循环荷载下盐岩轴向蠕变的Burgers模型分析

为了研究盐岩在低频循环荷载作用下的蠕变特性,采用恒轴压、循环围压的应力加载方式对盐岩开展了低频循环荷载蠕变试验。试验结果显示,当蠕变时间较短时,盐岩轴向蠕变曲线近似为平滑曲线,波动性不大;当时间增加到一定程度以后,盐岩变形随围压变化而发生明显的波动。总体来看,循环荷载下盐岩轴向蠕变曲线与Burgers模型蠕变曲线较为相似。将Burgers模型分解为Maxwell模型和Kelvin模型,忽略材料的疲劳效应,分别推导了恒轴压、循环围压应力加载方式下Maxwell模型和Kelvin模型的轴向蠕变方程,分析了荷载循环周期对模型蠕变性的影响规律;将循环荷载下Maxwell模型和Kelvin模型的轴向蠕变方程进行叠加,得到了循环荷载下Burgers模型的轴向蠕变方程,并利用盐岩蠕变试验结果对其合理性进行了验证。结果表明:拟合曲线和试验曲线吻合良好,该模型能够较好地反映盐岩在循环荷载作用下的蠕变特性和荷载变化对盐岩蠕变性的重要影响,特别是能够反映出不同荷载循环周期下盐岩变形随荷载变化而发生的明显的波动现象。     

软岩三轴加-卸载试验的破坏特征及抗压强度取值方法研究

软岩三轴加、卸载试验中的抗压强度参数取值是一个非常关键的问题,目前还没有比较确定的方法,通常根据经验或工程要求确定。基于此,结合一组砂质泥岩的三轴加、卸载试验进行了详细研究,试验结果表明:(1)当围压大于10 MPa时,不论是三轴加载试验还是卸载试验,砂质泥岩均表现出明显的应变硬化特性;(2)砂质泥岩在三轴压缩和三轴卸荷两种应力路径的力学响应差别明显,在卸荷条件下通常只存在一条完整的剪切破坏面,而压缩条件下岩样没有明显的控制破裂面,并且剪胀效应明显;(3)将半对数法引入到软岩三轴加、卸载试验数据分析中,可以比较方便地确定软岩三轴加、卸载试验的抗压强度;(4)基于三轴加、卸载试验过程中的应力、应变增量分析,将软岩变形破坏过程分为3个阶段:平滑阶段、规则跳跃阶段和急剧跳跃阶段,各阶段划分的意义明确,可以作为抗压强度确定时的重要参考,因此,在软岩三轴试验数据分析时,可以综合采用这两种方法。研究提出的抗压强度确定方法可操作性强,在其他软岩三轴试验数据分析中值得参考借鉴。     

贵州万山汞矿田熬溪组风暴沉积作用特征及地质意义

首次报道了万山汞矿田熬溪组典型的白云质风暴岩。通过详细的野外观察,识别出多种典型的风暴沉积构造:底面构造、丘状-洼状交错层理、块状层理、放射状组构、平行层理及变形层理等。依据最新风暴岩沉积序列划分方案,划分出3种风暴沉积序列类型。区域古地磁资料表明,研究区在寒武纪处于赤道附近低纬度(11°~16°)浅海风暴作用易发区。最后提出,研究区寒武纪风暴岩频发可能与区内大规模汞-铅-锌成矿存在联系。     

南京下蜀黄土记录的250~100ka期间的环境演化信息

下蜀黄土记录了东亚季风环境演变的重要信息,是全球气候变化研究的重要载体。通过对南京仙林(XL)剖面下蜀黄土地球化学元素、风化指标和磁化率指标的综合分析,讨论了南京下蜀黄土的化学风化程度及沉积环境。研究结果表明,南京下蜀黄土的常量元素与上陆壳化学组分接近,显示其物质来源比较稳定,在堆积以前经历了充分的混合。XL地区的沉积环境比洛川黄土沉积环境要湿润,与洛川古土壤、镇江下蜀黄土的沉积环境接近,处于较为湿润条件下形成的中等风化阶段。在250~100ka期间,XL剖面的沉积环境经历了冷干-暖湿-冷湿-暖湿的变化特征。同时,长江中下游地区在此期间具有风化成壤作用逐渐增强、气候逐渐暖湿、东亚夏季风逐渐增强的特点。     

花岗闪长岩风化层土壤及其盐水与酸不溶物元素变化行为研究:以热液成矿指示元素为例

从土壤到水系沉积物风化过程中微量元素含量的变化行为对化探异常的圈定和解释具有重要参考价值。以北京西南房山花岗闪长岩体发育的土壤为研究对象,通过盐水及盐酸溶液去除土壤中的活动态微量元素,以模拟含盐水系及酸性水系,实验查明从土壤到水系沉积物风化过程中微量元素的变化行为。实验结果发现从土壤到盐水不溶物再到酸不溶物,花岗岩风化指数(WIG值)逐渐降低,表明WIG是表征其风化程度的良好地球化学指标。样品粒度越细其风化程度越高,热液成矿元素含量从粗粒级到细粒级含量逐渐升高,建议采样粒度为80~100目。