三角网格谱元法地震波场数值模拟

谱元法结合了有限元法的灵活性和谱方法的指数收敛性,高效且高精度,是近年来发展的一种重要的地震波场数值模拟方法.经典的谱元法采用四边形(六面体)网格,利用一维Gauss-Legendre-Lobatto(GLL)积分的张量积得到对角的质量矩阵,以大大提高计算效率,但是四边形(六面体)网格不能够灵活地刻画复杂的几何模型的弯曲界面.为此,在谱元法中引入三角形(四面体)网格到二维(三维)是十分必要的.不同于经典的谱元法,在非结构化网格中不能使用GLL积分的张量积,使得非结构化网格的谱元法的实现存在着诸多的困难.目前,比较流行的三角网格谱元法,通过使用KoornwinderDubiner(KD)正交多项式,并正交化这些KD多项式构建基函数,同时利用重合的插值节点和积分节点以获取对角的质量矩阵;它所使用的积分点为优化的点集——Fekete点,且这些积分点能与四边形网格完全耦合.相比于四边形,三角网格谱元法能显著提高复杂模型的描述能力,对起伏地表模型有很大优势.本文引入高效的最佳匹配层(PML)吸收边界条件,并通过数值试验将三角网格谱元法与经典的谱元法进行对比研究.相比于经典的谱元法,三角网格谱元法显著缺点为较低的计算精度.对于7阶谱元,为了能够精确地模拟面波,三角网格谱元法需要在每个最短的面波波长内至少有11个采样点,然而经典的谱元法仅需4个采样点,并且前者所需的内存量约为后者的5.5倍.     

岫岩陨石坑的成坑过程与形貌特征研究

利用陨石撞击形态学理论与撞击推演模型,基于遥感影像、数字高程模型,钻孔资料,区域地质图与野外观测等多元数据,对岫岩陨石坑的撞击形成过程与形貌特征等进行了研究.模拟计算表明,岫岩陨石坑撞击成坑瞬时直径为(1406±12)m,瞬时坑深为(497±4)m;撞击完成后最终坑的直径约为(1758±15)m,坑深为(374.5±3.5)m,角砾岩堆积透镜体厚度为(188.5±0.5)m,与前人钻孔揭示的数据基本一致.初步估算出形成岫岩陨石坑的陨石直径:若为铁陨石,直径为55 m左右;若为石陨石,直径为115 m左右.基于数字高程模型数据揭示了岫岩陨石坑的侵蚀与退化特征:坑深/坑径的比值为0.143,与Meteor撞击坑的特征值相似,从而定量地刻画了该坑属于简单坑的特征;坑缘轮廓的圆度值为0.884,表明该坑已受到了一定程度的风化与侵蚀作用.高分辨率SPOT彩色影像解译得到岫岩陨石坑坑内裂隙分布特征,放射状裂隙在NW-SE和WNW-ESE方位上表现出优选性,裂隙控制坑内水系的发育与演化.     

射流掺气对水垫塘及坑底压强影响的实验研究

通过对射流掺气与不掺气时,水垫塘底板及冲坑底部脉动压强的对比试验,研究了掺气对水垫塘及冲坑底部压强特性的影响。结果表明:在冲坑未形成前,掺气使水垫塘底板上射流冲击区的脉动压强增加;无论是否掺气,滞点时均压强的量纲一分布遵从相同的规律,底板量纲一时均压强分布存在很好的自模性,且与气体冲击射流的压强分布具有相同的规律。冲坑形成后,掺气不再明显增大冲坑底部的脉动压强,掺气后,坑底脉动压强没有明显的变化。     

福建武夷山龙井坑铅锌矿地质特征及找矿远景分析

武夷山龙井坑铅锌矿（化）体贮存于逆冲推覆构造带中,受其控制,矿（化）体产出特征取决于推覆构造带的规模和形状。通过对矿区成矿地质条件及地球物化异常特征等的分析,初步认为属中低温热液型矿床。     

珠江口盆地流花碳酸盐台地灰岩坑的地震反射特征及成因探讨

早中新世东沙隆起带上发育了大规模的流花碳酸盐台地,上覆巨厚未固结-弱固结泥岩。基于三维地震数据,利用相干体及可视化等方法,在台地上发现了由溶蚀垮塌作用形成的数量众多的椭圆形的灰岩坑。灰岩坑直径一般为200~700 m,最大超过900 m,深度10~90 m;灰岩坑在地震反射上表现为碳酸盐岩顶部垮塌,并导致上覆泥岩地层塌陷;灰岩坑一般沿NWW向断层分布,这些NWW向断层切割中新世碳酸盐岩和上覆海相泥岩地层,绝大多数终止于T₁₀的不整合面。综合分析东沙海区构造和沉积过程认为：发生在晚中新世末期的东沙运动形成了NWW向张扭性断层,为酸性流体提供了运移通道和物质交换场所;东沙运动伴生的基底岩浆活动可能产生了酸性热液流体;东沙运动末期发生强烈的构造抬升和大规模海底暴露,造成地表水沿断层注入,加快了碳酸盐岩的溶蚀速率。在台地底部珠海组砂岩层的高压流体、地表水和岩浆活动可能产生的酸性热液流体的共同溶蚀作用下,碳酸盐岩地层内部产生溶洞,并且越来越大,最终顶部无法承载上覆巨厚泥岩而发生垮塌,形成灰岩坑。流花碳酸盐台地灰岩坑的形成不是简单的暴露溶蚀,而是构造活动影响下深埋藏溶蚀作用的产物。     

江西密坑山火山岩型铍矿的发现及其意义

火山岩型铍矿是金属铍重要的矿床类型,它每年提供了全球80%以上的铍资源量,因此,寻找和发现该类型矿床对于提高我国铍资源的安全供给能力至关重要。本文作者经过前期野外地质调查、分析测试和野外地质剖面测量等工作,在江西密坑山陆相火山盆地发现上湾、松岽和荣荆坝等三处火山岩型铍矿。按照赋矿围岩的不同,可以将它们分为碎斑熔岩中黄玉硫化物石英脉型和凝灰岩中破碎带蚀变岩型两种成矿类型。碎斑熔岩中黄玉硫化物石英脉型主要呈大脉、细脉和网脉状或团块状产出,矿石主要由黄玉、石英、白云母、黑云母、闪锌矿、方铅矿、锡石、黑钨矿、辉钼矿、硅铍石和羟硅铍石等矿物组成;已发现碎斑熔岩黄玉硫化物石英脉约20余条,Be含量一般在106×10^-6～850×10^-6之间。凝灰岩中破碎带蚀变岩型主要沿凝灰岩中的破碎带展布,矿石主要由石英、萤石、绿泥石、闪锌矿、方铅矿、锡石、绿柱石、硅铍石和羟硅铍石等矿物组成;已发现凝灰岩破碎带蚀变岩型矿化体4条,Be含量一般在40×10^-6～2790×10^-6之间,且随着蚀变强度的增强而升高。与铍矿化有关的热...     

粤西黄泥坑金矿床地质地球化学特征和成矿时代

粤西黄泥坑金矿是近年来新发现的一个中-大型金矿床。其成矿作用分为石英-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。其中,石英-黄铁矿阶段为金的主成矿阶段。对含金石英脉进行了流体包裹体Rb-Sr同位素定年,获得等时线年龄为(233.4±8.6)Ma(MSWD=2.3,n=5),表明黄泥坑金矿形成于印支期。对矿区花岗闪长岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得的206Pb/238U加权平均年龄为(451.1±2.7)Ma(MSWD=2.1,n=21),表明其形成于加里东期。综合分析花岗闪长岩和矿石的微量元素分析数据及已有的研究成果显示,黄泥坑金矿床中金的来源并非加里东期花岗闪长岩,可能来自于寒武系及隐伏的晚期岩浆岩。矿床的形成主要受罗定-广宁推覆构造控制,挤压推覆后拉张剪切作用形成的剪切破碎带及其热液蚀变作用与成矿密切相关。     

赣南长流坑钨矿床地质及成矿元素空间分布特征

赣南长流坑钨矿床属于热液成因的大型钨矿床。为探明矿区钨矿床成矿元素的空间分布特征,以赣南长流坑钨矿床为研究对象,通过野外地质调查,开展原生晕研究,结果表明,各主要成矿元素原生晕异常在3号线以西和8号线以东两侧方向呈明显减弱趋势,其中WO3和Sn异常往深部明显扩大加深,而Cu异常往深部则相对减弱,研究区钨矿床的主要成矿元素主要富集在3号、0号和8号线上,该部位成矿潜力较大。     

四川省西溪河地洛水电工程区“7.31”泥石流灾害

2009-07-31,四川省凉山彝族自治州西溪河流域金阳县地洛电站施工区暴发泥石流,造成9人死亡、施工道路及设施损毁.通过现场调查和分析认为,"7.31"泥石流是一场高容重低粘度坡面型泥石质泥石流,强降雨是此次泥石流形成的激发条件,工程弃渣是其形成的物质基础和条件,过沟公路未合理设置排水涵洞,路基被毁,沿途大量物质补给是泥石流形成的促进因素."7.31"泥石流隐蔽性强,人们对其危害范围认识不足,防灾意识薄弱,监测预警不到位,是造成人员伤亡与财产损失的重要因素.结合西溪河流域水电开发的现状,针对性地提出了规范人类工程活动,提高防灾意识,加强地质灾害的监测预警等防治对策,建议进一步加强中小水电工程施工的监管力度,切实落实灾害危险性评估与防灾措施,最大限度地减少人为地质灾害.     

基于摩尔-库仑模型的非线性本构模型的开发及其在应变局部化中的应用

以FLAC中的Mohr-Coulomb（M-C）本构模型为基础,在C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二次开发。针对应力及位移的分布规律,将理想弹塑性的Hoek-Brown（H-B）本构模型、M-C本构模型及自定义本构模型的数值解及H-B本构模型的理论解进行了比较,验证了自定义本构模型的正确性。采用弹-脆-塑性的自定义本构模型,以先加载,后挖洞的方式模拟了圆形巷道围岩的应变局部化过程,在计算模型的边界条件对称及均质本构参数的条件下,模拟出了4个对称的V型坑,模拟结果与静水压力条件下岩爆的现场观测及试验结果吻合,而采用接近脆性的H-B应变软化模型所得结果的对称性较差