不同围压下岩石中泊松比的各向异性

由弹性波纵横波速比计算得到的泊松比,在利用地震波反演地下结构和物质组成时,可以提供比单纯地利用纵波或者横波波速更强的约束. 为了研究不同岩石中泊松比及其各向异性随围压的变化,选取19块典型的岩石样品,在不同围压下沿相互正交的3个方向同时测量纵、横波速度,并通过计算得到了泊松比及其各向异性. 结果表明,在大部分样品中泊松比各向异性与纵波速度各向异性有一定的相关性,但在有的样品中泊松比各向异性与纵波速度各向异性没有明显的关系,甚至表现出完全相反的变化规律. 由于泊松比也表现出很强的各向异性,在排除微裂隙的影响后有的仍可以达到30髎以上,在利用实际地震波传播数据通过泊松比反演地下物质结构时必须考虑其各向异性的影响.     

Surface gravitational field and topography changes induced by the Earth’s fluid core motions

Using a Love number formalism, the elastic deformations of the mantle and the mass redistribution gravitational potential within the Earth induced by the fluid pressure acting at the core–mantle boundary (CMB) are computed. This pressure field changes at a decadal time scale and may be estimated from observations of the surface magnetic field and its secular variation. First, using a spherical harmonic expansion, the poloidal and toroidal part of the fluid velocity field at the CMB for the last 40 years is computed, under the hypothesis of tangential geostrophy. Then the associated geostrophic pressure, whose order of magnitude is about 1000 Pa, is computed. The surface topography induced by this pressure field is computed using Love numbers, and is a few millimetres. The mass redistribution gravitational potential induced by these deformations and, in particular, the zonal components of the related surface gravitational potential perturbation (J₂, J₃ and J₄ coefficients), are calculated. Overall perturbations for the J₂ coefficient of about 10^–10, for J₃ of about 10^–11 and for J₄ are found of about 0.3×10^–11. Finally, these theoretical results are compared with recent observations of the decadal variation of J₂ from satellite laser ranging. Results concerning J₂ can be described as follows: first, they are one order of magnitude too small to explain the observed decadal variation of J₂ and, second, they show a significant linear trend over the last 40 years, whose rate of decrease amounts to 7% of the observed value.     

高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合机制与数值实现

采用渗流力学、断裂力学理论结合Monte Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究高水压作用下岩体原生裂纹的变形和翼形裂纹的萌生、扩展、贯通的渗流-断裂耦合作用机制,建立高水压作用下岩体裂纹的渗流-断裂耦合数学模型,给出该数学模型的求解策略与方法,在Fortran95平台下开发高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合分析程序HWFSC.for。高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合体现在岩体裂纹网络和渗流初始条件都随渗流时步变化。对高压注水岩体裂纹扩展过程进行渗流-断裂耦合分析。结果表明,高压注水条件下,岩体裂纹扩展存在起动水压力,当水压力大于起动水压力时,裂纹尖端开始萌生翼形裂纹,随着裂纹水压力的增加,翼形裂纹扩展,进而与其他裂纹搭接贯通,停止扩展。渗流-断裂耦合分析考虑了裂纹动、静水压力对裂纹产生的法向扩张效应及翼形裂纹的扩展而形成新的渗流通道两方面的影响,连通裂纹数随渗流的发展而增加。岩体裂纹的渗流-断裂耦合分析,能较真实地再现岩体裂纹的水力劈裂现象,描述岩体裂纹的扩展、贯通过程及与之相耦合的渗流响应。     

湖南省桑植县油坊萤石矿床成矿地质条件

桑植县油坊萤石矿位于扬子准地台边缘,是一典型的小而富的低温热液充填型矿床。矿体主要由压扭性断裂控制,与围岩含Ca质有关,围岩界限清晰。矿体呈透镜脉状、似层状或扁豆状,矿石质量好,Ca F2含量高。该矿床广泛存在围岩蚀变作用,表现有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化。该类型萤石矿床有明显的找矿标志。     

川西坳陷新页HF-1井须五段泥页岩吸附气含量主控因素及其定量预测模型

页岩气是一种重要的非常规天然气,其中相当一部分的天然气以吸附态存在。吸附气含量是页岩气资源评价和目标区优选的关键性参数,也是评价页岩是否具有经济开采价值的一个重要标准。为了探讨川西坳陷新页HF-1井须五段泥页岩吸附气含量主控因素,选取了该井须五段泥页岩样品进行同一温度下的等温吸附实验,获得页岩等温吸附特征曲线及Langmuir体积和Langmuir压力值,分析压力对页岩吸附气含量的影响程度,利用Langmuir模型计算地层压力条件下的吸附气含量。利用实验数据分析了新页HF-1井须五段泥页岩吸附气含量与比表面积、孔隙度、密度、成熟度、湿度和压力各单因素之间的相关关系,然后运用SPSS软件对吸附气含量的几个影响因素进行了主成分分析。结果表明：比表面积、湿度和压力是影响新页HF-1井须五段泥页岩吸附气含量的主要因素。最后建立了同时考虑这3个主控因素的页岩吸附气含量计算新模型。通过新模型可以计算出新页HF-1井须五段未知泥页岩的吸附气含量,计算结果与实测值之间相关系数高,结果准确可靠,是一种评价等温条件下页岩吸附气含量的好方法,对页岩吸附气含量评价具有一定的指导意义。     

崩塌体水力输移与塌岸淤床交互影响试验

以二元结构河岸崩塌模式为研究背景,在弯道水槽中展开系列试验,研究凹岸坡脚处成型崩塌体在水力作用下输移过程及其对岸坡稳定性与河床冲淤的交互影响。试验成果表明,崩塌体经水力分解破碎呈块状、片状或颗粒状起动,部分随水流带至凸岸或下游,堆积在坡脚附近的崩塌体残留量随水力作用大小及土体特性不同而变化。崩塌体临水面周围尤其上下游端水流紊动强烈易形成较大剪切力区,临坡面上下游端附近剪切力较无崩塌体时减小;崩塌体体积越大,对剪切力区特征的改变也越明显。崩塌体的存在虽不能制止附近岸坡的再次崩塌,但可能抑制崩岸发展及附近河床淤积的程度,崩塌体的粘性或体积越大,这种抑制作用越显著;相同崩塌体抑制附近河床淤积的程度较抑制岸坡崩塌的程度大。     

深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定

应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题,这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解,进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层残余强度与支护压力关系方面的研究,取得了如下成果:(1)破损区随开采深度的增加而增大,它们基本呈线性关系。(2)建立了支护压力与巷道埋深、围岩强度、围岩破坏后残余强度、围岩泊松比和重度之间的关系。研究成果可为支护设计提供重要参考。     

试论胶东金成矿区成矿物质条件

对胶东群、粉子山群和蓬莱群的岩石学、地球化学等特征研究认为，胶东群是金的主要矿源层；粉子山群和煌斑岩脉也提供了部分金的来源。花岗质岩浆活动促使成矿物质转移。     

前寒武纪绿岩地体中金丰度与金成矿的关系

许多研究者认为,金丰度高的花岗岩和地层就是金矿床的矿源岩和矿源层.随着中子活化法和化学-光谱法的广泛应用,分析精度有了大幅度提高(可达0.01×10-9).大量的国内外资料表明:绿岩地体中变质岩的金丰度较低,平均为0.71×10-9~2.40×10-9,与金矿有关的花岗岩金丰度更低,平均只有0.62×10-9~1.20×10-9.因此,矿源岩和矿源层并不是人们所想像的那些特定的岩石或地层.所有岩石都可能成为矿源岩或矿源层.花岗岩和地层中金的丰度与金矿床之间不存在必然的联系,金成矿与使金活化、迁移和富集的各种成矿机理有关.     

高压旋喷双液分喷法在高层建筑地基加固中的应用

广东花都市新世纪大厦是一座29层的四星级宾馆，其场地素填土、第四系冲积层分散、基岩溶沟、溶槽发育，第四系孔隙水与基岩岩溶裂隙水通过导水天窗发生水力联系。大厦地基处理工程是项大型的复杂岩土工程，采用高压（30－38MPa）旋 喷双液分喷法处理后，对施工的2653根桩进行了雷达扫描，检测结果桩身质量良好，桩体分布均匀；抽样291根桩的小应变检测亦表明，桩身完整，桩体密度、单桩与桩土复合地基的允许承载力均达到或超过设计要求；35个点的19次沉降观测，大厦基础9个月累计沉降0．965－0．892mm，符合规范要求；设计方和建设方对大厦地基加固工程给予了较高的评价。