Numerical and theoretical research on stress distribution in the loosening zone of the trapdoor problem

The traditional theory of soil arching effect was developed on the assumption that stress distribution in the loosening zone is uniform. However, because of the deflection of principal stress' direction, the stress distribution in the loosening zone is actually ununiform. For the evaluation of principal stress axis deflection and stress redistribution, a discrete element method numerical model of trapdoor problem is established for the simulation of soil arching effect. Based on the numerical results, an arc shape of major principal stress trajectory and uniform horizontal stress distribution at the same depth of the loosening zone are adopted. An analytical model is raised to estimate the average loosening earth pressure acting on the trapdoor and stress distribution in the loosening zone at a limit state. In addition, comparison studies are carried out between the predictions of the proposed solutions and discrete element method numerical results as well as available model test results, thereby validating the accuracy of the proposed theoretical model. Both numerical and theoretical results indicate that the vertical stress distribution in the loosening zone is obviously ununiform. The load acting in the middle of loosening zone is transferred toward two sides so that the vertical stress distribution in loosening zone is concave.     

芦山M7．0地震余震分布特征

使用双差定位方法,对2013年4月20日08时02分芦山 M 7．0地震后近10天的余震进行重新定位,获得精度较高的重定位结果;在此基础上,对余震空间分布特征进行研究,推测芦山主震的发震断层可能为大川-双石主断裂东侧的一条次级隐伏逆冲断层。     

天然气水合物的上界面——硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面

定义了海域天然气水合物成矿带的上界面。指出在地球深部存在最原始的、从根本上不依靠光合作用来生存的生命系统。根据对ODP岩心样品中微生物数量的统计,海底以下沉积层中的生物数量可能占据全球原核生物总量的70%,其生物总碳量和地球表面所有植物的碳总量相当。地球内部如此巨大的生物总量应该在地壳中的气体分布等方面起着重要作用。甲烷在地壳层中广泛存在,并主要是微生物成因的。微生物产甲烷的途径主要有两个,一是二氧化碳还原,另一个是醋酸盐发酵。相应地,参与产甲烷的微生物菌群主要是产甲烷菌和食醋酸菌。甲烷在沉积层中的厌氧氧化是一个不争的事实。该过程发生在海底以下一个非常局限的区带,称为硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带。通常,这个区带很窄,仅为一个面,因此,硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带又称硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面。这是一个基本的生物地球化学界面,在功能上它起到屏蔽甲烷向海底和大气逸散的作用,是一个巨大的甲烷汇。甲烷的厌氧氧化同样是一个由微生物介导的过程,参与此过程的微生物主要是食甲烷古菌和硫酸盐还原菌。硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面在海洋沉积层中一般深可达海底以下上百米,浅可至海底。此界面为天然气水合物的上界面,该界面以上没有甲烷水合物存在。     

Fracture characteristics in Cretaceous platform and overlying ramp carbonates: An outcrop study from Maiella Mountain (central Italy)

This article focuses on field- and laboratory-based characterization of vertically persistent fractures that are part of oblique-slip normal fault zones and crosscut the Cretaceous platform and overlaying ramp carbonates outcropping at Maiella Mountain (central Italy). The achieved results show that: (i) fault damage zones are wider and more densely fractured in the platform carbonates than in the ramp ones; (ii) joints and sheared joints composing the fault damage zones are taller, better connected and less spaced within the former rocks than in the ramp carbonates. The aforementioned structural differences are interpreted to be a consequence of the different mechanical properties of the platform and ramp carbonates during failure. At Maiella Mountain, platform carbonates are, indeed, made up of overall stiffer (higher Uniaxial Compressive Strength values) and less porous rocks, due to more abundant intergranular void-filling cement and presence of matrix.In terms of hydrocarbon flow and recovery, geometric and dimensional attributes of fractures suggest that the well-connected network of closely spaced fractures cutting across the platform carbonates may form efficient pathways for both vertical and horizontal hydrocarbon flow. In contrast, the relatively poorly connected and low-density fracture network affecting the ramp carbonates is likely less efficient in providing fairways for flowing hydrocarbons.     

华北—东北地区震磁异常与日本强震对应关系

选取2009—2014年华北—东北地区发生的12次中等地震,对该区8个地磁台站记录的地磁Z分量日变幅进行小波分析及合成计算,与日本海沟同期发生的12次M≥6.5强震进行关联性分析,发现日本强震对中国华北—东北地区中等地震活动具有连带作用,表现在:①日本强震发生前后,华北或东北地区均有M4—5地震出现,频次一般为1—3,间隔几天至5个月左右;②2011年3月10日日本M9.1地震后,华北、东北地区中等地震震级有所升高,其中东北地区由M4升至M5,距日本最近的中俄交界甚至出现M6.1地震,华北地区唐山老震区出现1次M4.8地震,震级接近5;③每次日本强震出现后几天至2个月内,8个地磁台地磁Z分量小波细节6阶合成曲线值均出现2—6个月高值异常,但幅度大小与强震震级无明显规律可循,而华北或东北地区中等地震一般在异常高值出现前后低值附近发生。     

人工鱼礁对山东莱州朱旺港海区游泳动物的群落结构及季节变化的影响

为查明朱旺港人工礁区游泳动物的群落结构特征及其季节变化,于2010年5～11月和2011年3月对该海域人工礁区和自然对照区进行逐月调查.结果表明,人工礁区游泳动物种类比对照区丰富(1.42倍);并且人工礁区的Margalef种类丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均高于对照区.人工礁区的CPUE也明显高于对照区,人工礁区的Al区(建于2008年)和A2区(建于2009年)分别是自然对照区CA区的1.43和1.55倍,其中经济种类日本蟳的CPUE分别达到2.69和2.97倍.初步体现人工鱼礁投放后的集鱼效果,且礁区游泳动物的群落结构有明显改善.     

中生代东亚大陆边缘构造演化

摘　要　根据东亚陆缘增生带生物古地理、放射虫时代研究的进展并结合同位素年代及东亚 地区火山活动、构造演化探讨了中生代东亚大陆与古太平洋板块之间的运动学关系及俯冲带 后退特征。中、晚三叠世那丹哈达岭、美浓等地体还位于北纬１２°以内及赤道附近,晚侏罗世 到达中高纬度。东亚活动大陆边缘开始于中侏罗世末,在此之前属转换大陆边缘。洋壳板块 向大陆下俯冲之后,由于地体拼贴引起俯冲带快速、长距离后退。     

吐哈盆地西南部铀矿化特征与成矿潜力评价

吐哈盆地西南部艾丁湖斜坡带为一相对稳定的地质构造单元,其上在温湿气候条件下超覆沉积了下侏罗统八道湾组、三工河组和中侏罗统西山窑组。中侏罗统西山窑组主体为一套河流相-河流三角洲相的含煤碎屑岩系;地层泥-砂-泥结构发育良好,砂体岩性主要为成分成熟度和结构成熟度均较低的长石质砂(砾)岩、岩屑砂(砾)岩;岩石为黑色和灰色原生地球化学,具有较强的还原能力。组内层间氧化带广泛发育,总体可划分为完全氧化亚带、其不完全氧化亚带、氧化还原过渡带和原生岩石带,砂岩型铀矿化完全受层间氧化带控制,位于氧化还原过渡带内。目前已在区内找到了十红滩大型层间氧化带砂岩型铀矿床。通过对吐哈盆地西南部构造地质背景、找矿目的层、层间氧化带、水文地质条件、岩石原生地球化学类型及区内已发现铀矿床基本特征的综合分析,指出区内未来仍具有广阔的层间氧化带型铀矿找矿前景。认为十红滩地区作为下一步铀矿勘探基地,主攻层位为中侏罗统西山窑组第一、三岩性段;迪坎儿地段为下一步普查远景区,主攻层位为西山窑组第三岩性段;白咀山、八仙口地段为下一步预查远景区,主攻层位为西山窑组第二、三岩性段。     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通的破坏

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积。在早白垩世早期,出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地。早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入。早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征,沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强。这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地。这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征,受控于早期岩石圈地幔的结构。经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大,从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地。这现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主。     

东濮凹陷南部沙三中段构造调节带对沉积体系的控制作用

东濮凹陷是一个由其东部的兰聊断层拉伸活动造成的新生代伸展断陷盆地。构造调节带是东濮凹陷南部发育的主要变换构造类型。根据断层的组合特点与断距变化,归纳出4种倾向类型、3类叠覆类型,并根据其组合关系细分出11种构造调节带类型,且在东濮凹陷南部识别出其中的8种类型。东濮凹陷南部的构造调节带对沉积体系的发育有控制作用:西部斜坡带发育的同向调节带可作为物源通道,发育大面积的三角洲沉积体系;兰聊断裂带下降盘中的断鼻调节带也可作为物源出口,发育扇三角洲前缘沉积体系;中央隆起带中的背向调节带起分隔次级汇水盆地的作用。东濮凹陷南部的调节带形成机制与兰聊断裂的几何学与运动学特征有关,兰聊断裂的断面形态、活动差异及走滑运动分量是调节带形成的主控动力学机制。