阿尔金山东段大平沟地区褶皱构造的特征及其成因

大平沟地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域。区内出露卓阿布拉克组火山-沉积岩系,其中以灰黑色粉砂质泥岩为代表的沉积岩系出露宽度3～5km,是相邻20km的东侧喀腊大湾地区出露厚度（约1km）的3～5倍。通过野外详细的地质调查,特别是运用小褶皱分析方法、褶皱层理与轴面劈（片）理关系判别分析方法,首次对阿尔金山东段大平沟地区的卓阿布拉克组火山-沉积岩系中的沉积岩夹层沿剖面开展追索研究,恢复了大平沟地区褶皱构造的轮廓,并对其成因进行初步探讨。认为南侧喀腊达坂-阿克达坂断裂以南的元古宇碳酸盐岩系较强硬的岩层、北侧阿尔金北缘断裂以北的太古宇结晶基底的刚性岩块、以灰黑色粉砂质泥岩为代表的细碎屑岩的柔性特点、冰沟岩体隆升造成其东侧盖层向东收缩是基础,而北北东向区域挤压构造应力场作用下北东东向卓阿布拉克断裂的左行走滑造成的卓阿布拉克组沉积岩系西端的侧向挤压是褶皱形成的直接原因。     

顺层高边坡开挖松动区研究

开挖顺层岩石高边坡,往往需要进行预加固,因而合理确定坡体开挖松动区范围便成为核心问题。根据坡体开挖后的应力和位移状态,给出了开挖松动区的明确定义;结合重庆万州-梁平高速公路沿线各顺层高边坡失稳实例,对顺层高边坡开挖松动区进行了研究,简述了松动区的特点,分析了开挖松动区的影响因素。从岩体结构出发,以开挖深度和岩层倾角为主控元素,对顺层高边坡开挖松动区的长度进行了统计分析,结果表明：岩层倾角在15～30°的砂泥岩顺层高边坡最易产生开挖失稳,且松动区长度与开挖深度有关,二者比值较为集中地分布在2～5之间。     

顺层岩质路堑边坡稳定性的敏感性因素分析

运用弹塑性理论和有限元法,建立了顺层岩质路堑边坡稳定性的模拟分析模型。结合沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施高速公路的顺层岩质路堑高边坡工程,分析了结构面强度、岩层厚度、岩层倾角等各项因素对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响,探讨了顺层岩质路堑边坡稳定性的规律。结果表明：软弱结构面的强度参数对顺层岩质路堑边坡稳定性起主要控制作用,岩层倾角对顺层岩质路堑边坡的稳定性也有明显的影响。在该工程的地质条件下,当岩层倾角为38°左右时,顺层路堑边坡的稳定性最差。     

顺层岩质边坡稳定性影响因素分析

层状岩体抗剪强度具有各向异性的特点,在分析顺层岩质边坡的稳定性与剪切滑动面方向上需要考虑 值方向性变化的影响。首先提出层状岩体 值的表达式,然后在此基础上选用一顺层边坡作为实例,分别计算分析了坡高、岩层面倾角、坡顶堆载特别是强度参数 值各向异性对边坡稳定以及剪切面方向的影响。     

兰临高速公路袁家湾滑坡演化机理

位于兰临高速公路k15+000～k15+500段的袁家湾滑坡系公路修建时开挖高陡边坡所诱发的顺层岩质滑坡,因工程设计和岩体结构等原因,从开挖伊始直到运营期间,该滑坡一直持续滑动而久治不愈,滑坡规模大、危害严重,具有重复性和继承性滑动特征。根据其地质条件、工程特征以及滑动特征和滑动历史,采用工程地质分析、物理模型试验和FLAC3D数值模拟等方法,分析了该滑坡产生的原因、演化机理和过程。     

煤矿矿震定位中异向波速模型的构建与求解

针对煤矿上覆岩层层状赋存和离层带的特点,构建矿井尺度的微震监测系统异向波速模型,模型中波速向量由地面探头速度与井下探头速度组成.研究了在只有强矿震信号和混有爆破信号两种条件下,以到时残差最小为目标和震源定位误差最小为目标的两种求解模型,模型求解选用具有全局寻优特性的遗传算法与CMEAS算法结合的混合算法.现场实际应用得出,只使用爆破信号的到时残差法最优,混有强矿震信号的到时残差法其次;与爆破信号定位所用的统一简化波速模型相比,震源定位误差大幅度降低.在此基础上进一步减低定位误差,还需从微震台网的优化布设方面解决.     

三峡库区水平层状岩质边坡稳定性分析

通过对三峡库区一大型巨厚水平层状岩质边坡的稳定性调查,认为受边坡软弱层面、节理以及岩性组合的影响,水平层状岩质边坡可能存在以下4种破坏方式：崩塌错落、顺层滑动、切层滑动和复式滑动。利用Sarma法结合最优化方法对顺层滑动和切层滑动2种方式进行了稳定性计算,其计算结果表明,三峡水库蓄水及大桥建成后,右岸边坡稳定性变差,有可能发生切穿泥质粉砂岩的切层滑动,必须采取处理措施;而库水位的变化是影响本区边坡稳定性最重要的因素。     

Textural segmentation of digital rock images into bedding units using texture energy and cluster labels

The texture of digital rock images, as recorded, for instance, with borehole imaging devices, is shown to reflect different bedding types. Textural segmentation of borehole images, therefore, subdivides the recorded sequence into bedding units. We show that a textural segmentation algorithm based on the concept of texture energy achieves good results when compared with synthetic as well as real data in which petroleum geologists have performed zonations on cores. Texture energy involves filtering of the original image with a set of texture sensitive masks. The filtering is done as a finite convolution over the size of the masks. On the resulting images the variance is computed over a relatively large sliding window, which, in its practical implementation, covers the full width of the image. The resulting nine one-dimensional curves are then clustered hierarchically into a user-determined number of image texture or lithological bedding classes. Principal component analysis previous to clustering can be used to reduce redundancy in the data. A recurring and relatively ill-defined problem in this field are macro-textures, i.e., the cyclic interbedding of two or more bedding types. We show that sliding Fourier transforms and variable mask scale can successfully address the zonation of macro-textures. In general, the method gives best results with mask sizes equivalent to 2–4 centimeters, reflecting the length scale at which the investigated geological bedding seems to have its highest variation.     

页岩各向异性特征的试验研究

为研究彭水页岩气区块储层的各向异性特征,开展了石柱县龙马溪组页岩的单轴和三轴压缩试验,分析了其力学特性、强度特征和破裂模式的各向异性,并揭示了其破坏机制的各向异性。结果表明：(1) 龙马溪组页岩具有明显的各向异性特征,弹性模量在平行层理方向最大,垂直层理方向最小,且围压的增加使其增加速率不断减小;0°、30°和60°、90°页岩的泊松比随围压的增加呈现出了相反的变化规律,这可能与页岩层理间孔隙和微裂缝的良好发育有关。(2) 相同围压下,0°试样强度最高,90°次之,30°最低,总体上呈现出两边高、中间低的U型变化规律,而不同角度的Hoek-Brown强度准则能较好地反映其强度的各向异性特征。(3) 页岩破裂模式的各向异性是由破坏机制的各向异性引起的,而强度的各向异性是由破坏机制的各向异性控制的。单轴压缩时,0°页岩为沿层理的张拉劈裂破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°为贯穿层理和沿层理的复合剪切破坏,90°为贯穿层理的张拉破坏。三轴压缩时,0°为贯穿层理的共轭剪切破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°和90°为贯穿层理的剪切破坏;页岩地层的层状沉积结构和层理间的弱胶结作用是破坏机制各向异性的根源。研究结果为水平井井壁的稳定性分析和水力压裂施工设计等提供了技术参考。     

新汶矿区多层次滑脱构造

岩石圈内部存在着多层次拆离滑脱现象,主要由伸展作用形成的矿区边界铲状正断层交汇于深层次滑脱构造面上,而浅层次滑脱构造主要是在地壳伸展之后重力滑动作用的结果。这些多层次滑脱构造是新汶矿区构造格局形成的最主要因素。