线状地质对象分数维计算与特征分析——以"西安典型地裂缝"、"渭河西安段"及"长安-临潼断裂西安段"为例

本文应用分数维实用计算模型,通过线状地质对象"西安典型地裂缝"、"渭河西安段"及"长安—临潼断裂西安段"分数维计算及其特征分析,得出上述三类线状地质对象分数维一般特征及规律,既为其空间分布几何特征描述提供量化参考指标,也为地裂缝成因机理深入探索提供空间线索。     

东昆仑造山带中灶火地区早中生代镁铁质岩墙群的成因及地质意义

东昆仑造山带中灶火地区镁铁质岩墙群以闪长玢岩为主,含少量闪斜煌斑岩、辉绿玢岩及辉绿岩,LA-ICPMS锆石U-Pb年代学指示该套岩墙群结晶侵位年龄为(249±1)Ma。稀土元素含量整体较高,富集轻稀土元素(∑REE=99.9×10-6~173.9×10-6,(La/Yb)N=3.5~9.3);微量元素表现出富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)的特征;源区分析表明,镁铁质岩浆为俯冲洋壳析出的流体交代富集地幔的结果,且在岩石成因中部分熔融起到主导作用,地壳混染和分离结晶作用对岩浆成分分异起到的作用有限。构造环境分析表明,岩石的形成与俯冲作用有关,结合区域构造演化认为镁铁质岩墙群的成因为:早三叠世,在古特提斯洋向北俯冲的环境下,俯冲板片释放的流体交代富集地幔,诱发地幔部分熔融形成镁铁质岩浆,受弧后伸展的动力学背景影响,岩浆最终上升侵位形成镁铁质岩墙群。     

恐龙化石在风化破坏过程中内部裂隙扩展的试验模拟研究

在理论分析的基础上,利用试验结果模拟分析单轴压力作用下含裂隙恐龙化石断裂损伤过程。在FLAC3D中采用FISH语言编写了基于体元分析的计算程序,采用弹脆性本构模型,分析了试验过程中恐龙化石的裂纹萌生→扩展→贯通规律和裂隙化石的断裂损伤机制。在单轴压缩作用下,含有裂隙的恐龙化石试件的破坏过程主要分三个阶段:即线性变形阶段、非线性变形阶段和软化阶段,当载荷超过应变峰值强度后,化石内部将生成大量新的诱导裂隙,导致化石内部结构发生剧烈变化。值得注意的是,恐龙化石峰后的强度软化过程非常不稳定,峰值附近的材料力学行为对化石试件内部缺陷的分布十分敏感。试验表明,有裂隙恐龙化石的抗压强度值比无裂隙恐龙化石的抗压强度值小30%,最终的残余抗压强度也略小,在加载应力作用下,相比不含内部裂隙的恐龙化石,内含裂隙的恐龙化石其内部裂隙会迅速大量扩展,加重了恐龙化石的风化程度和破坏速度。     

非常规油气藏地质建模与数值模拟一体化技术研究

非常规油气藏地质建模与数值模拟是通过对地质、地震、油藏综合研究,建立储层精细地质模型。首先建立构造模型,同时运用地震反演的成果结合单井岩相数据建立岩相模型,利用钻井泥浆漏失、油气田和单井的实际生产情况和微地震监测,描述油气藏内发育的天然裂缝和人工压裂裂缝,最终利用岩相模型控制建立孔隙度和饱和度等属性模型,为数值模拟提供能够反映与实际地质情况相符的三维油气藏粗化地质模型。在此模型的基础上,进行生产历史拟合、产量预测,并制定合理的开发方案。     

灰色关联度分析法在北京通州区地裂缝灾害危险性评价中的应用

地裂缝是地质灾害中的地面变形灾害之一,是直接或间接地恶化环境、降低环境质量、危害人类和生物圈发展的地质事件。本文介绍了利用灰色关联度分析法对地裂缝灾害危险性进行评价,并系统阐述了灰色关联度分析法的评价方法与模型,旨在为城市规划和防灾减灾提供科学依据。文中以北京市通州区为例,对北京市通州区地裂缝现状进行了说明并对其进行了成因分析,选取了灾害发育强度、地质条件和水文地质条件三项因子共六个评价指标,然后对评价指标进行权重计算评定地裂缝的危险性等级,并绘制区划图。根据区划的结果,划分地裂缝中度易发区、轻度易发区、微度易发区以及非易发区。     

Weak tensile characteristics of loess in China — An important reason for ground fissures

By means of uniaxial tensile tests, we analyzed the tensile characteristics of undisturbed and disturbed loess samples taken from the areas where ground fissures are prevalent. The study shows that the tensile strength and ultimate tensile strain of loess are very small, no more than 25 kPa and 0.5%, respectively. Water content and dry density are the two important factors for the tensile strength of loess, and show a decreasing exponential and increasing exponential relationship with the tensile strength, respectively. From the results of tensile tests on loess and the mechanism of ground fissure development in loess areas, we may draw a conclusion that the weak tensile strength, the loose structure and the collapsibility are the important contributing factors to the development of ground fissures in China's loess areas.     

数字滤波在地裂缝和地形变研究中的应用

运用数字滤波理论来区分西安地裂缝、地面垂直地形变活动量中构造活动变形量和释水固结压密变形量。结果表明，地裂缝活动时序中低频长周期成份占绝大部分，而地面垂直地形变活动时序中高频短周期成份占绝对优势。释水固结压密变形量约占总变形量的60％～90％。     

构造重力扩展机制的地质力学模拟研究

本文采用相似材料的地质力学机制模拟试验,再现并验证了西安地裂缝的构造重力扩展机制,得出了构造重力扩展机制是西安地裂缝形成的根本成因,同时还得出了工程建筑物只要避开地裂缝一定距离就可以安全布置,以及地裂缝最大可能延深为老第三系地层的中上部等重要结论,初步揭示了现今西安市异常地面沉降的成因,具有一定的理论价值和社会效益。     

回采巷道片帮机制及控制技术研究

根据大采高工作面回采巷道帮部围岩的特点,采用断裂损伤理论、弹塑性理论建立了巷帮围岩层裂板结构力学模型,分析了霍州煤电辛置煤矿回采巷道帮部围岩失稳机制,并将注浆锚索支护方式首次应用于巷道帮部围岩的片帮治理。研究表明：回采巷道帮部围岩内部存在大量的裂纹,在高应力的作用下裂纹扩展发育,巷帮围岩演化为层裂板结构,当作用在巷帮围岩上的多重支承压力大于最小临界失稳载荷时即发生片帮;随煤岩体弹性模量、层裂板厚度的增大,层裂板发生失稳时破坏范围扩大;采用注浆锚索支护巷帮时浆液能够填满巷帮围岩深部裂隙,使巷帮围岩成为一个整体,提高了巷帮围岩支护结构的承载能力,控制了巷帮围岩片帮的发生。     

煤层裂隙系统及其对煤层气产出的影响

对中国煤层的裂隙系统进行了系统分类;阐述了各类裂隙的主要成因并综合分析了煤层裂隙系统对储层渗透性和煤层气产出的影响。