利用旁压试验的砂土初始状态反演分析

讨论了砂土旁压试验的反分析问题。建议利用旁压试验实测数据反演确定土体的初始状态而非材料参数,材料参数可以通过实验室常规试验确定。主要利用了新型的亚塑性本构模型参数不受土体状态影响的特点。主要内容包括：建立有限元数值模型,利用文献中的试验数据确定了特定砂土的材料参数;通过模拟砂土的实验室旁压试验,验证了数值模型;通过改变土体初始应力状态和相对密实度进行数值计算,并利用数值计算成果,建立了可适用于砂土初始状态反演分析的实测旁压荷载和土体中应力与相对密度的数学关系。     

High-Pressure and Ultrahigh-Pressure Metamorphic Belt in Tongbai-Dabie Mountains,Central China

There are four units of high-pressure to ultrahigh-pressure metamorphism extending from south to north across the Tongbai-Dabie Mountains: the epidote-blueschist-facies unit, the low-temperature eclogite facies unit , the ultrahigh-pressure eclngite facies unit and the medium-temperature eclogite facies unit . The later two units were formed during the Caledonian subduction between the Tongbai-Dabie microplate and the North China plate ,the former two units are the products of Indosinian continental-continental subduction and collision between the Yangtze and the North China plates.     

Compaction of a Rock Fracture Moderated by Competing Roles of Stress Corrosion and Pressure Solution

Unusually rapid closure of stressed fractures, observed in the initial stages of loading and at low temperatures, is examined using models for subcritical crack growth and pressure solution. The model for stress corrosion examines tensile stress concentrations induced at the Hertzian contact of propping fracture asperities, and mediates fracture growth according to a kinetic rate law. Conversely, pressure solution is described by the rate-limiting process of dissolution, resulting from the elevated stresses realized at the propping asperity contact. Both models are capable of following the observed compaction of fractures in novaculite. However, closure rates predicted for stress corrosion cracking are orders of magnitudes faster than those predicted for pressure dissolution. For consistent kinetic parameters, predictions from stress corrosion better replicate experimental observations, especially in the short-term and at low temperature when mechanical effects are anticipated to dominate. Rates and magnitudes of both stress corrosion and pressure solution are dependent on stresses exerted over propping asperities. Rates of closure due to stress corrosion cracking are shown to be always higher than for pressure solution, except where stress corrosion ceases as contact areas grow, and local stresses drop below an activation threshold. A simple rate law is apparent for the progress of fracture closure, defined in terms of a constant and an exponent applied to the test duration. For current experimental observations, this rate law is shown to replicate early progress data, and shows promise to define the evolution of transport properties of fractures over extended durations.     

低温高压微地质体中微米纳米级矿物相研究——以大冶葡萄石中绿纤石和多硅白云母为例

低温高压地质体因与地壳碰撞、俯冲等构造活动密切相关,长期以来一直是国内外地学界关注的研究对象。但由于受研究手段、分辨能力所限,对于呈微米纳米级微粒形式存在于低温高压微地质体（即矿物）中的成分、物相及其成因等问题的研究,至今仍是地学研究中的薄弱环节。随...     

浅议地球系统的复杂性及非线性

结合复杂性科学的产生及发展历程，认为复杂性科学对研究地球系统复杂性及非线性具有重要的理论指导和方法论意义。同时，在论述地球系统基本属性的基础上总结了地球系统复杂性及非线性的具体表现，即地球系统的层次性，无特征尺度性，开放性，相干性，临界性，自组织性和其动力学行为的自相似性及分形性。认为地球系统是总体上远离平衡，时空延展的多层圈综合集成，连续开放的复杂耗散动力巨系统。随着复杂性科学和地球系统的复杂性及非线性研究的不断深入，在21世纪，地球科学研究将会取得理论上的重大突破和飞跃。     

土石坝拟静力抗震稳定分析的强度折减有限元法

基于拟静力抗震设计概念,提出利用强度折减有限单元法分析土石坝的抗震稳定性,给出了两种确定地震惯性力的方法：（1）依据《水工建筑物抗震设计规范》[1],并结合有关土石坝动态分布系数计算了沿坝高分布的地震惯性力;（2）直接利用土石坝有限元地震动力反应分析得到的单元节点加速度反应,依据建议的方法确定坝体各单元节点的地震惯性力。将上述计算确定的地震惯性力与其他形式的外荷载共同作用到土石坝上,采用强度折减有限元法确定土石坝坝体的拟静力抗震安全系数。对于稳定渗流期,水位降落期等不同工况,或需要考虑振动孔隙水压力作用的饱和无黏性土填筑坝等不同计算条件,给出了使用折减强度有限元法分析坝体抗震稳定性的实现途径和方法。研究表明,有限元法对边界条件、复杂断面条件和材料分区及荷载组合均具有较强的适应能力,因此,使用有限元法分析土石坝抗震稳定性具有显著的优越性。     

铣削斜楔形区域形成及其对流场负压区的影响规律

【目的】研究在内喷淋冷却高速铣孔加工中,铣削斜楔形区域的形成对流场负压区的影响。【方法】对高速湿式铣削加工区域建立三维流场模型,应用计算流体力学软件Fluent,采用非结构化四面体网格单元,利用滑移网格技术对高速铣削过程进行三维瞬态计算。【结果】得到不同刃数、不同转速的立铣刀对同一孔径工件进行切削时流场的压力分布情况。三刃立铣刀斜楔形对流场负压影响最大,当立铣刀刃数增加时,此斜楔形区缩小,负压减小,转速为10 000～20 000 r/min时增长速度逐渐降低,20 000～35 000 r/min时增长速度逐渐增高。【结论】从流场角度分析,流场中最大负压值与转速呈正相关,转速的提高增加了抑制空化的难度;增加铣刀刃数,可减小流场斜楔形区面积,减小空化可能。     

山东金青顶金矿床和七宝山金矿床的流体包裹体REE组成

文章运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法，研究了金青顶金矿床和七宝山金矿床的脉石英中流体包裹体REE组成特征，结果表明流体包裹体的REE均为LREE富集型，并显示Eu正异常。成矿流体REE配分模式和REE参数特征表明它们具有相当的来源。与金矿有关的成矿母岩，即昆嵛山花岗岩和七宝山次火山岩的REE特征也极为相似，反映成矿流体的REE组成都有从成岩向成矿过程演化继承的关系。矿床流体包裹体REE组成的相似特征及矿床碳氧同位素等特点表明，金青顶金矿床和七宝山金矿床是华北东部中生代同一构造热事件的产物。     

动态高压下斜长石的熔融和玻璃化研究

斜长石在冲击波产生的动态高温高压作用下较易熔融和淬火为非晶态物质,其矿物学名为熔长石。在随州陨石冲击变质特征的研究中,发现橄榄石、辉石等矿物除出现微裂隙外均保存完好,而多数斜长石颗粒则已熔融和玻璃化。可区分出两种形态的熔长石,一种是保持了原有矿物颗粒外形的‘继形熔长石’,另一种则以熔池状和脉状体形式产出的‘改形熔长石’。两种熔长石的光学和物理性质相似,它们的化学成分与晶质斜长石也基本相同,说明斜长石在高压下熔融时没有与周围物质发生明显的组分交换。在吉林陨石的人工冲击实验产物中,斜长石是最先熔融的硅酸盐矿物,也多以填隙的他形颗粒或脉状体和熔池的形式产出。经与其它陨石的静态高压淬火实验研究结果的比较,推定继形和改形熔长石的形成条件为≈20GPa和≤1100℃。本研究结果对了解地幔橄榄岩和俯冲的大洋板片部分熔融作用,以及地球火山岩玻璃和超基性岩中铬尖晶石的玻璃相岩浆包襄体物理化学性质有一定参考价值。     

测试压裂分析技术在渤海B油田的应用

测试压裂分析技术是水力压裂施工前获取储层物性参数和分析压裂液性质的手段,是压裂施工顺利进行的技术保证。结合渤海某油田沙河街油藏压裂工程,介绍了测试压裂应用过程和理论基础,并简单介绍几种求取地层闭合压力的数学方法。闭合压力是压裂施工关键参数之一,不同数学计算方法推导出的闭合压力不尽相同,现场压裂工程师要根据实际测试结果选取可靠的数值。压降曲线拟合是在模型中反推出地层关键参数的方法,拟合完毕即得到针对施工地层的压裂模型,在此基础上进行主压裂设计和裂缝预测是较为准确的,以此进行施工也是安全的。