基于离散元模拟的二元颗粒柱坍塌特性研究

常见的地质灾害如滑坡、泥石流、岩崩等通常都涉及不同形状的颗粒物质运动,这些形状不同的颗粒又多具有不同的尺寸和含量。基于典型的颗粒柱坍塌试验,首先根据试验方法确定了离散元模拟所需的各项参数,然后采用随机多面体方法生成了可控制长细比的大颗粒,利用离散元法就不同大颗粒含量下形态变化对二元颗粒柱坍塌特性的影响开展研究,研究结果表明:(1)利用离散元法可以较好地重现室内试验中小球和多面体组成的二元颗粒系统的颗粒柱坍塌过程;(2)在不同长细比的不规则大颗粒和小球组成的二元颗粒柱系统中,当大颗粒含量高于临界含量值20%时,二元颗粒柱坍塌持续的时间随非球形大颗粒长细比的增加而增加;(3)在不同长细比的不规则大颗粒和小球组成的二元颗粒柱中,当大颗粒含量高于临界含量值20%时,在相同百分比的大颗粒含量下,大颗粒长细比的增加会提高大颗粒平均配位数以及降低颗粒的运动能力,大颗粒间形成更强的互锁作用,降低了颗粒柱的整体流动性,使其最终堆积高度更高、最大跑出距离更短以及更小的归一化动能峰值。(4)在不同长细比的不规则大颗粒和小球组成的二元颗粒柱中,小颗粒可以较为明显降低大颗粒间摩擦及互锁作用,增加流动性,降低大骨料形态对坍塌过程的影响。     

Expanding the Wilson Cycle Based on Worldwide Comparison of Continental Structures Revealed by Lithospheric Geophysical Investigations

Worldwide comparison of lithospheric investigation results achieved from projects of COCORP,BIRPS,DEKORP,LITHOPROBE,ICDP,ECORS and SINOPROBE enables us to expand the classical Wilson cycle,which mainly describes evolution of ocean plates,into a complete and detailed cycle that describes generation,development and evolution of both ocean and continent plates. The expanded Wilson cycle presented in this paper introduces the evolution sequences of continental lithospheric processes by adding into the classical Wilson cycle with ocean-continent transition,continental collision and accretion,as well as continental rifting and splitting in details. These mentioned continental lithospheric processes have been presented by the author in a series of recent review papers in detail,and their summary and further deduction is presented in this paper.     

湖南黄沙坪多金属矿床流体包裹体研究

黄沙坪多金属矿床位于南岭中段的湘东南地区,成矿斑岩主要为石英斑岩和花岗斑岩,其中钨钼矿体主要形成于岩体与碳酸盐岩接触带的矽卡岩中,铅锌矿体形成于矽卡岩外围,以及碳酸盐岩地层内的破碎带中。黄沙坪多金属矿床的成矿过程可以分为与钨钼成矿有关的矽卡岩期和与锌铅（钼）成矿有关的硫化物期。早矽卡岩阶段的石榴石和阳起石中包裹体均一温度为528~>600℃,普遍发育含石盐子晶包裹体（盐度达40%~45.5% NaCleqv）和低盐度（3.06%~4.65% NaCleqv）富气相包裹体,表现出流体不混溶现象。该阶段的流体压力大致为600~800bar,在静岩压力条件下,对应深度2.2~3.0km。晚矽卡岩阶段,白钨矿中流体包裹体以高温高盐度流体为特征,成矿温度为400~460℃,盐度为40%~45% NaCleqv,是沸腾作用下发生沉淀的,估算的流体压力大致为200~400bar,相当于静岩压力条件下0.7~1.5km的深度。而该阶段紫色萤石中流体包裹体发育以石盐子晶消失而达到均一的高盐度流体包裹体,其均一温度介于250~303℃,对应盐度介于34.7%~40.6% NaCleqv之间,估算得其最低捕获压力介于1500~2000bar。金属硫化物期,与Mo矿化有关的含辉钼矿石英脉中石英流体包裹体主要以富气相和富液相包裹体共存为特征,温度范围较一致（300~340℃）,而盐度变化范围很大（5.86%~16.24% NaCleqv）,显示流体的沸腾作用。与Zn-Pb矿化有关的萤石中几乎全部发育Type Ia富液相包裹体,流体沸腾作用不明显,温度集中在240~160℃,盐度范围大（0.88%~16.58% NaCleqv）,表明该阶段成矿流体已演变为中低温、低盐度性质的流体。成矿流体包裹体研究表明,黄沙坪多金属矿床W-Mo-Pb-Zn矿床的形成是早期高温高盐度流体向低温低盐度流体演化的产物,在成矿过程中,流体发生了多次的沸腾作用。     

黄河源区陆面过程观测和模拟研究进展

陆面过程对黄河源区水资源变化有重要的影响,探索黄河源区陆面过程和水分循环特征的关联机理有十分重要的意义.首先简述了黄河源区气候变化背景和陆面过程的基本特征,并详细介绍了近年来在黄河源区开展的一系列陆面过程野外观测试验及相关研究主题和研究进展;进一步给出了在野外试验观测资料分析、卫星遥感、数据同化应用和数值模拟等方面取得...     

松辽盆地营城组火山岩储层成因及储集性能演化过程

在岩心观察基础上,通过应用全岩主量元素分析、显微镜下常规与铸体薄片观察鉴定和定量统计、图像孔喉分析、物性测试、X-射线衍射分析、包裹体荧光分析、均一温度与激光拉曼探针成分分析等多种手段,研究了松辽盆地营城组火山岩岩性和火山岩储层成因; 结合成岩作用与储集空间特征研究,分析了火山岩储层孔隙演化过程。结果表明,火山岩经历了冷却成岩作用、岩浆期后热液作用、风化淋滤剥蚀作用以及埋藏成岩作用等4个成岩作用阶段。火山岩储层的形成、孔隙演化和储集性能的改善主要与火山岩在浅埋A期后期-深埋成岩B期成岩过程中的断裂、不整合面及构造裂缝的发育以及热液流体沿断层、不整合面和构造裂缝流动的过程中对火山岩产生溶蚀作用密切相关,营城组火山岩属于构造-岩性火山岩气藏。     

长白山天池火山——多成因中央式火山

长白山天池火山属新生代多成因中央式火山,也是我国最大的一座具潜在危险的活火山。火山主体由早期玄武岩盾、中期粗面岩锥和晚期伊格尼姆岩席组成。天池火山布里尼喷发柱高度最高达25 km,柱体最大宽度为半径12～13 km。天池破火山口塌陷过程可以分为四期,分别位于造锥喷发阶段和造伊格尼姆岩喷发阶段。本文对天池火山未来可能的火山灾害类型及范围也作了初步预测。     

龙池乡高位滑坡抛射机理分析

"5.12"汶川大地震龙门山地区发育地震高位滑坡,通常发生在10~11度的极震区,这种灾害难预测,发生速度快,容易造成惨重的生命和财产损失。本文通过在龙池乡川主坪的实地调查,对典型地震抛射滑坡形成的抛射堆积体进行剖析,探究地震加速度受地形放大效应的影响效应及崩塌被抛射的运动程式。     

全程注浆在隧道穿越既有建筑物中的试验研究

厦门市成功大道工程是福建省2005年重点建设项目,项目由多座立交和两条特长城市隧道组成,其中莲前至梧村山隧道里程长度为3 700 m,采用双洞双向6车道标准.隧道在埔南工业区的685 m段采用跨度达34 m的浅埋连拱结构穿越地面67栋密集建构筑物.洞项至地表的覆盖层只有7～24 m,水文、地质较差,洞顶基本为杂填土和残积亚黏土层,洞底多为全、强风化花岗岩,地下饱和水位高(局部洞身地处海平面以下20 m左右),施工风险极大.为了保证既有地面建构筑物的安全,提出了以过程控制和过程恢复为核心的全过程注浆方案,并预留104#和105#拆迁房为试验楼,采取地面注浆和洞内注浆的方法来进行过程控制和房屋抬升的试验.在现场试验中,根据全过程注浆的思路,提出了建筑物安全风险控制标准.通过室内试验比较了不同浆液的注浆效果,分析实际施工中房屋摹础改造和地基注浆加固、动态跟踪注浆以及工后房屋恢复抬升的特点和效果.在注浆过程中进行实时的信息反馈和分析,进而了解注浆工艺和参数与地层加崮效果和建筑物抬升效果之间的关系,得出了一系列有意义的结论.试验结果为隧道后续穿越建构筑物施工提供经验和指导,研究思路可为类似的隧道穿越工程提供一定的参考.     

Adsorption characteristics of perchloroethylene in natural sandy materials with low organic carbon content

Laboratory batch tests were conducted to investigate the sorption isotherms and sorption kinetics of the chlorinated hydrocarbon perchloroethylene (PCE) in five natural sandy materials with an organic carbon content (f _oc) in the range 0.080–0.540%. The amended non-linear dual-mode model can describe the sorption isotherms in materials with f _oc in the range 0.080–0.090%. For a sample with a much higher f _oc of 0.54%, the absorption isotherm was found to fit a linear model. These results may indicate that organic carbon is not the main factor influencing the sorption isotherm. The sorption kinetics of PCE in samples with f _oc in the range 0.080–0.090% are not first-order and are different from those observed in the samples with higher f _oc. The sorption process in the materials with lower f _oc involves fast sorption, fast desorption and an equilibrium stage. The results may imply that the factors affecting sorption kinetics of PCE in low f _oc media are pore filling and capillary condensation rather than organic carbon content.     

冻融作用对地气系统能量交换的影响分析

通过对温度波在地层内传播过程问题的分析研究, 讨论土在冻结和融化过程对地气系统能量交换的影响, 并以亚粘土为例应用近似方法计算了在冻结和融化过程地气系统能量交换和地温变化特征, 同时将相同条件下发生冻融作用与不发生冻融作用情况地气系统热交换量进行了比较. 结果表明, 冻融作用使地气系统热交换加强, 同时吸热和放热的过程也发生了改变.