Modelling dynamic deformation in natural rock slopes and underground openings with DDA: review of recent results

We present validations and applications of the numerical Discontinuous Deformation Analysis method (DDA) for different cases of dynamic loading in the context of rock mass deformation. Following a review of 2D and 3D-DDA validations against analytical solutions for single and double face sliding, we present dynamic DDA applications in natural rock slopes and underground openings. Modelling dynamic rock slope deformation is demonstrated using the case of Masada rock slopes, with some new findings on the dynamic deformation of overhanging cliffs in general. Modelling underground deformation is demonstrated using the case of an active open pit mine in Israel developed in a rock mass containing multiple karstic caverns. The DDA method is shown here to be a powerful numerical tool for modelling dynamic rock mass deformation when the interaction between multiple discrete elements dictates the expected global deformation.     

北秦岭清岩沟镍-钼矿床成矿特征及成因

经野外调研和室内研究发现,位于商州市大荆镇北的清岩沟镍-钼矿床赋存于庙湾组下部黑色岩系中,岩系由绢云斜长石英千枚岩、黑云斑点状二云母千枚岩、石墨化绢云千枚岩、白云母细晶大理岩-碳质白云岩、含石墨石英透辉透闪岩、含钛方解-石英片岩等组成,含Mo、Ni、Ti、Cu、Pb、Zn、P及碳质高。宏观及微观地质特征表明,岩石经历了区域变质变形、后期强烈韧-脆性剪切构造作用叠加、改造。正是这种地质过程导致Mo、Ni等成矿元素在沉积期形成之后,发生迁移、沉淀,形成硫化物型镍、钼矿化,矿(化)体就位于岩系强烈揉皱与膨大的片理化带、赋存于强变形的刚性与塑性构造体接触带。研究表明区内的岩脉与矿化关系不明显。最后认为,清岩沟镍-钼矿床为黑色岩系容矿的层控型沉积-变质叠加-韧脆性构造改造的后生热液成因矿床。     

遗传规划在岩石力学中的应用

本文探讨了遗传规划这一新的优化方法在岩石力学参数确定中的应用。由于影响岩石力学性能的各因素之间关系不明确,而遗传规划特别适用于各影响因素之间因果关系不明确的复杂非线性问题。它为预测岩石力学性能提供了一条新的技术途径。通过例子,说明该方法的实用性。     

苏北溱潼凹陷的拉张量研究及构造运动强度分析

运用正演平衡剖面方法，本文对苏北溱潼凹陷三条剖面的演化过程进行了模拟，恢复计算出各断层各期次的伸展量，该箕状凹陷各发展阶段的拉张量以及对应于三期主要构造运动的拉张量。结果表明，构造运动具有延续性，仅在某些组段的表现更为强烈。在时空上，拉张活动具有很大的不均衡性，在凹陷的西南部，中部及东北部地区，拉张量及沉积特征均有很大差异，构造运动的强度也各不相同。     

焦家断裂带南延问题及南延段找矿前景分析

焦家断裂带位于龙(口)-莱(州)断裂带的南段,为胶西北地区三大著名的金成矿带之一。焦家断裂带南段因第四系覆盖至寺庄以南去向不明。根据近几年的研究成果,认为焦家断裂带应为龙(口)-莱(州)断裂带南段的高家庄子-紫罗姬家段,特别是南部的徐村院-紫罗姬家段所揭露断裂带应为焦家断裂带在该区的南延并具有较好的找矿前景。     

烃源岩—流体相互作用模拟实验研究

为了探讨烃源岩与孔隙流体之间相互作用过程和机理以及有机酸的生成及其影响因素,我们开展了烃源岩-流体相互作用模拟实验研究。实验结果表明：Ⅱ型干酪根形成有机酸的能力大于Ⅰ型干酪根,水的矿化度对有机酸的形成影响甚微,随着温度升高,流体中有机酸的含量也随之增大。pH值对有机酸形成的影响非常明显,中性和碱性条件更有利于生成有机酸。其中乙酸的形成有利于碳酸盐矿物的溶解,而草酸的形成不利于碳酸盐的溶解。温度对烃源岩的影响与烃源岩的矿物组成有很大的关系,对于富碳酸盐烃源岩,Ca、Mg、Na三元素在水中的溶解量,与温度呈反相关的关系,对于贫碳酸盐烃源岩,与反应温度之间则呈现出正相关的关系。而无论碳酸盐含量高低,Si在溶液中的含量都会随着温度的升高而增大。酸性溶液对烃源岩的溶解能力最强,无论原始反应溶液的酸碱性,反应结果都最终趋于弱碱性。流体的含盐量对烃源岩中Mg的溶解影响差异较大,低盐度的流体有利于Mg溶解。     

河北省丰宁县茶棚银矿地质、地球物理特征及找矿意义

茶棚银矿位于河北省北部坝上草原向山区过渡地带,风成砂覆盖严重,示矿标志不明显,地表找矿难度大;地表矿体断续出露,而深部银矿体主要以隐伏矿体的形式赋存于近南北向展布的构造破碎带中,数量明显增多、品位变富、厚度变大;在这种特殊的景观地质特征下,利用激电中梯扫面,可发现厚覆盖状态下构造矿化蚀变带,利用EH4连续导电率测量可厘定矿化蚀变带的规模、产状并可提供隐爆角砾岩体等深部控矿地质信息,利用可控源音频大地电磁测深的中低阻陡变带和中阻带,特别是陡变带中的转折部位（形态呈耳状部位）可具体定位银矿体的赋存空间。     

A study on the geochemical characteristics of Upper Permian continental marginal arc volcanic rocks in the northern segment of South Lancangjiang Belt

1IntroductionThe northern segment of the South LancangjiangBelt refers to the terrain about200km east of theYunxian-Lingcang granite in the South LancangjiangBelt(Fig.1).During the seventh Five-Year Plan peri-od,Mo Xuanxue et al.(1993)undertook the resear…     

含预制软弱带的岩石破裂过程的数值模拟

考虑到岩石脆性破坏过程中介质的不均匀性之特点，对岩石样品中含预制弱介质条带的岩石样品破坏过程进行二维有限元数值模拟，并对弱介质带的破坏贯通过程、新的断层的产生和有关的地震活动进行了研究．数值模型展示了岩石从变形、微观破坏到整体破坏的全过程以及微震活动的时空分布特征．应力、应变和微震活动的时空分布形象地描绘了岩石变形的局部化和时空迁移等现象，这与实际地壳中所观测到的现象是一致的．此外，模拟结果与实验观测结果也是一致或相似的．      

2017年四川九寨沟MS7.0地震前区域重力场变化

利用南北地震带2014-2017年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震发生的关系.结果表明：① 区域重力场异常变化与北西西向塔藏断裂和南北向岷江断裂带在空间上关系密切,反映了沿控震断裂在2013-2017年期间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动.② 九寨沟地震前,测区内出现了大空间范围的区域性重力异常,而震源区附近产生了局部重力异常,沿塔藏断裂带形成了重力变化高梯度带,其中,甘肃玛曲、迭部、青海河南蒙古族自治县、四川若尔盖、九寨沟一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上;这些可能反映九寨沟地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.③ 九寨沟地震震中位于重力差异运动剧烈的鞍部等值线附近,与断裂走向基本一致的重力变化高梯度带零值线上,这一观测事实进一步佐证了重力场动态变化图像对强震地点预测具有重要的指示意义.