高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合机制与数值实现

采用渗流力学、断裂力学理论结合Monte Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究高水压作用下岩体原生裂纹的变形和翼形裂纹的萌生、扩展、贯通的渗流-断裂耦合作用机制,建立高水压作用下岩体裂纹的渗流-断裂耦合数学模型,给出该数学模型的求解策略与方法,在Fortran95平台下开发高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合分析程序HWFSC.for。高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合体现在岩体裂纹网络和渗流初始条件都随渗流时步变化。对高压注水岩体裂纹扩展过程进行渗流-断裂耦合分析。结果表明,高压注水条件下,岩体裂纹扩展存在起动水压力,当水压力大于起动水压力时,裂纹尖端开始萌生翼形裂纹,随着裂纹水压力的增加,翼形裂纹扩展,进而与其他裂纹搭接贯通,停止扩展。渗流-断裂耦合分析考虑了裂纹动、静水压力对裂纹产生的法向扩张效应及翼形裂纹的扩展而形成新的渗流通道两方面的影响,连通裂纹数随渗流的发展而增加。岩体裂纹的渗流-断裂耦合分析,能较真实地再现岩体裂纹的水力劈裂现象,描述岩体裂纹的扩展、贯通过程及与之相耦合的渗流响应。     

基于岩体精细化描述的围岩分类及力学参数概率分布特征分析

针对目前水电站地下厂房工程中不同围岩分类方法存在评价结果不一致、围岩力学参数存在室内试验值与实际情况不吻合的现象,现推荐采用岩体精细化描述体系对围岩岩体结构进行定量化评价。将常用围岩分类方法(RMR、Q、RMi、GSI、BQ、HC)评价指标予以归纳分组,并通过各组内不同指标对比分析获得围岩分类方法中的基础评价指标。以大岗山水电站主厂房某区段为分析对象,采取现场岩体精细化地质素描与后期数据挖掘、拟合相结合方法,并依据评价指标间的关联关系,获得了基础、非基础评价指标的分布概型及对应参数,实现对该段围岩岩体精细化描述认知;基于精细化描述结果,应用Monte Carlo法生成符合各评价指标分布概型的大量随机数,而后参照各分类方法评价思路与评分流程,得到评价指标在各分类方法对应的大量随机评分值,通过归纳统计获得不同围岩分类方法评价结果的分布概型;基于各围岩分类方法评价结果与力学参数值之间的关联关系实现对力学参数概率特征分析。该分析方法与思路可为类似工程围岩质量及力学参数的精确确定提供一定借鉴,并可为实现围岩支护极限状态设计提供必要的原始参数支持。     

福建省紫金山铜金矿床原生晕地球化学特征及深部找矿前景

通过系统采集紫金山铜金矿床4~11线共41个钻孔的岩矿样,绘制原生晕剖面图,建立垂向元素分带序列、矿体剥蚀程度准则,结合深部指示元素的特征,进行隐伏矿预测。该矿床金矿近矿晕为Au-Ag-Zn1,尾部晕为BiGa-Mo-Sn-Ti-Co-Ni-W1-V;铜矿前缘晕为Hg-Sb-As,近矿晕为Cu-Pb1-Zn2,尾部晕为Be-W2。矿体剥蚀程度评价表明,高硫型铜矿体往深部已尖灭。深部F-Mn-Pb2-Zn3的异常形态和元素组合符合典型斑岩矿床的外带特征,斑岩体延伸至矿床周边;深部的蚀变矿物组合、金属矿物组合、流体包裹体特征等均表明深部可能存在斑岩铜(钼)矿床。     

嵩山地区熊耳群火山岩岩石学、地球化学及成因探讨

近年在河南省嵩山地区发现有熊耳群火山岩地层。通过岩石学、地球化学特征及成因研究,认为嵩山地区熊耳群火山岩主要为弱过铝质流纹岩,属于高钾钙碱性系列-钾玄岩系列,以高硅、高钾、过铝、贫钠、贫钙镁为特征;轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏较为明显,Eu强烈负异常,Ce微弱负异常;富Ba而贫Sr,Rb,U,富Zr而贫Nb,Th,Hf,Ta;岩石属A型岩浆作用产物,形成于板内拉张环境。     

鞍本地区EW向深大断裂地质特征

在“鞍本地区沉积变质型铁矿控矿条件及找矿模型研究”工作中,尝试在GIS平台上对鞍本地区进行区域地质、航磁、重力、化探、地热泉等资料进行综合分析,发现该区存在一条近EW向展布的航磁和重力水平一阶导数负值异常带,该带南北两侧的地磁场、重力场和地球化学场具有明显的差异.研究成果显示,这条EW向断裂带具有控岩、控矿作用.该断裂自新太古代以来一直有活动迹象,新太古代时,可能是火山喷发的重要通道,已知大型或特大型沉积变质型（鞍山式）铁矿床均分布在断裂北侧长约90 km、宽约20 km的带状区域内;元古宙—古生代时,断裂带对沉积环境具有明显的制约,断裂带两侧的沉积环境不尽相同;中生代时,一系列中酸性侵入岩沿该断裂侵入（局部为隐伏岩体）;新生代沿该断裂出露有一系列平行带状展布的地热泉.     

广西全州小源铅锌矿地质特征、成因类型及找矿方向探讨

小源铅锌矿床是桂东北地区海洋山NE向铅锌铜成矿带中段的一个小型矿床。区内的中上奥陶统田岭口组上段和下泥盆统莲花山组是主要含矿地层;矿脉产于NE走向的张扭性正断层(断裂)中,构成多条平行等距排列的矿脉带;区内发现含矿脉带5条,圈定矿体7个;矿体在脉带中分布具有等距性。矿床成因类型为以岩浆热液为主的多源复合断裂控制热液脉型矿床。小源地区是寻找大型铅锌矿床有利地段。     

吉林省梅河口市张家沟区金矿床成矿地质特征及找矿方向

吉林省梅河口市张家沟区金矿床矿体位于槽台过渡带靠近台区一侧,且基底岩系金丰度值高。区域构造结点有隐爆角砾岩筒存在,岩筒内有硫化物-石英细脉、网脉出现。找矿重点区域应为靠近烟筒桥子一侧的火山角砾岩筒之中。     

吉林省辉南县腰岭子金矿地质特征及浅部资源储量预测

阐述了腰岭子金矿成矿区域地质背景、地质特征和矿区地质特征与成矿条件。总结了地质、物探、化探综合找矿成果。确定了金矿体主要赋存于韧性剪切带的硅化、黄铁矿化糜棱岩化斜长片麻岩中,由含金石英脉构成。同时对浅部资源储量进行了预测,估算出金矿体的远景资源/储量共计3.84 t。上述总结对本区找矿具有重要指导意义。     

梅河口市香炉碗子金矿床地球化学特征

本文在系统搜集以往研究成果的基础上,详细归纳总结了矿床的成矿地质背景、微量元素、稀土元素、硫同位素、氢氧同位素、铅同位素的特征,进而探讨了成矿物质及成矿流体的来源。归纳总结了矿区区域1∶20万化探异常、岩石化探异常,土壤异常特征。     

崩塌体水力输移与塌岸淤床交互影响试验

以二元结构河岸崩塌模式为研究背景,在弯道水槽中展开系列试验,研究凹岸坡脚处成型崩塌体在水力作用下输移过程及其对岸坡稳定性与河床冲淤的交互影响。试验成果表明,崩塌体经水力分解破碎呈块状、片状或颗粒状起动,部分随水流带至凸岸或下游,堆积在坡脚附近的崩塌体残留量随水力作用大小及土体特性不同而变化。崩塌体临水面周围尤其上下游端水流紊动强烈易形成较大剪切力区,临坡面上下游端附近剪切力较无崩塌体时减小;崩塌体体积越大,对剪切力区特征的改变也越明显。崩塌体的存在虽不能制止附近岸坡的再次崩塌,但可能抑制崩岸发展及附近河床淤积的程度,崩塌体的粘性或体积越大,这种抑制作用越显著;相同崩塌体抑制附近河床淤积的程度较抑制岸坡崩塌的程度大。