利用断层滑动资料反演郯庐断裂带山东段第四纪构造应力场

郯庐断裂带(即郯城-庐江断裂带)是纵贯中国东部大陆边缘的一条巨型断裂带,整体为北北东走向。它的形成和演化对中国东部中生代以来的地质演化有明显控制作用,同时又是一条现今地震活动较为活跃的地震带,因此对郯庐断裂带周边构造应力场的研究具有重要的意义。采用野外观测取得的10个测点共206条活断层擦痕数据,利用断层滑动资料反演构造应力张量的方法,计算获得了研究区现代构造应力场主要特征:郯庐断裂及其周边地区现代构造应力场以北东-东西向挤压、北西-近南北向拉张为特征,其最大主压应力(σ1)方向为64°一106°,平均倾角23%最小主压应力(σ3)方向为332°~14°,平均倾角14°;中间主应力(σ2)倾角较陡,近垂直,应力结构为走滑型。     

花岗岩张拉和压剪裂隙渗透率演化研究

地下工程开挖造成围岩破坏,其破坏方式可归纳分析为两类：张拉型破坏和压剪型破坏,这两种破坏导致的裂隙面的细观形态并不相同,这种不同的细观形态导致张拉和压剪型裂隙的渗透率表现出不同的演化规律。为此,对花岗岩进行了不同围压下三轴压缩试验,产生张拉和压剪型裂隙,进行含裂隙岩样在静水压力加载条件下渗透系数试验。试验表明,相比于含压剪裂隙试样,含张拉裂隙试样的渗透率对静水压力更敏感。进而,分别对不同围压条件下的三轴压缩试验获得的张拉和压剪裂隙面进行扫描电镜试验,获得张拉和压剪裂隙面的细观形态,花岗岩单轴压缩试验所产生的裂隙面表现为典型的张拉型裂隙,破裂面比较光滑;随着围压的不断增大,破裂面的细观形态发生明显的变化,从破裂面上可以明显地观察到逐渐增多的压剪型裂隙,破裂面比较粗糙。在静水压力的作用下,张拉裂隙较快闭合;而压剪裂隙的锯齿能够一定程度上阻止裂隙的闭合。张拉和压剪裂隙面的不同细观结构决定了含张拉和压剪裂隙岩样的不同渗透率演化规律。研究结果对于地下工程分析中确定围岩的渗透率具有一定的意义。     

鄂尔多斯盆地西缘中段构造特征与油气勘探前景

鄂尔多斯盆地西缘中段是西缘构造带的重要组成部分,关于该区的地下构造模式由于受地下构造复杂与地震资料品质差的影响长期以来缺乏清晰的认识。通过地表地质、大量地震资料的综合研究,纵向上以下古生界类复理石浊积岩系、上古生界煤系区域性滑脱层为界,将该区划分为上部的逆冲推覆构造系统和下部的原地系统。前者断裂、褶皱发育,由6个逆冲席组成,横向分带性特征明显,自西向东划分为逆冲推覆构造主体、前缘过渡带、前缘带三个带;后者构造变形较弱,总体为西倾单斜,局部地区发育完整背斜圈闭。前缘过渡带、前缘带及原地系统勘探目的层众多,油气成藏地质条件好,勘探前景较好;逆冲推覆构造主体目的层已裸露,油气生成与保存条件较差,勘探潜力欠佳。     

双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型

针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力下含单条非贯通闭合节理岩体的损伤变量计算公式,并根据断裂力学理论对双轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用,给出了单组单排及单组多排非贯通节理尖端应力强度因子计算公式,由此建立了相应的节理岩体双轴压缩损伤本构模型,并利用该模型进行了相应的算例分析。结果表明：对含单条非贯通闭合节理的岩体而言,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为0,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小;对含单组单排非贯通闭合节理的岩体而言,当节理总长度一定时,随着单条节理长度的减小及节理条数的增加,岩体损伤则逐渐减小,但其减小幅度与节理条数并不呈线性关系。     

硬脆性大理岩拉剪破坏特征与屈服准则研究

岩土工程中常用的屈服准则多以压缩剪切为其破坏机制,然而硬脆性岩体的脆性破坏包括拉伸破坏、张拉剪切破坏和压缩剪切破坏3类,且随着岩体工程向深部发展,张拉剪切破坏成为了洞壁围岩的主要破坏机制。针对此问题,开展了硬脆性大理岩的室内拉剪试验,分析了大理岩拉剪破坏特征,并结合压剪试验结果,建立了考虑张拉剪切破坏机制和应力状态影响的Mohr-Coulomb准则。研究结果表明,硬脆性大理岩破裂面在拉剪应力状态和低正应力压剪应力状态下均具有张拉剪切破坏特征,高正应力压剪应力状态下则只具有压缩剪切滑移特征;拉剪应力状态下,大理岩破裂面张拉破坏特征明显,无明显剪切痕迹,剪切力固定时,剪切位移随着轴向拉力增加而增加;凝聚力和内摩擦角受应力状态影响,凝聚力随正应力增大先减小后增大,内摩擦角则随正应力的增大而减小;凝聚力、内摩擦角随正应力的变化趋势可分为4段,拉剪段、低压应力段、中压应力段和高压应力段,每段的凝聚力、内摩擦角与正应力皆可认为是线性关系,靠近抗拉强度处,内摩擦角趋近90°,凝聚力趋于无穷大;考虑张拉剪切破坏机制和应力状态影响的Mohr-Coulomb准则曲线分为两部分,可采用二次抛物线进行拟合的拉剪段和考虑凝聚力、内摩擦角随正应力演化的压剪段,由此建立的Mohr-Coulomb准则更全面、精度也更高。     

干湿循环条件下压实黄土变形特性试验研究

由于降雨及蒸发的周期性变化等原因,压实地基土经常处于干湿交替状态,这种干湿循环作用会影响路基及地基的长期稳定性。通过气压式固结仪测试压实黄土试样经过不同次数干湿循环作用后的侧限压缩应变与垂直压力( - )曲线,研究干湿循环作用对压实黄土变形特性的影响,同时利用已有模型对实测曲线进行拟合,并基于割线模量法分析了割线模量与初始压实度及干湿循环次数的关系。结果表明：初始压实度对黄土的压缩变形有显著影响,不同初始压实度的试样其各级压力下的侧限压缩应变均随着干湿循环次数的增大逐渐增加,之后趋于稳定;初始压实度越高,干湿循环作用影响效应越显著;干湿循环作用并不改变土体 - 曲线的形式;割线模量与干湿循环次数及初始压实度的关系均呈指数关系。     

辽宁沉积盖层建造组合与构造古地理时空演化关系讨论

以板块构造学说为指导,以大陆动力学理论研究大陆块体离散、会聚、碰撞、造山的大陆动力学过程为主线,划分了陆块构造演化阶段.辽宁省由胶辽陆块、晋冀辽陆块2个Ⅰ级构造古地理单元组成;Ⅱ级构造古地理单元3个,即辽东陆内、燕辽裂谷、燕辽陆内;Ⅲ级构造古地理单元11个;Ⅳ级构造古地理单元14个.利用沉积岩建造组合与构造古地理单元时空结构演化关系,为研究辽宁省大地构造环境演化提供较系统的基础地质资料.     

非饱和土增湿变形的实用计算方法

非饱和土力学研究目前还未进入实用阶段,主要原因在于吸力量测困难。本文提出了用等效吸力代替真实吸力的试验方法。首先以常规静三轴试验得到的原状饱和土以及非饱和土的应力-应变曲线为基础,根据变形等效的原则确定与某一饱和度相当的围压即为等效吸力;然后建立饱和度与等效吸力之间的非线性关系,并验证了该数学公式的正确性;再根据试验结果分析含水量对非饱和土强度的影响,建立了非饱和土的实用抗剪强度公式;最后按照邓肯-张模型的参数整理方法得到了不同饱和度非饱和土的模型参数,探索这些参数随饱和度的变化规律,建立了引入饱和度的非饱和黄土实用非线性模型,并进行了降雨入渗情况下非饱和土增湿变形的计算。结果表明,饱和度最大值为95%,等效吸力最大值为160 kPa,最大水平位移与竖向位移分别为0.6 cm和20.0 cm,均出现在浸水位置。计算结果合理地反映了非饱和土变形的分布趋势,验证了方法的合理性。     

我国南方主要锰矿找矿远景区内弧形构造带特征及其找矿预测

我国南方主要锰矿找矿远景区中,大多发育由锰矿控矿褶皱、破矿断裂为主组成的控矿弧形构造带,为逆冲-推覆（重力滑覆）褶断构造带,其低角度的叠瓦状逆冲断层、双重逆冲构造常常造成含锰岩系地层的多次上、下重叠,较多较好地保存了原生锰矿层,但有些破矿断层将含锰岩系错断至深部,被保存下来成为隐伏矿。本文综合归纳逆冲推覆（重力滑覆）构造特征及控矿特征;研究了分布在湘西-滇东一带的湘黔渝毗连区、湘中、黔东南-湘西南、桂中、湘中南、桂西南、滇东南等主要锰矿找矿远景区中发育的弧形逆冲推覆（重力滑覆）构造带特征;对湘西-滇东地区发育的6个主要锰矿找矿远景区内弧形构造带进行了找矿预测,圈定找矿靶区50余处,预测锰矿石资源量26亿吨,为未来锰矿深地探测及资源基地综合调查评价提供新的找矿思路及调查评价方向。     

羌塘东部治多县直根尕卡一带二叠纪栖霞期火山岩地球化学特征及其构造意义

羌塘东部治多县直根尕卡一带二叠纪栖霞期火山岩主要由中基性火山碎屑岩及熔岩组成,火山岩地球化学研究表明,其主元素表现为高TiO_2和低TiO_2两种特征,球粒陨石标准化稀土配分模式为LREE富集型.MORB标准化的微量元素配分型式为大洋隆起型,显示岩浆形成于板内裂谷构造环境.Sr、Nd、Pb同位素地球化学研究表明火山岩显示明显的亏损地幔源区特征.综合研究表明直根尕卡一带二叠纪栖霞期火山岩形成于大陆边缘拉张构造(或陆缘始裂谷)环境,岩浆起源于地幔,属地幔柱作用的产物.