城市地铁隧道施工对管线的影响研究

结合深圳地铁大剧院-科学馆区间隧道非降水施工对管线的影响问题,阐明了该工程的施工方案,给出了管线安全性的评价标准。在此基础上,首先利用土工离心模型试验,模拟了隧道开挖对管线的影响,然后,利用三维弹塑性有限元法模拟了隧道施工过程中管线的动态响应。通过离心模型试验、数值模拟分析、现场量测的地表沉降值的对比分析可知,三者的数据基本吻合,论证了分析结果的合理性和可靠性,并对施工期间管线的安全性做出了评价,为该工程顺利实施提供了理论依据和指导作用,并取得了一些有意义的成果。     

基于灰色系统的黄龙钙华景观演化研究

黄龙的景观是在数万年的岩溶地质作用下的产物。近年来黄龙钙华出现了干涸、变黑、沙化等现象严重地影响了景观的观赏性。水资源在黄龙钙华发展变化中起着重要的作用，笔者通过收集并分析黄龙地区的监测数据，针对监测系统不健全．时序数据缺乏的特点，选用对时序数据要求不高、预测效果较好的灰色系统模型，以岩溶水体的pH值为指标预测了钙华未来的发展情况。采用地质统计学空间分析的克里金插值法，对预测结果进行插值获得了整个景区的钙华预测结果。笔者按pH值将钙华演化情况划为强侵蚀、弱侵蚀、堆积3种类型，指出黄龙钙华景观目前正处于动态平衡与消亡重组阶段。     

美国阿拉斯加红狗铅锌矿床地质特征及成矿模式

美国阿拉斯加红狗(Red Dog)铅锌矿床为典型的喷流沉积型(SEDEX)或页岩容矿矿床,拥有世界上最丰富的锌储量。矿床赋存于石炭纪库纳组中。该地层由黑色富有机质的硅质泥岩和页岩组成,局部有大量的碳酸盐浊积岩。根据闪锌矿结构和成分变化,矿化可分为4个阶段:早期褐色闪锌矿阶段、黄褐色闪锌矿阶段、红褐色闪锌矿阶段和晚期棕褐色闪锌矿阶段,其中第2和第3阶段为主矿化阶段。成矿年代学及古地磁研究表明,矿化作用与库纳组沉积作用同时发生,且存在中生代热液叠加。矿床形成经历了4个沉积-热液成矿过程:未固结泥中重晶石和硫化物沉积、重晶石的热液重结晶和硫化物沉淀、重晶石和硫化物脉的形成并交代早期重晶石,以及晚期角砾岩-细粒石英和晚期棕褐色闪锌矿的形成。     

瓦斯煤层裸露面蠕变失稳的时间预测研究

通过对煤体蠕变特性的分析,提出采用五元粘弹塑流变模型能很好地描述煤体的蠕变特征。在考虑煤层瓦斯的作用下,得到了含瓦斯的煤蠕变状态方程。由于揭开的煤层裸露面由原来的三向受力变为二向受力,在合适的条件下煤体会产生蠕变。而煤体在双向受压时,裸露面方向的应变为拉应变,当裸露面方向的煤体的拉应变大于煤体破坏时的拉应变时,煤体将产生蠕变失稳。从而可以预测煤体蠕变失稳的时间。研究成果可以解释揭煤工程岩体失稳。     

库车坳陷新近系库车组冲积扇沉积特征及相模式

通过野外露头考察和测井分析,并结合地震和三维电法资料,对库车坳陷新近系库车组冲积扇的沉积特征和分布规律进行研究,建立了冲积扇沉积模式。库车坳陷新近系库车组冲积扇岩性主要为黄色、黄红色砾岩、砂砾岩及含砾砂岩。砾石层中可见底冲刷-充填构造、交错层理和平行层理。测井曲线整体表现出GR低和电阻率高的特征,曲线呈箱形、漏斗形和钟形;地震相以杂乱反射和前积特征为主。为了提高了研究的精度,在钻井分布稀少和地震相特征不明显的地区,将三维电法资料用于冲积扇分布的研究。通过综合研究,认为冲积扇在西部的Bz1井地区和Db1井地区规模最大,在东部地区发育规模小。构造运动是冲积扇发育的主要控制因素,库车期构造运动活动强烈,南天山快速隆升,为冲积扇提供大量的物源,Bz1井地区持续隆升,遭受剥蚀,物源充足,冲积扇规模不断增大;Db1井地区由于受构造断裂的影响,局部隆升,为冲积扇提供了局部物源。通过分析,认为库车坳陷新近系库车组冲积扇主要有长期稳定的继承性单物源冲积扇模式和受局部构造控制的多物源冲积扇模式。     

Analysis and simulation of magma mixing processes in 3D

Magma mixing structures from the lava flow of Lesbos (Greece) are analyzed in three dimensions using a technique that, starting from the serial sections of rock cubes, allows the reconstruction of the spatial distribution of magmas inside rocks. Two main kinds of coexisting structures are observed: (i) “active regions” (AR) in which magmas mix intimately generating wide contact surfaces and (ii) “coherent regions” (CR) of more mafic magma that have a globular shape and do not show large deformations. The intensity of mingling is quantified by calculating both the interfacial area (IA) between interacting magmas and the fractal dimension of the reconstructed structures. Results show that the fractal dimension is linearly correlated with the logarithm of interfacial area allowing discrimination among different intensities of mingling.

The process of mingling of magmas is simulated using a three-dimensional chaotic dynamical system consisting of stretching and folding processes. The intensity of mingling is measured by calculating the interfacial area between interacting magmas and the fractal dimension, as for natural magma mixing structures. Results suggest that, as in the natural case, the fractal dimension is linearly correlated with the logarithm of the interfacial area allowing to conclude that magma mixing can be regarded as a chaotic process.

Since chemical exchange and physical dispersion of one magma inside another by stretching and folding are closely related, we performed coupled numerical simulations of chaotic advection and chemical diffusion in three dimensions. Our analysis reveals the occurrence in the same system of “active mixing regions” and “coherent regions” analogous to those observed in nature. We will show that the dynamic processes are able to generate magmas with wide spatial heterogeneity related to the occurrence of magmatic enclaves inside host rocks in both plutonic and volcanic environments.     

闽北前寒武纪变质岩的P—T—t轨迹和其形成的动力学过程

闻北前寒武纪变质岩是华夏古陆基底的重要组成部分。本文通过对闽北麻源群和马面山群变质岩详细的变质变形关系的研究和石榴子石环带测定P-T-t轨迹的应用,结合构造地质和同位素年代学的资料,证实了麻源群变质岩形成于早元古代或更老年代,在早元古代末期遭受过中压、中高温变质,但在晚元古代晋宁期与中元古代形成的马面山群岩石一起经历了强烈的变质变形作用,表现为早元古代麻源群岩石遭受强烈改造,具有早期地壳再活化特点。麻源群岩石完整的晋宁期变质P-T-t轨迹不支持正常大陆碰撞的假说,它的形成与异常的地幔热流有关,很可能为一种地壳增厚和地幔减薄的动力学模式。     

新疆东昆仑鸭子泉—维宝一带地质成矿规律浅析

东昆仑祁漫塔格地区位于东昆仑F e-Pb-Zn-Cu-Co-A u-W-Sn-多金属-盐类成矿带中,随着地质勘查进程的不断深入,该区现已成为铁矿、钨锡矿、铜矿、铅锌矿等矿产的矿集区,其地质找矿潜力非常巨大。笔者从成矿地质条件、区域地球物理场、区域地球化学场等角度对鸭子泉—维宝地区的成矿规律进行了剖析,并结合白干湖钨锡矿、维宝铅锌矿等典型矿床的特征对区内的各主要成矿元素的成矿类型、成矿期次进行了较为系统的归纳,认为该区具有寻找岩浆热液型钨锡矿、层控型铅锌矿、矽卡岩型铁铜多金属矿等矿产的有利地质条件,并对以上各类型矿床的产出环境、成矿时代、沉积(变质)建造、岩浆建造、控矿构造等成矿地质条件进行了总结,建立了区域成矿模式。     

煤储层渗透率动态预测模型适用性评价

基于比较理论推导建立的4个煤层渗透率计算模型,对我国煤层气盆地已有物性参数进行计算,以预测其煤储层渗透率。将模型预测结果与现场试井渗透率数据进行对比分析,得出了4个模型的预测精度,在此基础上研究了煤储层渗透率动态预测模型对我国煤层气部分区块的适用性。计算结果表明:在煤层气开发后期,汪-张模型的适用性较好,预测结果与现场数据基本一致,对煤层气开采有一定指导意义。     

地下水流模型识别的分步解法

地下水流模型识别问题是综合的水文地质分析与计算过程,但常常被片面理解为反求水文地质参数问题,这种片面的认识大大妨碍了对水文地质条件的认识及对水文地质过程的理解,并由此导致一些不应有的错误结论。简要论述了地下水流模型识别的概念及问题类型,利用模型分解的方法指出地下水流模型的识别可分2步完成:一是利用附加水头场(或附加降深场)求参数;二是利用初始水头场确定边界条件及源汇项。除参数外,源汇项、初始条件、边界条件也是地下水流模型识别的重要内容。