引水工程秦巴段隧洞地应力模拟及工程地质问题

利用Ansys有限元软件对三峡引水工程秦巴段线路不同深度、不同截面形态隧洞围岩的应力重分布情况进行模拟计算,得到圆形隧洞、城门形隧洞和马蹄形隧洞围岩的应力数值和等值线图.利用库仑一纳维尔强度准则,对花岗岩区及灰岩区隧洞围岩的剪切破坏进行分析;利用三种岩爆应力判别指标,对岩爆进行初步预测;进而对不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的稳定性进行分析;最后对引水工程隧洞设计中截面形态的选择给出了初步建议.     

滇西北衙金矿矿床成因类型

滇西北衙金矿是一个曾被认为无工业价值的金矿，后在中科院地质与地球物理研究所蔡新平等（1989—2006年）科研成果的推动与促进下已成为一个具超大型远景规模的金矿床。文章简要介绍了北衙金矿的来历与研究概况，系统总结了北衙金矿的矿床类型及其结构模型。北衙金矿有3种成因不同的矿床，即与碱性斑岩有关的斑岩型和矽卡岩型Cu-Au矿床、与铁质热液或铁矿浆有关的Fe-Au矿床、及表生成因的Fe-Au矿床。北衙矿区复杂多样、多期叠加活动的岩浆与成矿作用，造就了矿区大规模的成矿作用。     

黑龙江省黑河罕达气—猪肚子河地区金矿找矿远景分析

讨论了研究区内不同类型岩浆岩的地质地球化学特征，采用定性与定量相结合的手段提取金成矿信息，认为高磁性的碱性花岗岩分布区是区内寻找原生金矿床的重要远景区。     

三峡库区巴东县城附近主要滑坡边界轨迹分形分维特征与滑坡稳定性关系

为了探索复杂滑坡轨迹结构演化及其稳定性定量分析计算的新途径，本文利用分形分维理论，分析三峡库区巴东县城附近滑坡边界轨迹的几何分形结构，并采用盒维数法分别求得巴东县城附近11个滑坡边界轨迹的分维值，计算结果表明：每个滑坡的轨迹结构具有其特征性的分维值，轨迹结构越复杂，结构层次越清楚，分维值越高；其中，榨房坪滑坡和黄腊石滑坡的分维值最高，分别为1.50和1.483，西壤口和谭家湾滑坡的分维值最低，分别为0.925和0.732；而黄土坡和赵树岭滑坡的分维值介于二者之间，分别为1.111和1.091。结合典型滑坡边界轨迹结构演化与滑坡稳定性关系的定性分析及前期滑坡稳定性定量计算和模拟分析，初步揭示：滑坡边界轨迹结构与稳定性是密切相关的，滑坡边界轨迹宏观扩展增值越明显，轨迹结构越复杂，分维值越高，其稳定性条件也越差，因此，分数维可作为衡量滑坡轨迹结构复杂性和稳定性的重要标志；滑坡边界轨迹宏观扩展变形存在一个极限，超过这个极限滑坡的局部失稳就转化为整体滑动；而滑坡边界轨迹则记录了滑坡变形扩展现象和信息，因此，相对应地滑坡轨迹分形结构的分维值也应存在一个极值，在极值点滑坡体处于临滑状态；滑坡边界轨迹结构的极限分维值大致为1.4～1.5，此时滑坡接近于整体极限失稳状态，而分维值在1.1～1.3之间则表示滑坡处于整体稳定，局部存在潜在失稳状态，分维值小于1则表示滑坡处于相对稳定状态。     

蒙古国东南部巴音苏赫图晚古生代—早中生代二长花岗岩地球化学特征及其对构造环境的约束

巴音苏赫图二长花岗岩位于西伯利亚板块东南缘陆缘增生带与二连—贺根山板块对接带北缘之间。该岩体由石炭纪及三叠—侏罗纪两期花岗岩组成,均以高硅、富Al2O3、K2O、Na2O,贫MgO、CaO为特征。微量元素表现为富集LILE、亏损HFSE。弱富集LREE,Eu负异常明显。岩石学和地球化学综合研究表明:两期花岗岩早期为高钾钙碱性、准铝质-过铝质花岗岩碰撞期I型花岗岩,晚期花岗岩具有A型花岗岩特点。Sr-Nd同位素研究表明:石炭纪二长花岗岩(87Sr/86Sr)i比值较低(0.700 62～0.704 82),εNd(t)为正值(0.9～1.5),岩浆来自于增生的岛弧或年轻的幔源物质,在岩浆上升过程中遭受了少量地壳物质的混染;晚三叠世—早侏罗世花岗岩(87Sr/86Sr)i比值较高(0.709 96～0.710 19),εNd(t)较低,为-0.3～0.3,该期次花岗岩与晚石炭世花岗岩同源,受地壳混染程度相对较高。应用LA-ICP-MS法测得石炭纪花岗岩U-Pb年龄为(296±3.5)Ma,结合区域构造演化特点及所测三叠纪花岗岩的地球化学特征认为,在晚石炭世,南蒙古额尔德尼查干地区已进入碰撞期构造环境,在三叠—侏罗纪仍有同碰撞花岗岩侵入,晚石炭世以后的碰撞期持续时间较长。     

高密度电法的三维数据场可视化

高密度电法是重要物探方法之一,由于它具有施工快捷、分辨率高、可靠性好、图像直观等优点,已被广泛应用于寻找金属非金属矿、地下水及各类工程地质勘察等众多领域.目前,该方法在数据资料处理方面还局限在二维图像.本文结合在山西阳泉复杂采空区利用高密度电法和高精度GPS测量联合勘察的工程实例,基于WinDisp软件平台,实现了高密度电法的三维数据场可视化,构建了视电阻率参数下的三维地质体结构模型,并且可以任意移动、旋转、切片、分层显示、实时显示真实地理坐标等.该模型客观、真实、形象地反映了电性异常的三维地质结构,为高分辨率预测复杂采空区的空间分布特征提供了直观、可靠的资料.     

地形地貌对地震波放大效应数值模拟研究

采用FLAC3D 软件进行大量数值模拟,研究了地形地貌对地震波放大效应规律。结果表明:对于单面坡模型,斜坡较低时,坡体对天然地震波和简谐波的峰值加速度在竖直向和顺坡面向产生线性放大效应。斜坡较高时,若坡角低,两种波形的加速度等值线近似平行于坡面,天然地震波坡顶正下方极值性不明显,但随坡角增大而明显,坡面正下方可见若干条与坡面相平行具节律性的极小值条带,随坡角增大向一条极值带转化,简谐波在高低坡脚时坡顶面正下方区域内都出现等间距相间分布具节律性的极值条带,坡面正下方的极值带状性不如天然地震波明显,随坡角增大而消失; 若坡角高,两波形加速度放大系数顺坡面呈相间的极值圈分布。双面坡坡顶宽度越小,山脊越单薄,加速度放大效应越强烈,随坡顶宽度增大,坡肩加速度放大系数趋于稳定,双面坡对加速度放大效应强于单面坡。对加速度放大效应,多峰形双峰形单峰形,坡顶越不规则,加速度放大效应越强烈。V形河谷坡面上半部分加速度放大效应要强于U形河谷,U形河谷的谷底中部对地震波动力响应要强于V形谷。坡面局部不规则性只影响到坡面局部范围内的峰值加速度分布,坡高、坡角、坡顶几何特征为整个峰值加速度分布的控制因素。     

胶东玲珑金矿田岩浆核杂岩隆起-拆离带构造成矿特征

玲珑金矿田位于胶东地区玲珑岩浆核杂岩体东部, 该杂岩体是由焦家断裂带和招远-平度断裂带所围限的具有复杂成因、多种来源和不同岩浆演化序列的一套岩体组合。在矿田内, 该杂岩体的内核由玲珑型似片麻状黑云母花岗岩和郭家岭型似斑状花岗闪长岩组成; 上覆盖层为栾家河型中粗粒二长花岗岩及少量太古宙变质岩; 拆离带构造位于玲珑型似片麻状黑云母花岗岩体和栾家河型中粗粒二长花岗岩体的接触带, 是递进变形改造形成的破头青断裂带。破头青拆离带为上陡下缓的铲式断裂, 转折端深度为-300~-500 m, 拆离带往北东方向的转折端深度逐渐加深。为了解玲珑金矿田岩浆核杂岩隆起-拆离带构造演化与成矿特征, 对花岗岩成岩构造及后期脆韧性变形特征的观测结果显示, 断裂构造由成矿前期的挤压剪切转变为成矿期的伸展拆离, 韧脆性变形阶段均经历了多次应力转折。区内郭家岭型似斑状花岗闪长岩成岩年龄(130~125 Ma)与拆离带塑性变形阶段(137~123 Ma)在时间上具有一致性, 拆离带脆性变形阶段(123~108 Ma)与矿田大规模成矿事件(125.8~105 Ma)的时间基本一致, 显示了玲珑金矿田的成矿与郭家岭型似斑状花岗闪长岩的隆起构造形成过程具有显著的关联性。玲珑金矿田岩浆核杂岩隆起-拆离带的几何学、运动学、年代学特征, 展示了该构造的成控矿规律, 可用于指导玲珑金矿田的深部找矿。     

矿田构造变形岩相分类与应用效果

矿田相当于Ⅴ级成矿区带的地质找矿勘查对象,需要研究"构造与建造共生"的地质现象,建立相应的概念和野外观测方法,有别于"沉积构造岩相"、"岩浆岩相"、"变质岩相"、"大地构造相"、"构造岩相"、"构造相"等理论观点。在长期矿田构造和深部外围找矿实践基础上,研究提出"构造变形岩相"的地质概念。构造变形岩相被理解为"显示构造变形的那部分岩相",是喻示受构造影响的那部分(沉积、岩浆和变质地质作用的)岩相,是包含构造变形及建造特征的地质实体,或构造建造形迹。构造变形岩相,是岩石形变和相变密切共生的地质体,既能反映成岩地质环境又包含成岩物理化学条件,是一种适用于开展"构造结合建造"观测和分析的构造岩石单元。依据地质作用类型,划分了4种矿田构造变形岩相：沉积构造变形岩相、岩浆构造变形岩相、变质构造变形岩相和复成构造变形岩相。根据地质亚相,划分了矿田尺度的27类构造变形岩相。建立矿田构造变形岩相的观测和分析方法,不仅推动了构造结合建造的地质调查和研究,而且为矿田构造向矿田地质学的发展奠定了基础。构造变形岩相研究,用1：1000~1：50000不同精度,可以调查几十至几百平方千米范围的地质找矿问题,直接服务于已知矿床的深部外围找矿。地表结合中段大比例尺填图,三维刻画矿化岩相带的分布特征,成为圈定靶区的最佳途径。在"就矿找矿"的基础上,探讨了中距离找矿的预测方向——构造变形岩相界面成矿带。     

岩浆运移动力学及其研究进展

岩浆运移动力学是岩浆动力学的重要分支领域,研究内容包括5个方面：运移方式、运移通道、运移途径、运移动力与运移过程的成矿作用。就这5方面的研究进展进行了系统回顾,对尚待进一步研究的科学问题进行了归纳与总结,指出浮力不是弹性岩石圈岩浆运移上升的驱动力,而上地幔岩浆运移方式、弹性岩石圈岩浆往上运移驱动力、岩浆自主破裂形成的动力学机制、中途停歇岩浆重起动再运移的驱动机制、岩浆再停歇和运移过程的结晶与分异及其与围岩相互作用和伴生的元素富集与成矿作用等问题是岩浆运移动力学是尚待进一步攻关与研究的关键性科学问题。