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张银旗 《大地构造与成矿学》1992,16(2):216-218
<正> Arthaud于1969年提出根据运动面确定主应力方位的图示法,运动面是指断层面法线和擦痕确定的平面。他认为在同一应力场中形成的断层,其运动面相交于一点、两点或三点(在吴氏网上),这些交点分别对应于三个相互直交的主应变轴:X(最大伸长轴),Y(中间应变轴)和Z(最大缩短轴)。求出运动面的交点后可根据断层的相对运动 相似文献
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钻杆式水压致裂原地应力测试系统的柔性会影响最大水平主应力的计算精度。利用空心岩柱液压致裂试验获得的岩石抗拉强度来取代重张压力计算最大水平主应力是降低钻杆式测试系统柔性的负面影响的重要途径。在福建某隧道深度为65 m的钻孔内开展了8段的高质量水压致裂原地应力测试,随后利用钻孔所揭露的完整岩芯开展了17个岩样的空心岩柱液压致裂试验。利用空心岩柱液压致裂所得的抗拉强度平均值为8.40 MPa,与经典水压致裂法确定的岩体抗拉强度8.22 MPa接近。对于20 m的范围内8个测段的原地应力量值,最小水平主应力平均值为8.41 MPa,基于重张压力Pr的最大水平主应力平均值为16.70 MPa;基于空心岩柱抗拉强度的最大水平主应力量值平均值为16.88 MPa,两种方法获得的最大水平主应力平均值基本一致。最大最小水平主应力与垂直主应力之间的关系表现为σH > σV > σh,这种应力状态有利于区域走滑断层活动。通过对比分析可知,对于钻杆式水压致裂原地应力测试系统,当测试深度小且测试系统柔性小时,基于重张压力和基于空心岩柱抗拉强度得到的最大水平主应力量值差别不大,这说明基于空心岩柱的岩石抗拉强度完全可以用于水压致裂最大水平主应力的计算,同时基于微小系统柔性的水压致裂测试系统获得的现场岩体强度也是可靠的。 相似文献
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含不同半径孔洞的颗粒体模型的力学行为数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
本文通过编程建立了非连续介质(颗粒体材料)模型,采用FLAC软件模拟了静水压力条件下不同半径的巷道围岩中的剪切应变增量、最小主应力及最大主应力的分布规律。研究表明,随着孔洞半径的增大,呈圆环形的剪切应变增量与最小主应力的高值区的圈数、呈辐射状的最大主应力的高值区的延伸范围及剪切应变增量的最大值都呈先慢后快的增长趋势。模型中最大的拉应力接近于在模型四周所施加的压应力,而最大的压应力约为所施加的压应力的5～10倍。模型内部的剪切应变增量、最小主应力及最大主应力的分布是高度不均匀的。具有较高的差应力的位置与具有较高的剪切应变增量的位置具有很好的一致性。 相似文献
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文章通过对大山多金属矿区的主控矿断裂的三维应变测量分析,确定了大山多金属矿区主干控矿断裂其北东段为右行剪切兼逆冲性质的韧性剪切带,带内显微构造变形机制以粒内滑动、位错为主;确定了大山多金属矿区晚侏罗世(主构造期)的应变缩短主轴方位,也间接取得这次运动对应的σ1(最大主应力)、σ2(中间主应力)、σ3(最小主应力)的方位分别为345°∠18°、247°∠9°、150°∠72°。对部分韧性剪切带来说,若在野外能够直接利用面状和线状组构要素确定主应变轴的方向,简易应变测量方法可行。大山地区今后的找矿远景区段是上奥陶统裸河组二段内的的次级剪切断裂是下一步寻找多金属矿的远景区段,次级剪切断裂与近EW向张节理交汇处是重点找矿靶区。矿床类型除了夕卡岩型、隐爆角砾岩型外,应重视剪切带型。 相似文献
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针对渤海地区油气资源的开采困难以及现有岩石损伤本构模型的理论体系的不足等问题,该文对渤海岩石取样进行试验研究,根据试验所得参数建立了一种新型的岩石损伤本构模型。首先,利用岩石三轴测试仪对所取岩样进行变温度、变围压测试,获得岩样的全应力-应变曲线,并计算出岩样的泊松比、弹性模量以及最大应力差。其次,利用图解法作莫尔应力圆,确定岩样的黏结力和内摩擦角。最后,根据试验部分数据建立一种新型岩石损伤本构模型。该模型参数少,计算简便,将所建模型的计算结果与试验所得全应力-应变曲线进行验证,验证了所建岩石损伤本构模型的准确性。研究结论可为岩石损伤模型的完善以及现场石油资源的高效开采提供试验和理论支撑。 相似文献
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鄂尔多斯盆地沿河湾探区低渗储层长61构造裂缝主要形成期应力环境判识 总被引：1，自引：1，他引：0
开展储层裂缝预测研究,首先必须认识构造裂缝形成的期次及其古应力状态。通过上三叠统延长组长61储层岩石声发射实验得出的古构造历史有效最大主应力记忆出现率,厘定鄂尔多斯盆地沿河湾探区长61储层构造裂缝形成时最大主应力介于79.12~89.99 MPa之间。通过岩石古应力分期、裂缝充填物包裹体测温和期次测定,结合区域构造应力场演化分析,确定延长组储层构造裂缝主要形成期为燕山期。通过露头区地层和覆盖区定向岩心共轭裂缝或节理应变测量,恢复了沿河湾地区燕山期构造运动三轴应力状态,即最大主应力(δ1)方向为NW-SE向,优势方位129°∠10°,最小主应力(δ3)优势方位36°∠7°,中间主应力(δ2)近于垂直。裂缝主要形成期及其古应力状态研究成果为沿河湾探区长61低渗储层构造裂缝分布和发育规律定量预测研究提供了地质依据。 相似文献
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基于连续—非连续方法的地质体材料变形—拉裂过程模拟——以岩样紧凑拉伸试验为例 总被引：2，自引：2，他引：0
地质体材料易发生拉裂,为了有效模拟地质体材料的变形-拉裂过程,自主研发了一种连续-非连续方法。该方法实质是拉格朗日元法与虚拟裂缝模型的耦合,既能较准确模拟应力应变场,又能较准确模拟连续介质向非连续介质转化的复杂过程。以岩样紧凑拉伸试验为例开展变形-拉裂过程研究,得到以下结果。紧凑拉伸岩样的变形-拉裂过程:在岩样的Ⅴ形缺口尖端附近出现最大主应力集中现象;节点发生分离,虚拟或真实裂缝扩展,最大主应力始终集中于虚拟裂缝的尖端位置;岩样被拉裂成两部分。最大不平衡力发生1次突增对应着1个节点的分离。在峰值之前,岩样的载荷-位移曲线表现出了硬化现象;随着岩样尺寸的增加,应力-应变曲线的峰值有所下降,这与Bazǎnt的尺度律相一致,且峰后应力-应变曲线的陡峭程度增大。目前针对紧凑拉伸试验的模拟结果是合理的,由此在一定程度上说明了提出的连续-非连续方法在连续介质向非连续介质转化模拟方面的突出能力。 相似文献
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基于EBSD技术利用方解石双晶恢复古应力方向的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
方解石机械e-双晶是低温、低围压和低有限应变下主要的晶体塑性变形机制。假设方解石双晶面为剪切面,双晶形成方向平行于最大有效剪应力方向,最大主应力(σ1)和最小主应力(σ3)与主晶c-轴和e-双晶法线四者共平面,与c-轴夹角分别为71°和19°,与e-双晶面夹角为45°,确定方解石主晶和双晶的晶体学方位即可确定主应力方向。电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,简称EBSD)技术可以精确测定方解石主晶和双晶的晶体学参数。从样品野外采集、室内薄片切制、EBSD数据获取、数据处理等方面详细介绍了利用方解石双晶恢复古应力方向的方法。 相似文献
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动载作用下岩石的破坏规律研究对于众多地质灾害的机制分析和预防具有重要的理论及实际意义。鉴于数值模拟研究的优势,应大力发展适于岩石动力断裂过程模拟的数值方法。在自主开发的拉格朗日元与离散元耦合连续−非连续方法的基础上,采用朱−王−唐本构模型取代了广义胡克定律,发展了考虑动力本构的连续−非连续方法,其正确性通过模拟不同加载速度时砂岩试样的单轴压缩试验进行了验证。通过统计裂缝区段数目随着岩样的纵向应变的演化规律,并监测岩样左、右对称线上多个测点的最小主应力的演化规律,开展了不同加载速度时单轴压缩花岗岩试样的变形−开裂过程研究,阐明了岩样的开裂机制。研究发现,剪裂缝以雁列式展布,整体上形成剪切带。随着时步数目的增加,各测点的最小主应力均呈波动下降−震荡上升的变化趋势。震荡上升阶段对应岩样的应变软化阶段。测点分离后最小主应力的震荡幅度较大,这是由于节点分离和单元接触激发了较大的应力波。剪切带尖端的最小主应力集中会使测点发生剪切分离。当岩样的三角块向下楔入时,下方测点的应力状态类似于紧凑拉伸试验进而发生拉伸分离。 相似文献
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Talbingo Dam is a well instrumented, 162m high rockfill structure with an upstream sloping silty clay core, located in the southern New South Wales, Australia. A non-linear finite element analysis of its behaviour was carried out under plane strain conditions, simulating its construction, reservoir filling and steady seepage loading stages. Material parameters are determined from triaxial tests on the rockfill, core, filter and transition materials, compacted to field dry density and moisture content. All materials show non-linear stress–strain behaviour, with rockfill exhibiting work softening at large strain. Mohr envelopes for rockfill are slightly curved but linear approximations are acceptable. When compared with stresses and deformations at maximum cross section, the analytical results show good agreement in most areas. A non-linear model for pore pressure response is used successfully to predict the high pore pressures in the lower region of the core. A stability analysis performed for the end of construction stage, based on finite element stresses, shows that the design safety factors are slightly conservative. 相似文献
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岩石组构记录了地壳形成与演化的关键信息,提取这些信息对分析和恢复地球动力学过程具有重要意义。磁化率各向异性(AMS)是一种重要的岩石组构方法,可以有效地揭示岩石的应变特征,分析其地球动力学过程,是研究构造变形性质以及应力作用方式的有效手段。本文在梳理AMS的研究历史、主要成果和最新进展的基础上,系统阐述了AMS的基本原理以及在剪切带的应用:①岩石组构具有复杂性,AMS作为一种间接组构手段受控于矿物的物理特性、含量以及变形变质等多方面因素;②AMS可以提供剪切带的运动学以及不同部位应变状态的信息;③对于剪切带,AMS主要受控于磁性矿物(矿物成分和粒度的变化导致全岩磁化率各向异性的变化)、构造变形强度(决定磁线理发展的重要因素)以及流体的作用(流体导致磁性矿物的类型与定向性的变化)。 相似文献
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鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构分析及其构造意义 总被引：1，自引：1，他引：0
岩石磁组构分析可用来研究岩石的组构特征及构造变形。鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构具有磁各异性度Ｐ和磁百分率各向异性值Ｈ高、磁化率量值椭球呈压扁状、磁面理发育而磁线理不发育的特点。区内韧性剪切带变形强烈,以压扁作用为主,最大主压应力方向近ＮＥ和Ｓ－Ｎ向,以右旋运动为主。韧性剪切带形成以后,区内主要经历了热蚀变和脆性变形,韧性变形很弱 相似文献
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Jyoti Shah Deepak C. Srivastava Vipul Rastogi Rajit Ghosh Aditi Pal 《Journal of the Geological Society of India》2010,75(1):89-97
Most of the existing methods of strain analysis can estimate strain in a single form of distorted brachiopod, or trilobite
provided independent evidence, such as the association of the fossil with cleavage and/or stretching lineation is available
for inferring the direction of maximum principal strain. This article proposes a simple computer graphics based method and
its MATLAB code that determine the minimum amount of strain in a single distorted fossil form even if data for inferring the
maximum principal strain direction are lacking. Our method is a rapid computer-graphics alternative to some of the existing
analytical methods.
In a distorted fossil form of original bilateral symmetry, the relative senses of angular shears along the hinge line and
the median line are mutually opposite to each other. It follows, therefore, that the maximum principal strain direction lies
within the acute angle between the hinge and the median lines in the plane of the fossil. Using this principle, our method
performs several simulations such that each simulation retrodeforms the distorted fossil by assuming a particular orientation,
lying within the acute angle between the hinge line and the median line, as the potential direction of the maximum principal
strain. Each simulation of retrodeformation yields a potential strain ratio. The distribution of all the potential strain
ratios, obtained by assuming different orientations as the potential directions of the maximum strain, is typically a parabola-like
curve with a distinct vertex that corresponds to the minimum amount of strain in the distorted fossil. An entirely computer
graphical approach is somewhat time-intensive because it involves a large number of retrodeformational simulations. We, therefore,
give a MATLAB code, namely, the Minstrain, that rapidly retrodeforms the fossil and determines the minimum strain with precision. 相似文献
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裂缝走向是影响裂缝性油藏有效开发的关键参数之一,但在非定向岩心上,裂缝走向无法确定。古地磁分析是一项有效的岩心定向技术,该方法在火山岩及一些剩磁强度较大的泥质岩石中取得了较好的应用效果,但它很少应用于弱磁性的碳酸盐岩岩心定向。论文对济阳坳陷富台潜山的弱磁性碳酸盐岩岩心样品开展了系统的等温剩磁和热退磁测试,成功分离出粘滞剩磁并确定了该区的裂缝发育方向：优势发育北东东和北北西两组方向,3 组次要方向为北西西向、北西向和北北东向;测试结果与FMI资料及构造应力场分析结果一致。本研究拓展了古地磁定向技术在弱磁性岩心中的应用。 相似文献
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邓肯-张非线性模型已经被广泛的应用于工程实践的应力-应变数值分析中。考虑轴对称应力条件下邓肯-张模型应用于复杂应力时存在的不足,依据原状土的真三轴试验数据对邓肯-张模型预测结果与实测结果进行比较,论证了复杂应力条件下邓肯-张模型的适用性。通过考虑真三轴试验应力条件下中主应力对大主应变的影响,邓肯-张E-B模型大主应变叠加中、小主应力差作用产生的变形,提出了不同中主应力比的邓肯-张E-B模型参数确定方法,建立了复杂应力路径条件下修正的邓肯-张E-B模型。经与西安原状土真三轴试验结果进行比较,验证了修正邓肯-张E-B模型的正确性,为邓肯-张模型在复杂应力条件下的应用提供了途径。 相似文献
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三轴试验抗剪强度指标线性回归方法的讨论 总被引：6，自引：1，他引：5
利用线性回归统计抗剪强度指标是岩土工程中的常用手段。对于常规三轴试验,可以通过线性拟合p-q曲线或者拟合大小主应力的方法来求解抗剪强度参数,并给出了这两种方法的完整计算公式,同时应用矩法和线性回归方法统计了小浪底64组320个固结排水三轴试验和多个水利工程大坝填筑料的试验资料,发现对于常规三轴试验,拟合p-q曲线求解抗剪强度参数存在高估摩擦系数、低估粘聚力的问题;利用概率理论对两种方法进行了对比分析也发现了同样的趋势。因此,根据常规三轴试验统计抗剪强度参数时采用直接拟合大小主应力更为合理。 相似文献
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磁化率各向异性(AMS)在地质领域中的应用极为广泛,可以用来研究古流向造成的磁性矿物的定向排列,以及构造应力作用引起的岩石内磁性矿物的定向重结晶、定向排列及韧性变形。本文介绍了AMS的基本原理和参数,并并介绍了前人及作者应用AMS详细分析研究了二个实例:(1)以假多畴(MD)高钛磁铁矿为主要载磁矿物的玄武岩样品的AMS变化及其对构造运动的响应;(2)以MD磁铁矿为主要载磁矿物的湖泊沉积物样品在沉积过程中AMS变化。AMS可以灵敏地检测样品中磁性矿物的定向排列,因此在在地质领域中具有很好的应用前景。 相似文献
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Iman Attar Morteza Ahmadi Majid Nikkhah Ali Attar 《Arabian Journal of Geosciences》2014,7(4):1479-1489
Knowledge of the magnitude and orientation of the initial in situ stress of rock mass in underground spaces in mining, construction, and oil projects are so vital; hence, putting it aside could not only cost a lot rather incur some irrecoverable damage. Various methods are available to estimate in situ stress in rock mass. However, the most commonly used one, i.e., hydraulic fracturing (HF) method is considered expensive and time consuming. As a matter of fact, laboratory methods based on drilled “core” have become prevalent these days considering them simple, cheap, and quick. Taking into account one such procedure, i.e., deformation rate analysis (DRA), the current research tries to review the DRA capability in determining the magnitude of initial in situ stress is in different parts of stress–strain curve. Further, an investigation was made about the usage of DRA method for both brittle and ductile rocks. To compare the DRA and hydraulic fracturing methods in in situ stress measurement, the water conveyance tunnel of Gotvand Dam was selected as a case study. The DRA tests were conducted on core samples prepared from blocks of tuff (as brittle) and soft sandstones (as ductile) from shallow quarry. The results show that the DRA method is suitable for all types of intact rock and that this could easily estimate in situ stress values. A comparison between in situ stress values obtained by DRA and those of HF method show the feasibility of geotechnical project, simplicity, speed, and low cost. 相似文献