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高位滑坡具有高隐蔽特性,失稳破坏后往往转化为流动性强大的碎屑流,成灾时间短暂且破坏性极强。由于碎屑流本质为碎裂岩体在重力作用下的高速远程运动,研究其堆积体的粒径分布情况用以分析灾害过程,对碎屑流危害预测具有重要意义。基于该认识,本文选用PCAS系统分析碎屑流堆积体影像数据,并基于此结果开展后续分析。本文以2017年贵州普洒村崩塌碎屑流为研究案例,步骤如下:首先,结合现场调查,拍摄无人机航拍图像;随后,统计灾害前后受灾房屋情况;最后,使用PCAS系统开展堆积体图像识别,并分析堆积体粒径分布情况以及分析粒径分布与房屋破坏之间的关系;研究可知:（1）PCAS系统识别堆积体颗粒效果好,精度高。（2）随着碎屑流的运移,堆积物小粒径占比增加。（3）大粒径出现了双峰分布,但总体上呈减少趋势。（4）在横向分布上,其一致性越来越优。（5）堆积体房屋具有"拦粗排细"的作用。综上可知,运用PCAS图像识别分析碎屑流粒径分布具有高效可靠的特点,能够在堆积体粒径识别领域发挥一定积极作用。 相似文献
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对碎屑流堆积物的研究能反应碎屑流动能的变化。文章在普洒村崩塌现场调查的基础上结合崩塌堆积体高分辨率数字地表模型（DSM）,对崩塌碎屑流部分粒径进行统计分析,再结合谢德格尔公式估算崩塌碎屑流运动速度,对碎屑流运动过程进行初步分析,得到如下结论:（1）统计堆积体沿主滑方向的13个连续矩形区（A1~A13区）表面块石粒径,总结其规律为:越远离崩塌源区,小粒径含量越多,大粒径含量越少。（2）堆积物粒径和碎屑流运动动能有关,速度越大,其携带块石的能力越大,反之,块石含量越少。（3）根据块石堆积的不同特点,将堆积区域划分为初始堆积区、集中堆积区、平稳堆积区以及堆积减弱区。 相似文献
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孔隙是多孔介质内渗流的发生场所，与介质渗透性存在必然的联系。珊瑚砂因其特殊的物质来源和形成过程，较陆源砂具有截然不同的孔隙特性。通过一系列微观研究手段，从本质上揭示了珊瑚砂特殊孔隙性质的原因。研究发现，从孔隙形状、孔喉尺寸和整体连通性3个角度描述孔隙性质较为合理。其中，孔隙形状用形状因子度量，孔喉尺寸包括孔隙半径和喉道半径，珊瑚砂多孔介质整体连通性利用配位数进行描述。而影响孔隙形状、孔喉尺寸和整体连通性的主导因素包括颗粒形状和颗粒表面粗糙度两方面。其中颗粒形状主要影响孔隙形状、喉道尺寸、孔喉尺寸离散性和介质内部连通性的均匀分布情况。颗粒表面粗糙度主要影响孔隙形状、孔隙形状离散性、孔隙尺寸和介质整体连通性。 相似文献
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为深入探讨深层高压低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征,开展了岩心样品的恒速压汞测试。结果表明,储层孔道大小及分布性质差异不大,孔隙半径呈正态分布,主峰分布在100～300μm;喉道半径是控制储层性质的主要因素,渗透率与喉道半径的相关性好于其与孔隙半径的相关性。储层有效喉道半径、有效孔隙半径、有效喉道体积、有效孔隙体积、有效孔喉半径比等孔喉特征参数与物性参数具有较好的相关关系。高渗透率岩样的有效孔喉半径比较低,且有效孔喉半径比分布频率较高。渗透性越好,孔喉半径比越低,且其分布越集中。分析认为,恒速压汞的孔喉特征参数中排驱压力(pT)、中值压力(pc50)、最大进汞饱和度(SHgmax)小于常规压汞的,最大连通孔喉半径(Rmax)、中值半径(r50)大于常规压汞的。相对于常规压汞,恒速压汞获得的孔喉特征参数更准确。 相似文献
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颗粒形貌是影响珊瑚砂力学性质的重要参数,研究珊瑚砂多尺度形貌特征有助于从细观角度阐释其力学特性。基于颗粒动态图像分析技术对不同粒径范围内超过20万个珊瑚砂和陆源石英砂（包括人工破碎石英砂和天然石英砂）颗粒开展颗粒形貌扫描和对比分析,提出了适用于珊瑚砂的颗粒形状分类标准,并从颗粒形状、磨圆度和凸度3个尺度上揭示了海相珊瑚砂与陆源石英砂颗粒形貌的差异性。结果表明：（1）珊瑚砂主要由块状、片状及棒状3种类型的颗粒组成,以伸长率和扁平率为0.5作为珊瑚砂颗粒形状的划分阈值进行颗粒形状分类,该分类方法的准确率可达90%。（2）珊瑚砂中块状颗粒占比最大,且含量大于50%。随着粒径增加,块状颗粒占比增加,片状颗粒占比下降,而棒状颗粒基本维持不变;随着粒径的增加,石英砂中的块状颗粒占比高于珊瑚砂,这是由颗粒的矿物性质决定的,而与颗粒的风化破碎方式无关。（3）人工破碎石英砂的磨圆度与珊瑚砂的较为接近,且略小于天然石英砂。块状颗粒的磨圆度大于片状颗粒,更大于棒状颗粒,因此块状颗粒占比越高,集合体的磨圆度越大。（4）珊瑚砂的颗粒凸度介于0.85～1.00间,石英砂的凸度大于珊瑚砂。随着粒径的增加,珊瑚砂的凸... 相似文献
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卜淘 《地质灾害与环境保护》2018,(1)
以川西坳陷东斜坡中江气田沙溪庙组窄河道砂岩气藏为研究对象,选取具有代表性的小岩心开展恒速压汞测试实验,获得了孔隙半径、喉道半径、孔喉比、主流喉道半径、孔隙喉道进汞饱和度等系列反映岩石微观结构的参数,采用相关分析和分类统计方法对气藏的孔喉分布变化特征、毛细管压力曲线特征进行了分析。利用孔喉结构特征参数并结合核磁共振分析束缚流体饱和度建立了储层分类标准,不同类型储层与气藏实测产能吻合度高。研究结果表明:窄河道致密砂岩储层孔喉特征差异主要体现在喉道上;孔喉半径比分布范围宽,随渗透率增加呈明显增大趋势,气藏从上到下随着储层条件变好,孔喉比呈降低趋势;渗透率对储层总进汞饱和度起到主控作用,渗透率越高,储层有效孔喉越发育;恒速压汞技术可以更精确定量评价储层孔隙、喉道发育特征及其对储层渗流能力及产能的控制作用,对气藏下步分河道开展评价及部署具有很好指导意义。 相似文献
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羌塘盆地中侏罗统布曲组白云岩为非均质性强的低孔、低渗储层,孔喉结构评价难度较大。选取南羌塘坳陷布曲组20件白云岩岩心样品,通过铸体薄片、扫描电镜观察,结合物性分析和常规压汞实验,研究其孔喉分布和分形特征,探索分形维数与白云岩储层物性参数、孔喉结构参数、孔隙成因之间的关系。结果表明：（1）研究区布曲组白云岩储集空间类型包括组构选择性孔隙、非组构选择性孔隙、裂缝3类,依据毛管压力曲线特征将其孔喉结构分为5种类型,其分形曲线具有明显的转折点,转折点为孔喉分布峰值,代表连通性好的大尺度孔喉向连通性差的小尺度孔喉的转变;（2）小尺度孔喉的层内非均质性较弱、层间非均质性强,大尺度孔喉的分形维数比小尺度孔喉小,但分布区间较宽,样品间差异明显,表明大尺度孔喉复杂多样,层间（整体）非均质性比小尺度强;（3）大尺度孔喉的分形维数与储层参数、孔喉结构参数相关性较好,可用于布曲组白云岩储层的孔喉结构定量表征,大尺度孔喉分形维数越小,储层物性越好,大尺度孔喉占比越多对储层整体渗透能力的贡献越大;（4）该套储层的储集空间与孔喉结构以沉积形成的碳酸盐沉积物孔隙为基础,白云石化作用和溶蚀作用共同控制了孔喉结构的差异性。 相似文献
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《地质科技情报》2020,(4)
利用自动矿物定量识别系统(QEMSCAN)、二维大尺寸背散射图像拼接技术(MAPS)、多尺度微米CT、铸体薄片、恒速压汞等实验技术,对渤中凹陷深层孔店组特低孔特低渗砂砾岩储层的储集空间进行了二维、三维多尺度精细表征,并系统研究了砂砾岩储层渗流能力影响因素。实验结果显示,研究区砂砾岩孔隙毫米-微米-纳米级多尺度连续分布,孔隙度相对大的储层,孔径分布范围较宽,储层粒间原生孔、粒间溶蚀孔等大孔隙占比较高,粒内溶蚀孔、晶间孔占比较低。基于三维孔喉网络模型,孔隙主要半径分布区间为1.5～60μm,喉道半径分布在0.5～8.0μm之间,孔喉连通性的分布形态有条带状、连片状、孤立状,储集性较好的储层孔喉在三维空间多为连片状,渗透率相对较差的储层孤立状的大孔较多。孔隙型储层的渗透率与孔喉形态、喉道半径、配位数等参数密切相关。裂缝明显改善了砂砾岩的物性,也为酸性流体对储层的溶蚀提供了有效通道,导致溶蚀孔隙相对发育。综合研究认为,渤中凹陷深层砂砾岩储层的渗流能力受裂缝发育程度、孔喉连通性双重控制,储层中黏土矿物和碳酸盐矿物胶结对孔隙结构、储层渗流能力有重要影响。 相似文献
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致密气储层孔喉分形特征及其与渗流的关系--以鄂尔多斯盆地下石盒子组盒8段为例 总被引：1，自引：0，他引：1
选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试,结合同位样品核磁共振实验,分析了致密气储层孔喉分布特征;在此基础上,运用分形几何原理和方法,开展了致密气储层孔喉分形研究,并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明:致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制,其中孔隙主要为大孔和中孔,喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成;致密气储层孔隙分布不具分形特征,而孔喉整体和喉道则符合分形结构,且分别对应分形维数D1和D2;基于储层孔喉分形结构与其渗流特征,将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型:Ⅰ型表现为阶段式分形特征,以进汞压力1 MPa为界,大于1 MPa孔喉具有分形特征,且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献,反之,孔喉不符合分形特征,其进汞饱和度增量由孔隙贡献;Ⅱ型为整体式分形,进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性,与微观非均质系数呈现较明显的正相关性,而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。 相似文献
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滑坡-碎屑流是一种沿着斜坡表面作远程运动的岩石碎屑流动体。碎屑流体在远程运动过程中会出现粒径分选,并在堆积体中呈现出一定的层序特征。本文通过开展碎屑流滑槽试验,观测了碎屑流运动过程中的粒径分选过程,并重点研究了碎屑流堆积体的垂向和滑移方向层序,采用分层和分段筛分法,对不同粒径的颗粒含量进行了分析,揭示出碎屑流堆积体内部不仅在垂向上具有反粒序结构,还在滑移方向上具有双峰分布形态。这两种堆积特征在6.24茂县新磨村滑坡和8.28纳雍普洒村崩塌堆积体的块石分布规律中得到验证,它们是滑坡-碎屑流体运动过程中块石之间相互作用的宏观反映,是分析碎屑流远程运动机制的重要现场证据。通过室内滑槽试验和实例分析,得到以下结论:碎屑流运动过程中产生的弥散压力和振动筛分是导致碎屑流堆积体中形成垂向反粒序以及滑移方向双峰堆积形态的重要原因。其中振筛作用的动力来源为碎屑流滑移区的不规则起伏引起的碎屑体振荡,以及由粒径差异造成的动量不均衡碰撞。 相似文献
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流态化运动是高速远程滑坡的主要运动形式,是揭示高速远程滑坡运动机理的重要基础。基于粒子图像测速（PIV）分析方法,采用物理模型试验对不同粒径组成条件下的颗粒流内部的速度分布、剪切变形及流态特征进行了研究,并对高速远程滑坡流态化运动特征进行了讨论分析。结果表明:碎屑流流态化运动特征与颗粒粒径呈显著的相关性,随着粒径的减小或细颗粒含量的增加,颗粒流底部相对于边界的滑动速度以及整体的运动速度均呈逐渐减小的趋势,颗粒流内部剪切变形程度增加,颗粒的运动形式由“滑动”向“流动”转变;当颗粒粒径较小或细颗粒含量较高时,颗粒流内部剪切速率增大的趋势在颗粒流底部更加显著,反映了粒径减小有助于促进颗粒流内部剪切向底部的集中;在同一颗粒流的不同运动阶段及不同纵向深度,其流态特征具有显著差别,颗粒流前缘及尾部主要呈惯性态,颗粒间以碰撞作用为主,而主体部分则主要呈密集态,颗粒间以摩擦接触作用为主;在颗粒流表面及底部,颗粒间相互作用方式主要是碰撞作用,中间部分则以摩擦作用为主;对于不同粒径的颗粒流,随着粒径的增大或粗颗粒含量的增加,颗粒流内部颗粒的碰撞作用加强,颗粒流整体趋于向惯性态转变。 相似文献
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基底刮铲效应对岩石碎屑流停积过程的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
岩石碎屑流在运移停积过程中,对运移路径存在强烈的刮铲效应。首先分析总结了碎屑流基底刮铲效应的特征,然后采用二维颗粒离散元模拟方法模拟岩石碎屑流水平基底上刮铲。模拟试验证明了基底刮铲效应可以增强岩石碎屑流在水平面上的运移停积能力。通过进一步研究水平基底物理力学性质和分层情况对刮铲效应和岩石碎屑流运移过程的影响,证明了减小基底物质的强度会增强刮铲效应,但基底表层松散堆积物质低密度、低强度的特点才是影响岩石碎屑流最大运移堆积距离的关键因素,并具有类似润滑剂的特性;相对地,基底底层高强度、高密度物质的强度变化对最大运移距离影响很小。 相似文献
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甘肃武都古崩滑堆积体的沉积特征及其形成环境 总被引：6，自引：1，他引：5
在甘肃武都县城北第四纪地层剖面中,马兰黄土之下发育有一套以大量碎屑和部分粘土组成的混杂堆积体。其形成时的原始地貌已不复存在,成因也不明。本文在研究其沉积特征和周围地质、地貌环境的基础上,判定其属于崩滑堆积体,是基岩块体 (夹部分粘土 )高速崩塌滑动、碰撞分解堆积而成。堆积层具有上下不同的发生“层序”。作者将典型的崩滑堆积体的沉积“层序”划分为五层:A后期覆盖层或侵蚀面;B崩解-碰撞带层;C崩解-滑移带层;D滑移带层;E下伏地层。各发生层有不同的沉积特征,反映出高速运动块体经过内部碰撞分解后,上下层中存在动力过程和沉积过程的分异。作者研究了武都古崩滑体五个剖面中的粘土含量、粒径、砾石组构、沉积结构和构造的特点,并通过堆积物的沉积特征所反映的运动和动力学特性,结合周围地质、地貌环境,判定该混杂堆积体是在Q13 时期,武都城北部高耸的以变质石灰组成的基岩陡壁在暴雨的“触发”下,发生解体,形成固体碎屑流块体,由北向南高速运动堆积而成。后期由于粘土和水的加入,使崩滑体运动向泥石流体转化。 相似文献
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In this paper the powder snow avalanche is considered as a two-phase flow (air and snow particles). The equations governing this flow are the fluid mechanics conservation laws. The mass and the momentum conservation are considered for each phase. The interaction between the two phases takes into account the drag force between the particle and the air. Owing to high turbulence in the powder flow, a closure model was used based on a modified k - model in order to take into account the reduction of turbulence energy by the particles. The dense avalanche is modeled using the shallow water equations. The formation and the development of the powder avalanche is modeled using a mass and momentum exchanges between the powder flow and the dense flow. The flow area is digitized horizontally and vertically using a finite elements mesh. The numerical scheme is obtained by integrating the equations on each cell. The model thus built was calibrated using laboratory measurements of density current carried out in a flume. The model was successfully applied to reproduce many avalanches observed in France. At the end of this paper, an application of this model to an engineering case study is presented. It concerns the Uzengili path where an avalanche occurred in 1993. In this paper we use the integrated dense/powder avalanche model to define the effect of a powder avalanche flow in this path. Different simulations allow display of maps of the exposed zones for different available snow depths in the starting zone. The results were mapped in terms of dynamic pressure field and recommendations are proposed to the local authorities. 相似文献
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The molybdenum-nickel deposits in Shuidong District of Nayong County (Guizhou Province, Southwest China) are found mainly in black shale series of Lower Cambrian Niutitang Formation, which is another Mo-Ni-rich region besides Zunyi District (Guizhou province). Our systematic study on the Mo-Ni deposits in Tangjiaba of Nayong reveals that layered coarse-grained limestones, spherical beaded limestones concretions are hosted at the lower seam of the Mo-Ni deposits. Its strong negative carbon isotope anomaly (the carbon isotope value of the coarse-grained limestones varies from ?2.148‰ to 8.223‰) is similar to that in the modern submarine black smoker chimney. The carbon in the coarse-grained limestones from black rock series of Nayong County might be deep source inorganic carbon. The seams, coarse-grained limestones, ore-bearing coarse-grained limestones and the roof and floor of the deposits are characterized by co-variation on the trace element spider diagram, showing good homology. The extraordinary enrichment of Ag, As and Sb resembles hydrothermal sedimentation. Pro-Earth's core elements Se is strongly enriched in Ni-Mo ore-bearing coarse-grained limestones. The ore-bearing rock series has an extremely low Th/U value (0.012–0.19); in the logU-logTh Cartesian Coordinates, the samples of the roof and floor of the deposits and ore-bearing coarse-grained limestones are found in the East Pacific tise; and the samples of coarse-grained limestones are found between the paleo-hydrothermal dedimentary area and the East Pacific tise. The chondrite-normalized rare earth element patterns of the Ni-Mo deposits show LREE enrichment, Ce negative anomaly, and Eu negative anomaly (which is supposed to be influenced by the deep magmatic processes in an extensional environment) resembles the rare earth element distribution patterns of the fluid and its sediments in modern submarine hydrothermal system. It proves that coarse-grained limestones is characterized by typical hydrothermal limestones, being closely related with the genesis of Mo-Ni deposits in Nayong County, which provides new evidence for hydrothermal sedimentary genesis of Mo-Ni deposit and negative carbon anomaly in the basal Cambrian on a global scale. 相似文献
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2017年8月28日贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌特征与成因机理研究 总被引：1，自引：0，他引：1
2017年8月28日10时30分许,贵州省纳雍县张家湾镇普洒村后山约49.1×104 m3的山体发生高位崩塌,高速运动的碎屑物质沿途铲刮坡面原有松散崩滑堆积物,最终形成体积约为82.3×104 m3的堆积体,摧毁坡脚的普洒村大树脚组和桥边组居民区,造成26人遇难,9人失踪。通过对灾害发生现场进行详细的地质调查,本文综合运用无人机航拍、地面合成孔径雷达监测等技术手段,对普洒村崩塌体特征进行了详细描述,初步阐述了崩塌发生的动力学过程和成因机理,并对周边受崩塌体失稳影响而产生的欠稳定区岩体特征的危险性进行了分析评价。初步研究结果认为,崩塌源区岩体在下部巷道采煤的影响下产生拉张裂缝,之后在长期重力作用下,山体开始变形、破碎,最终整体失稳破坏。崩塌体从小规模掉块开始到整体失稳破坏、远程运动,直至最终停积,整个过程用时约7分21秒,其中主崩塌体失稳用时约26 s,远程运动距离约788 m,是一处典型的高位崩塌-碎屑流。深入研究普洒村崩塌的形成过程和成灾机理,对我国西南山区存在的与普洒村崩塌体类似条件的灾害隐患点的减灾防灾工作,具有重要的指导意义。 相似文献
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滑坡-碎屑流物理模型试验及运动机制探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
滑坡-碎屑流由于高速、远程的特点常常引发灾难性事故,其复杂的运动机制导致预测致灾范围非常困难。通过开展室内模型试验,研究了碎屑粒径、滑床糙率和挑坎对运动特性的影响。试验结果发现,滑坡碎屑运动距离受控于前端碎屑,且随着碎屑的粒径增大而增加,增加滑床糙率、挑坎均可使碎屑的运动距离减小。在前人研究成果的基础上结合碎屑材料的力学特性探讨了滑坡-碎屑流出现流态化的原因和高速远程机制,即高速运动中颗粒间的作用力远小于完整岩体,因此颗粒间的“黏聚力”不能维持滑坡体的整体性,同时致使滑坡体与滑床接触的过程中传递至滑坡体内部的摩阻力减少,从而导致碎屑滑坡的远程结果。 相似文献
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Alberto Longo Manuel Pastor Lorenzo Sanavia Diego Manzanal Miguel Martin Stickle Chuan Lin Angel Yague Saeid Moussavi Tayyebi 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(5):833-857
Classical depth-integrated smoothed particle hydrodynamics (SPH) models for avalanches are extended in the present work to include a μ(I)− rheological model enriched with a fragmentation law. With this improvement, the basal friction becomes grain distribution dependent. Rock avalanches, where grain distribution tends to change with time while propagating, are the appropriate type of landslide to apply the new numerical proposal. The μ(I)− rheological models considered in the present work are those of Hatano and Gray, combined with two different fragmentation laws, a hyperbolic and a fractal-based law. As an application, Frank avalanche, which took place in Canada in 1903, is analyzed under the scope of the present approach, focusing in the influence of the rheological and fragmentation laws in the evolution of the avalanche. 相似文献