基于Weibull分布的冻结砂岩损伤本构模型研究     

伊明  赵涛  马飞飞  王磊  袁超 《煤田地质与勘探》2022,50(8):116-124

冻结岩石的变形破坏特性是冻结法施工过程中的基础力学问题,在荷载作用下不同冻结温度岩石的力学特性和变形特征差异性较大,严重影响冻结壁的安全与稳定。因此,研究冻结岩石的损伤本构关系,对指导冻结法设计与施工具有重要意义。为分析荷载作用下冻结岩石变形破坏的全过程,采用Weibull分布描述岩石材料的非均质性,基于Drucker-Prager破坏准则,建立三轴应力状态下岩石损伤本构模型,结合冻结砂岩三轴压缩试验,重点分析本构关系中均质度系数m、平均强度F₀与冻结温度和围压的变化关系,对损伤本构方程进行修正,并基于此模型研究冻结砂岩的损伤演化规律。结果表明:在相同围压下,随着冻结温度的降低,砂岩峰值强度显著增大,峰值应变减小,压密阶段逐渐减弱,弹性变形阶段斜率增加,岩石脆性破坏特征明显。在相同冻结温度下,均质度系数m和平均强度F₀随围压升高无显著变化,而随着冻结温度的降低,m和F₀分别呈现指数增长和线性增长,说明随着冻结温度的降低,砂岩冻结越充分,内部自由水冻结成冰占比及冰体强度增长幅度越大,尤其在0~–10℃内提升效果显著,冻结作用提高了砂岩的均质性和平均强度。基于不同冻结温度砂岩的力学特性和变形规律,对不同冻结温度砂岩的损伤本构方程进行了修正。依据修正本构模型研究发现,损伤演化曲线能够很好地反映冻结砂岩压缩试验的压密、线弹性、屈服变形及应变软化各阶段的变形特征,验证了模型的合理性。研究结果为低温环境下岩石力学特性研究及地下冻结工程设计施工提供有益的参考。   相似文献   

Petrogenesis of Late Ordovician intrusive rocks in the West Kunlun orogenic belt: Constraints on the subduction process of the Proto-Tethys OceanSCIEI北大核心CSCD     

陶再礼  尹继元  袁超  肖文交  陈文  陈岳龙  王雅美  杨帆 《岩石学报》2022,(11):3321-3340

西昆仑造山带发育有大量的早古生代岩浆岩,它们的形成与原特提斯洋俯冲-碰撞密切相关,然而,对于这些岩浆岩的岩石成因和形成的构造背景仍然存在较大的争议。本文对西昆仑造山带早古生代阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩岩体开展了详细的矿物学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf-O同位素研究,以探讨这些侵入岩的岩浆源区与成因,揭示原特提斯洋在这一时期的构造演化过程。这两个岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为456±2Ma和452±2Ma,指示它们形成于晚奥陶世。阿喀孜二长岩具有富碱(K_(2)O+Na_(2)O=10.5%~11.8%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.20~1.44)特征,相对低MgO(0.89%~0.97%)、TiO_(2)(0.42%~0.45%)含量,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,且具有较高的全岩锆饱和温度(T_(Zr)=814~862℃),属于钾质碱性岩石。该岩体具有较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.72057~0.72186),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.1~-4.5)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.6~-3.4),以及较高的锆石δ^(18) O值(5.39‰~7.94‰),表明其源区可能为伸展环境下古老基性下地壳部分熔融。赛图拉石英闪长岩SiO_(2)含量为56.8%~58.6%,全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量为5.75%~6.39%,具有较低的铝饱和指数(A/CNK=0.85~0.89),相对高的MgO含量(2.93%~3.41%)以及Mg^(#)值(~45),为高钾钙碱性系列岩石。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),且具有微弱的Eu异常(δEu=0.72~0.77),类似于俯冲带岩浆岩地球化学特征。这些石英闪长岩具有相对高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)比值(0.71317~0.71322),负的全岩ε_(Nd)(t)值(-5.6~-5.1)和负的锆石ε_(Hf)(t)值(-7.8~-2.9),与同时期来源于富集地幔的基性岩同位素特征相似,表明赛图拉石英闪长岩岩浆可能是由俯冲板片流体交代的富集地幔楔部分熔融形成,并在岩浆演化的过程中经历了橄榄石、辉石、角闪石、磷灰石和Fe-Ti氧化物等矿物的分离结晶作用。结合同位素和数字模拟计算(Rhyolite-MELTS)结果表明,赛图拉石英闪长岩可能由塔里木克拉通南缘玄武质岩浆的分离结晶而成。综合前人研究,本文提出晚奥陶世阿喀孜二长岩和赛图拉石英闪长岩形成于原特提斯洋向北俯冲相关的活动大陆边缘环境,该时期原特提斯洋板片回撤,诱发软流圈地幔的上涌,从而产生了大量的弧岩浆岩。  相似文献   

山地地区高分卫星影像正射纠正   总被引：3，自引：0，他引：3  

罗鼎  袁超  李胜  连蓉 《测绘科学》2015,40(6):129-133

随着国内外对地观测卫星技术的不断进步,山地地区高分卫星影像获取能力大幅提升。针对山地区域高分卫星影像云雾多、成像阴影多、纠正位置精度控制难等问题,该文提出山地区域高分卫星正射纠正生产方案。试验证明,经过大气校正、可视化的地形修复等处理后可解决薄雾去除和影像扭曲变形等问题;同时,GPU并行计算可实现影像快速融合、控制点自动选择等操作,提高生产效率,可为山地区域高分卫星影像快速处理提供参照。  相似文献   

2009年7月8-9日泰安市暴雨成因分析     

康桂红  郝兰春  袁超  边智  徐长山 《气象与环境科学》2009,32(Z1)

2009年7月8-9日发生在泰安的暴雨天气过程主要是在副高西进北抬、副高边缘西南暖湿气流与高空低槽东移南压相结合的大尺度环流下,由黄河北部的低层中尺度切变线和鲁中地区的小低涡以及低空西南急流共同作用造成的.低空西南急流为大暴雨的产生输送了充足的水汽,低涡加大了辐合上升运动和水汽辐合.850 hPa低空大气散度辐合中心正处于泰安,垂直速度强上升区也在鲁中地区,为暴雨产生提供了足够的动力条件,低层850 hPa假相当位温θse＞75 ℃的高能舌为这次暴雨提供了不稳定能量.  相似文献   

新疆西准噶尔地区赞岐岩（sanukite）的地球化学特征、成因机制及其与铜金矿化的关系   总被引：2，自引：0，他引：2  

尹继元  袁超  孙敏  肖文交  赵国春  龙晓平  耿红燕  王步云 《地球化学》2009,38(5):413-423

西准噶尔地区广泛发育高镁质闪长质岩墙。对全岩样品的Ar-Ar测年获得了321Ma的坪年龄,显示其主要形成于石炭纪末。这些岩墙样品以富Si（SiO2 52．3％～56．9％）、Mg（Mg〉60）、Cr（134—204μg／g）、Ni（59,141μg／g）、Sr（468～724pg／g）、Ba（316～676μg／g）为特征且K／Na比值在0．38—0．63之间,类似于日本中新世Setouehi火山岩带中的赞岐岩。这些岩墙大多具有不同程度的Eu正异常并具有高的Ba／La比值（27～124）,反映其主要来自消减带环境下受流体交代的地幔源区的部分熔融。赞岐岩和区内同时代埃达克质岩石的共生组合意味着该区在晚石炭世末曾受到热消减机制的影响。这种热的洋壳俯冲机制,不仅在石炭纪末期产生了大量的岩浆活动,而且也导致了铜金等成矿元素的富集。深入了解赞岐岩-埃达克岩共生组合与铜金矿化之间的密切关系将有助于正确评价区内成矿潜力。  相似文献   

岛弧橄榄岩包体从地幔楔到地壳的旅行     

袁超  Turner S  Williams H  Piazolo S  Blichert-Toft J  Gerdes M  Adam J  Liu XM  Schaefer B  Maury R 《矿物岩石地球化学通报》2019,(1):60-60

岛弧岩浆作为俯冲作用的产物不仅可以理解大陆地壳的形成,而且对指示大陆地壳的循环作用具有重要的意义。目前关于岛弧岩浆的源区交代作用和分异深度等相关问题一直存在争议。其中,弧岩浆的结晶分异究竟发生在莫霍面附近并伴随着堆晶岩的拆沉,还是发生在更浅的地壳深度?  相似文献   

地球深部流体中的有机质与金刚石生长北大核心CSCD     

Frezzotti  M.L袁超 《矿物岩石地球化学通报》2019,(6):1080-1080

金刚石代表了地球深部微量的碳存在,其成因对于理解行星演化的动力学机制、挥发分循环以及氧化还原状态演变等具有重要意义。在俯冲带环境,金刚石的形成和挥发分的循环密切相关。地球内部的碳通量主要受变质脱碳作用和碳酸盐溶解作用形成的相对氧化的水质流体的调节和控制。在深部C-H-O流体中,碳由随流体迁移到最终饱和形成金刚石的过程主要受碳在流体中溶解度的控制,而后者则受高温高压条件、pH值、氧化还原环境、溶质结构和岩石中缓冲矿物组合等多种因素的影响。  相似文献   

泛北冰洋浮游生态系统 对入流水和海冰变化的响应     

张武昌  王超锋  徐志强  袁超  赵苑 《海洋科学进展》2021,39(3):339-354

泛北冰洋海区存在水温升高、入流水增加、海冰面积和厚度减少等不同于其他大洋的环境变化,其浮游生态系统对全球变暖的响应逐渐受到重视。入流水为北冰洋陆架海和海盆带来的大西洋和太平洋的浮游生物种类无法成功繁殖建立本地种群。随着入流水流量的增加,外来浮游生物种类的分布区域向北扩展,促进了浮游生物跨洋输送。由于大西洋入流水流量较大,海盆区域太平洋种类和大西洋种类之间的分界线有向美亚海盆移动的倾向。海冰覆盖面积和厚度减少使得冰藻水华重要性下降,海区由底栖食物链为主转化为浮游食物链为主,造成浮游植物粒径结构变小,光合作用中脂肪/蛋白质比例、脂肪酸组成产物变化,并影响食物链结构和传递、有机物沉降,使水体原生动物的重要性增加;海冰变化引起的光环境变化会导致浮游动物的分布深度和昼夜垂直迁移幅度增加。泛北冰洋海区的浮游生物组成和食物网结构逐渐北方化,其中太平洋扇区正在太平洋化,大西洋扇区正在大西洋化。若持续发展,可能会导致北方浮游生态系统逐步侵占北冰洋浮游生态系统。泛北冰洋浮游生态系统的变化在不同的海区有不同的特点,中长期策略性的观测是必要的。国内外许多研究人员正对北极生态系统开展长期监测,以强化泛北冰洋海区浮游生态系统变化的研究。其中太平洋和大西洋入流水的路径是重点监测区域之一,在白令海、楚科奇海、波弗特海和美亚海盆区进行长期持久的船基调查有助于趋势性深入研究。  相似文献   

从Fe-Zn同位素组成看太古代岩石圈地幔的分异     

袁超 《矿物岩石地球化学通报》2020,39(6)

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早期的硫化物饱和并不妨碍斑岩Cu-Au矿的形成北大核心CSCD     

Du  J  GAudétat  A袁超 《矿物岩石地球化学通报》2020,(3):575-575

斑岩型铜(金和钼)矿床提供了世界上约75%的Cu、50%的Mo和20%的Au的产量。该类型矿床通常与汇聚板块边缘的下地壳以及中性火山-侵入岩浆体系相关。然而,尽管经过近十年的研究,目前对造成富矿岩浆体系和贫矿岩浆体系的控制因素仍然不完全清楚。一些研究认为,富矿岩浆比贫瘠岩浆更加富集金属成矿元素,而另一些研究则指出,斑岩型铜矿可以通过正常岩浆形成,并指出岩浆的硫含量、氧逸度、水含量或者上地壳岩浆房的规模都能决定其成矿。  相似文献