A two‐dimensional coupled hydromechanical discontinuum model for simulating rock hydraulic fracturing          下载免费PDF全文

Yu‐Yong Jiao  Huan‐Qiang Zhang  Xiu‐Li Zhang  Hai‐Bo Li  Qing‐Hui Jiang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2015,39(5):457-481

Within the framework of our discontinuous deformation analysis for rock failure algorithm, this paper presents a two‐dimensional coupled hydromechanical discontinuum model for simulating the rock hydraulic fracturing process. In the proposed approach, based on the generated joint network, the calculation of fluid mechanics is performed first to obtain the seepage pressure near the tips of existing cracks, and then the fluid pressure is treated as linearly distributed loads on corresponding block boundaries. The contribution of the hydraulic pressure to the initiation/propagation of the cracks is considered by adding the components of these blocks into the force matrix of the global equilibrium equation. Finally, failure criteria are applied at the crack tips to determine the occurrence of cracking events. Several verification examples are simulated, and the results show that this newly proposed numerical model can simulate the hydraulic fracturing process correctly and effectively. Although the numerical and experimental verifications focus on one unique preexisting crack, because of the capability of discontinuous deformation analysis in simulating block‐like structures, the proposed approach is capable of modeling rock hydraulic fracturing processes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

L1范数与IQR统计量组合的GNSS坐标序列粗差探测算法     

明锋  曾安敏  景一帆 《测绘科学技术学报》2016,(2):127-132

GNSS坐标时间序列中不可避免地含有粗差,未剔除的粗差将会导致参数估计有偏。因此,粗差探测与剔除是GNSS坐标序列分析中一项重要的数据预处理工作。针对GNSS坐标时间序列特点,提出了一种将L1范数(L1-norm)估计与四分位距统计量IQR(interquartile range)组合的移动开窗粗差探测算法,称之为L1_Mod IQR。该方法的主要思想是,首先利用L1范数估计得到较"真实"的残差,然后再对残差采用IQR统计量进行粗差探测。将L1_Mod IQR法与"3σ"法、基于最小二乘的τ检验法等粗差探测算法进行了模拟计算与对比,验证了该算法的有效性。进一步采用L1_Mod IQR算法对中国区域10个IGS站的高程时间序列进行了分析,结果表明中国区域IGS站高程序列的粗差剔除率最小为0.1%,最大为2.6%。并且以WUHN站为例与SOPAC提供的结果进行了对比,结果表明SOPAC提供的"Clean"数据仍含有大量的粗差,而L1_Mod IQR算法能够有效地剔除粗差。  相似文献   

GNSS相应坐标系之间的关系及其影响     

曾安敏  杨元喜  明锋  景一帆 《测绘科学技术学报》2016,(6):551-556

不同的GNSS采用的坐标系定义几乎相近,但参考椭球及其坐标实现不同,这将影响多GNSS融合导航定位效果。根据各GNSS坐标系所采用参考椭球的基本常数,计算比较了不同坐标系参考椭球参数的差异;导出了相应的正常重力公式,比较了这些正常重力公式确定的正常重力值差异;最后分别从坐标系统的定义与实现两个方面分析了其对定位结果的影响。结果表明:1)GPS(BDS)与Galileo和GLONASS所使用的参考椭球引起正常重力差约为0.15和0.30 mgal;2)GPS与BDS,Galileo及GLONASS所使用参考椭球引起纬度分量最大差异约为0.1 mm,3 cm和3 cm,高程分量约为0.1 mm,0.5 m和1 m;3)各GNSS所使用坐标框架间转换参数引起的坐标变化达到厘米级。  相似文献   

川北旺苍唐家河剖面仙女洞组灰泥丘沉积特征及造丘环境分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

沈骋  谭秀成  周博  李凌  曾伟  陈虹宇  苏成鹏  施开兰 《地质论评》2016,62(1):202-214

目前川北地区早寒武世微生物藻与古杯参与的生物礁(丘)发育特征存在较大争议。通过实测剖面与镜下分析,川北旺苍县鼓城乡唐家河剖面仙女洞组发育三期灰泥丘。对该剖面灰泥丘沉积特征进行精细研究认为:第一期灰泥丘发育在滑塌角砾灰岩之上,造丘生物主要为枝状和房室状附枝藻,主要岩性为砾屑灰岩、藻格架凝块灰岩和含云生物碎屑灰岩,发育丘基、丘核、丘盖和丘翼,后期演化为钙质砂泥岩结束生长。第二期生物丘发育在鲕粒滩间生屑灰岩之上,造丘生物主要为肾状藻,次为附枝藻,主要岩性为生物碎屑灰岩、藻格架凝块灰岩、漂浮砾岩和亮晶鲕粒灰岩,纵向上发育丘基、丘核、丘坪、丘盖和丘翼,最终再度沉积鲕粒灰岩。第三期灰泥丘发育在藻叠层灰岩之上,造丘生物为古杯和微生物藻,岩性主要为古杯灰岩、生物碎屑泥晶灰岩、藻格架凝块灰岩和藻叠层灰岩,发育丘基、丘核和丘盖。进一步分析三期灰泥丘的成丘环境认为第一期灰泥丘属于台缘斜坡环境内的斜坡灰泥丘低能沉积,经历三个演化阶段;第二期属于台地边缘灰泥丘,经历四期演化阶段;第三期为台缘高能鲕粒滩向陆一侧能量相对较低的台缘古杯灰泥丘沉积,经历三个演化阶段。剖面中灰泥丘多与鲕粒滩共存,构成丘滩复合体,为后期研究储集性能和油气富集关系具有重要的油气地质意义。  相似文献   

内蒙古达茂旗塔林宫地区找矿前景分析     

陈军强  李志丹  曾威  王佳营  高利军 《地质论评》2016,62(S1):21-22

内蒙古达茂旗塔林宫地区位于华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的结合带,天山―兴蒙造山系之温都尔庙俯冲增生杂岩带(内蒙古自治区地质矿产局. 1991),白乃庙―哈达庙铜、金、萤石成矿带上(邵和明,张履桥. 2001) 。区域上矿产资源较为丰富,金属矿产主要有铁、稀土、金、铜等,非金属矿产主要有萤石、石灰岩、石英岩等,比较重要的矿床有白云鄂博钒钛稀土矿、查干哈达庙铜矿、乌花敖包金矿、赛乌苏金矿、白乃庙铜金矿、石宝铁矿等。  相似文献   

Characteristics of Infrared Radiation of Coal Specimens Under Uniaxial Loading     

Liqiang Ma  Hai Sun  Yao Zhang  Tao Zhou  Ke Li  Jinshuai Guo 《Rock Mechanics and Rock Engineering》2016,49(4):1567-1572

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强度尺度分解方法在气候温度场检验中的应用     

李娟  曾晓东  陈红  蔡其发 《大气科学》2016,40(6):1117-1126

本文首次将Casati等提出的强度尺度分解方法应用到气候地表温度场的检验中,探讨此方法用于评估气候模拟场误差的详细空间信息的适用性。以新一代气候系统模式模拟的月平均地表温度为例,传统的统计分析方法（较为常用的是空间相关系数和均方根误差、EOF分析等）不能完全反映模拟场误差的空间信息;强度尺度分解方法可计算不同阈值和空间尺度上的均方误差和模拟技巧,评估对应的模拟能力,定量给出模拟场主要误差的空间信息（误差范围即温度阈值及对应的空间尺度）,例如,亚洲东部地区1月单年及多年平均的模拟场在230 K阈值1600 km模拟技巧非常低。本研究表明强度尺度分解方法适用于气候温度场的检验评估,能定量给出误差的空间信息。  相似文献   

贵州西北部基性侵入岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征 及其与铅锌成矿关系初探   总被引：1，自引：0，他引：1  

齐有强  胡瑞忠  张海  任光明  武丽艳  朱经经  王新松  孟昌忠  金翔霖 《地质学报》2016,90(5):933-949

贵州西北部发育多处基性侵入岩,总体规模较小(约0.25 Km2),多沿深大断裂侵位,出露于铅锌矿点外围,本文对猫猫厂、凉山两处矿点附近的儿马冲和白岩庆两地小型基性侵入岩进行了重点研究。侵入岩主要岩性为细粒辉长岩,造岩矿物主要为拉长石、普通辉石。SiO2范围为49.60-51.09 wt%,MgO从3.88-4.27 wt %,TiO2为3.69-3.85 wt %。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为268.3±7.4 Ma,显示岩浆侵位于二叠纪。基性侵入岩的微量元素蛛网图呈OIB型特征,富集大离子亲石元素（LILE）、轻稀土元素（LREE）,亏损重稀土元素（HFEE）,相对亏损高场强元素（Nb,Ta）,有Sr、Y亏损,Pb富集。(87Sr/86Sr)i范围0.706749～0.707069,(143Nd/144Nd)i范围0.512313～0.512363,εNd(t)范围0.2～1.2;源区熔融深度处于石榴石橄榄岩相深度,可能经历了1-3 %的部分熔融,处于亏损石榴石二辉橄榄岩相向原始石榴石二辉橄榄岩相的过渡区。成岩过程中发生了单斜辉石、斜长石等矿物分离结晶,受到了有限的地壳混染作用,未经历明显的AFC过程。地壳物质在地幔源区中的加入可能是造成地幔富集的主要原因。侵入岩与成矿作用之间的关系,主要通过两方面所表现。一方面是二者间构造活动上的耦合性。另一方面是基性岩在成矿过程中可能发挥了重要的化学屏障层作用。  相似文献   

喜马拉雅碰撞造山带不同类型部分熔融作用的时限及其构造动力学意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

高利娥  曾令森  王莉  侯可军  高家昊  尚振 《地质学报》2016,90(11):3039-3059

喜马拉雅新生代淡色花岗岩,是世界上S型花岗岩的典例,主要分布于两条近平行排列的东西向构造带内,特提斯喜马拉雅带和高喜马拉雅带。实验岩石学和理论研究表明:这些淡色花岗岩是中—下地壳岩石进行不同性质的地壳深熔作用的产物,部分熔融类型与构造变形密切耦合。具体表现在:146~35 Ma,在增厚地壳条件下,以角闪岩部分熔融作用为主,形成了具有高Sr/Y比值的二云母花岗岩;228~9 Ma,减压条件下,俯冲物质快速折返,白云母发生脱水部分熔融,形成具有较高Rb/Sr比值的花岗岩;3其中,在21~16 Ma期间,与藏南裂谷系E—W向伸展作用开启密切相关,变泥质岩发生水致白云母部分熔融作用,形成Rb/Sr比值较低,Sr和Ba含量较高的花岗岩;4在25~27 Ma期间,局部地区发生高压水致部分熔融作用。  相似文献   

腐殖酸对U（Ⅵ）的吸附性能研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

曾江萍  安树清  徐铁民  刘义博  张莉娟 《地质学报》2016,90(12):3563-3569

砂岩型铀矿的形成与腐殖酸存在密切联系,在铀成矿过程中的化学作用受多方面因素的制约。通过静态吸附试验,探讨了影响腐殖酸吸附U(Ⅵ)的因素,考查了pH值、吸附时间、加入量等的影响。结果表明:pH值对腐殖酸的吸附影响较大,当pH值为6时,吸附率达到最大;少量的腐殖酸就能使U(Ⅵ)吸附率达到98.79%,随着腐殖酸加入量的增加吸附率随之增加,最后趋于平衡;吸附在较短的时间内基本达到平衡。在腐殖酸-粘土、腐殖酸-砂岩二元系统中,混合后吸附效果增加,并且随着腐殖酸加入量的增加吸附率也随之增大,在腐殖酸-粘土-砂岩三元系统中,也得到了相似的吸附趋势。  相似文献