基于Burger’s蠕变模型的采矿车行驶海底稀软底质下陷研究     

赵化淋  孙永福  贾超  卫如春  邓浩  吴滔 《海洋地质与第四纪地质》2024,(1):179-190

在陆地矿产资源日渐枯竭的今天,深海矿产资源已成为全球各个国家争相开采与利用的焦点,深海采矿车是实现深海矿产资源开采的重要装备。海底稀软底质是一种承载力与抗剪强度极低的特殊底质,在采矿作业中,深海稀软底质的物理力学特性直接影响采矿车行走的稳定性。文章选取Burger’s接触模型作为深海稀软底质的本构模型,对某海域海底稀软原状土开展室内三轴试验,通过PFC3D颗粒流数值模拟实验对比实际三轴试验,对稀软底质的Burger’s蠕变模型进行参数标定,同时依据标定结果改变相应参数,针对5种不同底质条件的工况,建立海底采矿车的数字仿真模型,模拟各工况下采矿车在不同行驶速度时的下陷深度。结果显示,下陷深度会随行驶速度呈非线性变化,在一定范围内随着行驶速度的增大而减少并逐渐趋于稳定。同时结果还表明,该区域海底稀软底质具有更高的黏粒含量（38.1%～48.4%）、含水率（88.13%～137.79%）和压缩性（压缩系数：1.86～3.73 MPa-1,压缩模量：1.26～2.13 MPa）,具有更低的密度（1.3～1.5 g/cm3）和强度特性（贯入阻力：0.19～1.32 N,黏聚力：3.7～6.9 k...  相似文献   

构造-蚀变岩相填图方法在南秦岭汉阴黄龙金矿中的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

韩珂  杨兴科  杨龙伟  张健  李斌  阮仕琦  安乐  高云峰 《地质与勘探》2019,55(4):939-954

随着新一轮全国危机矿山找矿工作的开展,低成本、高效率的就矿找矿理论和方法对于一些老矿区的深部和外围找矿尤为重要。矿区构造-蚀变岩相填图的范围就是矿区勘查范围,在填图过程中把控岩构造、控矿构造、矿化蚀变等信息作为填图重点,以矿区地质图为底图,把野外填图过程中收集到的有关控矿构造、矿化蚀变等信息分期次,分不同特征等标示在底图上,形成控岩控矿构造实际材料图,在实际材料图基础上,编制矿区构造-蚀变岩相图,从而寻找主要的控矿构造和与矿化密切相关的蚀变岩相带,并为下一步矿区外围和深部找矿、工程布置提供靶区依据。黄龙金矿区位于扬子板块北缘南秦岭构造带,矿区志留系梅子垭组地层经历了多期构造变形,并叠加有区域变质和热液变质作用。本研究采用构造-蚀变岩相填编图的方法,在矿区填编出了3条脆-韧性剪切带和黑云母变斑晶化、硅化等蚀变岩相带,并认为脆-韧性剪切带、黑云母变斑晶化带、硅化带及蚀变岩相叠加带等蚀变与金矿体存在密切关系,是矿区下一步外围及深部找矿的重点靶区。  相似文献   

辽中凹陷北洼古近系东二下亚段湖底扇沉积类型及时空演化机理分析     

刘艺萌  张藜  黄晓波  郑敬贵  徐伟 《沉积学报》2019,37(6):1280-1295

辽中凹陷北洼古近系东二下亚段发育14期湖底扇沉积。基于湖底扇类型划分,对不同类型湖底扇沉积控制因素、成因机制及不同类型湖底扇之间的时空演化规律进行了研究。结合深水重力流沉积学理论,依据湖底扇水道发育程度、重力流流体性质,将研究区湖底扇分为非水道化-砂质碎屑流型湖底扇、非水道化-浊流型湖底扇和水道化湖底扇3种类型。非水道化-砂质碎屑流型和非水道化-浊流型湖底扇无明显下切水道,其中非水道化-砂质碎屑流型湖底扇整体富砂,非水道化-浊流型湖底扇整体富泥。水道化湖底扇发育明显下切水道,水道中发育砂质碎屑流富砂,水道外发育浊流富泥。物源富砂性及坡折带规模共同决定湖底扇沉积类型,含砂率大于30%的富砂型物源易形成非水道化湖底扇,含砂率小于30%的富泥型物源易形成水道化湖底扇。在富砂型物源背景下,当坡折规模较大时,因搬运距离远,砂泥分异充分,沉积非水道化-砂质碎屑流型和非水道化-浊流型两种湖底扇;当坡折规模较小时,砂泥分异不充分,只发育非水道化-砂质碎屑流型湖底扇。富砂物源滑塌为非粘性体,搬运过程中易与水融合,对底部呈片状冲刷,不易形成单一水道;富泥物源滑塌为黏性体,搬运过程中对底部冲刷集中,强度更大,易形成水道。  相似文献   

深水浊流沉积综述     

Henry W. Posamentier  Venkatarathnam Kolla  刘化清 《沉积学报》2019,37(5):879-903

深水浊积岩通常发育在风暴浪基面以下、几十米至数千米的水体深度范围内。当沉积中心位于或接近陆架边缘时,浊流沉积系统往往最为活跃,而且通常与相对海平面下降时期的低位体系域有关。深水沉积事件可细分为低位域早期和低位域晚期。低位域早期以规模不断增大和更频繁的流体（浊流）事件为特征;而低位域晚期则以规模逐渐变小且频率降低的流体（浊流）事件为特征。因此,在低位域早期,流体流量不断增大,水道以侵蚀并逐渐变深为主,仅能残存较少的沉积物。随后,在低位域晚期,流体流量逐渐变小,因而水道内的沉积填充物可以得以保存。浊流体系通常发育3个特征迥异的区域:区域1对应浊流体系的近端（上游）,以支流峡谷为特征;区域2为浊流体系的中间部分,以单一补给水道复合体系为特征,因浊流水体的高度比补给水道高,因而常常发育天然堤沉积;区域3为浊流体系的远端,以频繁的决口、砂质溢岸以及水道充填为特征,从地貌学上可以将其描述为末端扇,从沉积过程来看,可将其称为前缘分散体系。从层序地层学的角度来看,低位域沉积常常夹持于富泥的远端高位域和海侵体系域沉积之间。低位域早期—晚期沉积序列往往是以富砂的区域3末端扇沉积被区域2水道—天然堤沉积所覆盖为特征。  相似文献   

新资深大断裂变质带特征、成因及活动演化     

陶志军  方适宜  蔡松锋  沈川 《铀矿地质》2019,(3):137-144

在前人研究成果和野外调查基础上,对新资深大断裂变质带特征进行系统总结,从宏观构造、显微构造与组构、岩石矿物学、年代学和地球化学等多学科角度综合研究,分析了新资断裂带各类岩石组构成因,并建立了其活动演化期次。新资深大断裂变质带构造岩主要包括定向组构系列岩石和块状系列岩石,主要是由早期的韧性变形变质作用阶段和晚期的脆性破碎作用阶段先后作用形成。越城岭岩体西侧规模巨大的花岗片麻岩带应属新资深大断裂变质带的一部分,属早期活动的产物,其原岩为越城岭岩体,为断裂变质和动力热流变质作用形成。韧性剪切系列岩石按变形变质强度可分为高温高压韧性剪切带和中温高压韧性剪切带,表明韧性剪切作用具有多期性。新资断裂带活动演化主要经历了四个阶段,始于加里东期,至喜山期均有活动,现在的新资断裂带是经过多个阶段不同类型变质作用由东向西不断迁移和相互叠加的结果。  相似文献   

延边地区古洞河韧性剪切带变形特征及变形时代          下载免费PDF全文

张超  刘永江  张照录  崔芳华  张超  关庆彬  李烨 《地球科学》2019,44(10):3252-3264

古洞河韧性剪切带位于兴蒙造山带东段南缘,其变形特征和时间对探讨延边地区晚古生代-中生代构造演化具有重要意义.鉴于此,对该韧性剪切带进行了锆石U-Pb年代学和显微构造解析,以期限定韧性剪切带变形时间和特征.研究结果显示,古洞河韧性剪切带具有多期变形的特征,晚期变形糜棱叶理倾向为西,倾角较缓,线理倾伏向为南西,具有由南西向北东方向右行逆冲的特征.其分形维数值为1.159~1.214,Flinn参数K值为0.19~0.31,Kruhl温度计显示变形温度为450~550℃,石英动力重结晶粒径估算的差应力值为16.83~20.09 MPa,古应变速率为10-12~10-14 s-1.古洞河韧性剪切带花岗质糜棱岩锆石U-Pb年龄为192±2 Ma,晚期变形时代应为早侏罗世,形成应与早侏罗世古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关.   相似文献   

二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

朱赛楠  殷跃平  李滨 《岩土力学》2019,40(4):1377-1386

以西南灰岩山区二叠系炭质页岩软弱夹层为研究对象,开展了原生软岩、层间剪切带和滑带3个演化阶段的矿物组成成分、微结构和不同正应力水平的剪切蠕变力学特性分析。结果表明：软弱夹层在演化过程中,矿物组分发生改变,黏土矿物含量在原生软岩中小于5%,层间剪切带中在5%～10%之间,滑带中大于10%。微结构由致密变得疏松,颗粒间连接力减弱;软弱夹层的蠕变位移和蠕变速率随着剪应力增加而增大,呈非线性关系。在相同剪应力条件下,蠕变位移和蠕变速率的关系为：滑带>层间剪切带>原岩。长期剪切强度逐渐降低,黏聚力的降幅大于内摩擦角,对时间的敏感程度较高。为受软弱夹层控制的层状基岩滑坡的发育发展过程、失稳机制研究提供了重要借鉴意义。  相似文献   

土质边坡的饱和−非饱和渗流分析及特殊应力修正     

谢强  田大浪  刘金辉  张建华  张志斌 《岩土力学》2019,40(3):879-892

基于连续多孔介质原理与混合体原理引入流?固耦合模型,采用FISH语言编制程序,建立了初始渗流场设置函数、饱和?非饱和渗流分析模块、特殊应力修正模块以及非饱和单元抗剪强度修正模块,实现了利用FLAC3D进行饱和?非饱和渗流分析,同时基于饱和?非饱和渗流场修正非饱和区土体单元的有效应力以及抗剪强度,完成了将FLAC3D中饱和土流?固耦合计算原理扩展到非饱和土中。在二次开发的分析模块基础上对Liakopoulos砂柱排水试验进行数值模拟,验证了计算模型和计算程序的正确性。同时也研究了降雨入渗对土质边坡的渗流场、位移场以及稳定性演变过程的影响,揭示了降雨诱发边坡失稳的机制。  相似文献   

双轴压缩条件下颗粒材料中力链的演化     

付龙龙  周顺华  田志尧  田哲侃 《岩土力学》2019,40(6):2427-2434

针对无黏性颗粒材料,开展了柔性边界双轴压缩数值试验,分析了不同围压下力链的数量、方向概率等随轴向应变的变化。研究结果表明：不断加载使得游离的高应力颗粒有所减少,荷载更多的被力链承担;统计意义上,力链最大长度为9个颗粒。轴向±30o范围内力链概率随应变的发展与偏应力一致,而与其邻接的[40o,60o]和[120o,140o]两个方向上的力链概率随应变的发展与偏应力相反;双轴试样剪切破坏时有单剪切带和双剪切带两种模式,当[40o,60o]和[120o,140o]两个角度区间的力链概率有较大差异时,剪切带出现在力链较少的角度区间;当这两个角度区间力链概率接近时,试样中将出现两个剪切带。  相似文献   

基于广义热力学的超固结土本构模型     

王秋生  周济兵 《岩土力学》2019,40(11):4178-4184

基于广义热力学基本理论,通过考虑塑性剪切变形产生的能量一部分以塑性自由能的形式储存,并且该部分自由能与超固结度相关,结合修正剑桥模型的热力学函数形式建立了适用于超固结土的自由能函数和耗散函数。该耗散函数与当前应力状态无关,相关联流动法则仍然适用。由建立的耗散函数和自由能函数,推导了弹塑性本构关系的屈服函数、流动法则、硬化定律。通过4种不同超固结土的试验结果和计算结果进行比较,验证了模型的合理性。  相似文献