Empirical Formula of Shear Strength of Rock Fractures Based on 3D Morphology Parameters     

Hangyu Dong  Baohua Guo  Yizhe Li  Kai Si  Long Wang 《Geotechnical and Geological Engineering》2017,35(3):1169-1183

The prime objective of this work is to provide a reference to predict the peak shear strength of rock fractures. The paper studied some shear properties of rock fractures and proposed an empirical formula for the peak shear strength of rock fractures based on 3D morphology parameters. The rock fractures were induced in cylindrical sandstone and marble specimens by means of indirect tension. A rock direct shear apparatus (RDS-200) was adopted to conduct direct shear tests on five groups of rock fractures under different levels of normal load. Before the direct shear test, 3D morphology parameters of rock fracture surfaces were obtained using a 3D optical scanner. By analyses of direct shear test data, the relationships between peak shear strength, peak shear displacement, peak dilatancy angle, residual friction coefficient and peak normal stress were found. According to the evolution trends of peak shear strength and peak dilatancy angle along with the normal stress, an empirical formula was proposed to predict the peak shear strength of rock fractures in both sliding and cutting failure modes considering the 3D morphology parameters of rock fracture surfaces. The empirical formula could be commonly used for different types (sandstone and marble) and grain sizes (powder-grained, fine-grained, medium-grained and coarse-grained) of rock fractures.  相似文献   

辽宁省地温场结构及变化特征     

龚强  汪宏宇  朱玲  徐红  顾正强  晁华  蔺娜  沈历都 《冰川冻土》2017,39(3):505-514

以辽宁省为例,采用统计分析方法,根据辽宁省61个气象站1951-2013年0~320 cm地温资料,分析了季节性冻土区地温场结构和变化特征。结果表明：地温最冷月出现时间随着深度增加而推后,辽宁各地浅层地温最冷月基本均为1月,深层地温最冷月为1-5月,深度越深温度越高。地温最热月出现时间也随深度增加而推后,浅层地温最热月为7、8月,深层地温最热月为8-10月,深度越深温度越低。越深层地温受地表影响越小,320 cm深度与地表的月平均最大温差达到19℃左右,40 cm深度与地表的月平均最大温差仅在8℃左右。随着深度增加,地温的季节变化减小,沈阳320 cm深度地温年内温差不足8℃。5~80 cm深度3-8月为储能期,160 cm深度5-9月为储能期,320 cm深度6-10月为储能期。越接近地表,地温日变化越显著,40 cm以下深度基本可以忽略日变化。沈阳地温升高程度大于气温,以向大气输送热量为主。地表最冷月变暖率明显大于最热月,但随着土层加深各土层最冷月、最热月变暖的程度无明显规律。深层地温的年际变化有时会受到更深层热源的非气候扰动。地温变化对气候、冻土区域工程等的影响不容忽视。  相似文献   

超基性岩中锆石年龄的特征和意义——以西南天山UHP蛇纹岩中锆石U-Pb年龄为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

申婷婷  张立飞  杨经绥  张聪  邱添  BADERThomas 《岩石学报》2017,33(12):3783-3800

超基性岩本身难以生长锆石的特性,使得研究其中的锆石需要特别谨慎。超基性岩中的锆石虽然具有多解性,但是锆石也携带了很多演化信息。产出不同地质背景的超基性岩,其中的锆石特征不同。本文总结现有的研究实例表明:(1)经历高温高压变质作用的石榴橄榄岩通常通过交代作用获得锆石,且锆石能够记录峰期变质时代,其中的继承锆石较少,可能在高温高压条件下,继承锆石发生分解重结晶;(2)大洋蛇绿岩型超基性岩和地幔岩捕掳体中通常具有年龄分布很广的锆石年龄特征,锆石年龄峰值通常与区域上构造事件相吻合,为捕掳晶锆石。接下来本文以西南天山超高压(UHP)蛇纹岩为例,对其锆石年龄进行解释。西南天山蛇纹岩为经历过超高压变质作用的大洋蛇绿岩型超基性岩,2个蛇纹岩样品中锆石的阴极发光图像分析和SIMS U-Pb定年分析结果显示,西南天山UHP蛇纹岩中的锆石包含捕掳晶锆石和变质锆石,捕掳晶锆石的年龄为2.1~1.0Ga,对应该区变泥质岩中碎屑锆石记录的年龄峰值。409~537Ma可能代表了蛇纹岩原岩结晶时代。区域上的变质压力峰期年龄(~320Ma)在蛇纹岩中没有记录,仅有1颗锆石记录了309±5Ma的近峰期时代。270~155Ma的退变质时代在西南天山蛇纹岩中出现较广,这与榴辉岩中出现的退变年龄相吻合,代表了折返过程中较为普遍的后期热液事件。基于对超基性岩中锆石特征的初步了解,结合西南天山蛇纹岩的研究实例,认为通过研究锆石的年代学,结合锆石矿物化学、包体矿物学、同位素地球化学等特征,不仅可以提供年代学信息,还可以对超基性岩的来源和演化过程进行解析。  相似文献   

天津崇德园基坑支护工程技术          下载免费PDF全文

沈治新  贾万鑫  宋国龙 《探矿工程》2017,44(4):71-73

介绍了天津崇德园（南开区水上公园西路团校、政法学院地块）基坑支护工程技术的选择和应用,考虑到基坑变形控制以及较强的止水性,采用SMW工法、深层搅拌水泥土围护墙、钻孔灌注桩、高压旋喷桩综合支护方案。  相似文献   

西藏首例云英岩型钨矿——甲岗雪山W-Mo多金属矿床地质特征研究     

徐培言  郑远川  付强  杨竹森  沈阳  马睿  王梓轩  吴昌 《岩石矿物学杂志》2017,36(2):227-240

甲岗雪山W-Mo多金属矿床位于西藏自治区申扎县境内,地处冈底斯北部,成矿时代为中新世。矿床与矿区内的二长花岗岩体时空关系紧密,矿区内的围岩蚀变普遍见云英岩化,并且云英岩化强烈的地方多伴随强烈的钨钼矿化;矿体的类型以云英岩型为主,还有少量石英脉型,矿石又多呈细脉状或浸染状赋存于云英岩或云英岩化二长花岗岩体内部,证实了矿床的成因类型为云英岩型。依据野外见到的矿物共生组合、脉体穿切关系等,可将成矿期划分为硅酸盐-氧化物阶段和硫化物阶段。流体包裹体研究表明,甲岗雪山W-Mo多金属矿床主成矿期的成矿流体为中-高温、中-低盐度的流体,从主成矿期的硅酸盐-氧化物阶段演化到硫化物阶段,成矿流体的温度下降明显,盐度也有所下降。  相似文献   

天然闪锌矿矿物学特征与光催化性能     

沈灿  鲁安怀  谷湘平 《岩石矿物学杂志》2017,36(6):807-816

本文采集了我国19个产地的天然闪锌矿进行矿物学和光催化性能研究。样品皆为立方Zn S结构,化学成分变化较大,其中Fe对闪锌矿中Zn的替代范围为0.235%~14.826%(质量分数,下同),Cd对闪锌矿中Zn的替代范围为0.133%~1.576%。闪锌矿中Fe含量由低到高,导致颜色由浅变深直至呈黑色,半导体禁带宽度由大变小,估算获得天然闪锌矿的禁带宽度范围为3.18~2.28 e V,明显低于纯Zn S禁带宽度3.68 e V,光催化响应均在可见光范围。验证光催化实验结果表明含Fe较低、含Cd较高的天然闪锌矿可见光催化还原降解甲基橙的效果较佳,如可见光下1 g/L闪锌矿样品(含铁4.262%,含镉1.576%)对30 mg/L甲基橙催化反应4 h后的脱色降解率达到82.11%。天然闪锌矿中Fe含量影响着禁带宽度和光响应范围,Cd含量影响着光催化性能,为高附加值开发利用贱金属资源天然闪锌矿提供了科学依据。  相似文献   

江南过渡带东至查册桥金矿床~(40)Ar-~(39)Ar年代学及成矿条件研究     

聂张星  石磊  古黄玲  钱祥  沈欢喜  杨晓勇 《大地构造与成矿学》2017,41(3)

查册桥金矿是近年来在江南过渡带发现的一个金多金属矿床,本文对该矿床与矿化有关的蚀变花岗闪长斑岩中绢云母进行了~(40)Ar-~(39)Ar年龄测试,获得蚀变岩金矿石绢云母坪年龄156.9±1.6 Ma,等时线年龄152±28 Ma和矿化强蚀变花岗闪长斑岩绢云母坪年龄142.1±1.3 Ma,等时线年龄137±13 Ma。程檀矿段与牛头高家矿段流体包裹体均一温度为160℃左右,氢氧同位素特征显示成矿热液以岩浆热液为主。结合本区及邻近矿区相关研究成果,本区金矿主要为浅成、低温型,成矿物质和热液具有多来源特征,原生金矿以微细粒浸染型为主,具类卡林型金矿矿化特征,其年龄值分别对应于燕山期不同阶段构造活动和成岩成矿作用时代,其成矿过程经历了中侏罗世韧-脆性挤压构造变形和蚀变、矿化,晚侏罗世-早白垩世早期与岩体侵入相关的金多金属矿化,以及早白垩世中、晚期浅成低温热液成矿作用。  相似文献   

黄河下游漫滩高含沙洪水滩槽界定及泥沙时空沉积特性          下载免费PDF全文

申冠卿  张原锋  张敏 《水科学进展》2017,28(5):641-651

黄河下游漫滩高含沙洪水河床调整剧烈,多数断面洪水后形成"相对窄深河槽",洪水前后河槽宽度发生明显变化。分别以观测断面洪水前后的河槽宽度为基准,计算漫滩高含沙洪水期泥沙时空沉积分布,结果表明,漫滩高含沙洪水与非漫滩高含沙洪水相比,能将主河槽内淤积泥沙量的59.3%搬运至嫩滩或滩地,减缓主河槽淤积。在分析研究基础上,建立了洪水后漫滩河段河槽相对缩窄率与洪水前期河槽宽度的量化关系,洪水后主槽宽度缩窄率为15.5%~44.0%;分析遴选了漫滩高含沙洪水滩地淤积量与主要水力因子间关联度及物理含义,给出了漫滩高含沙洪水滩地淤积量与相应水力因子间的响应函数;初步提出漫滩洪水河道塑槽淤滩的临界水沙配置指标,临界水沙系数取值为0.025~0.040。成果对高含沙洪水调控具有一定的指导意义。  相似文献   

北黄海盆地某区块火成岩地震识别与预测     

胡小强  万晓明  简晓玲  沈艳杰 《世界地质》2017,36(1):246-254

利用北黄海盆地某区块最新采集处理的三维地震资料,通过钻、测井资料综合分析建立井震关系。使用地震相分析、叠前反演以及多属性综合预测等技术刻画火成岩的形态和空间展布特征,总结本区火成岩在地震剖面上的响应特征及空间变化规律。综合预测结果显示研究区内东部发育有规模巨大的潜山型火成岩,西北部发育有侵入岩体刺穿,其他区域主要发育小规模岩株、岩墙或岩脉状侵入岩。  相似文献   

川西岷江河谷典型大型—巨型古滑坡特征物探解译分析     

郭桥桥  郭长宝  申维  张国华  宋昊翔  周清强 《地质力学学报》2017,23(5):788-797

在遥感解译、野外调查的基础上,采用高密度电法和电阻率测深法,并结合钻探对川西岷江河谷发育的尕米寺滑坡、俄寨村滑坡、格机寨滑坡等典型大型—巨型古滑坡的空间结构进行了勘探分析,有效确定了古滑坡的空间结构和滑带特征,并认为古滑坡的滑动面多具有高低阻相间的不稳定电性层,且滑坡前缘多位于不稳定电性层变薄收敛的地方。其中,俄寨村滑坡高低阻相间的不稳定电性层厚约0~45 m,为滑坡堆积层,古滑动面紧贴基岩面,滑动面平均埋深约30 m,弱风化基岩面埋深约5.6~61 m,强风化层厚约为3~12 m;尕米寺滑坡高低阻相间的不稳定电性层厚约2.5~43 m,为滑坡堆积层,沿剖面古滑动面平均埋深约35 m,在滑坡中部存在一圈闭的低阻异常体,推测为古河道,并与钻探结果相吻合,其埋深约56~96 m,弱风化基岩面埋深13.3~100 m,强风化及岩溶综合层厚一般约为5~20 m。基于古滑坡的地球物理勘探数据和解译结果,统计分析了川西岷江河谷地区大型—巨型古滑坡空间岩土体的地球物理物性参数,对指导该区滑坡调查分析具有重要的指导意义。  相似文献