一种横观各向同性岩体蠕变模型     

李列列  管俊峰  肖明砾  刘海朝  唐克东 《岩土力学》2020,41(9):2922-2930

层状岩体由于层理面或者结构面的存在，在力学上具有横观各向同性的特点，现有的各向同性蠕变模型难以全面反映横观各向同性岩体的蠕变力学特性。为构建能够反映横观各向同性岩体的三维蠕变模型，以能反映瞬时应变、减速蠕变和稳态蠕变特征的黏弹性Burgers模型为基础，基于常泊松比假定，在三维各向同性蠕变本构方程的基础上，按照算子替换的方法，将横观各向同性柔度矩阵代替各向同性柔度矩阵，并考虑了平行和垂直层理方向岩体蠕变力学行为的差异性，推导了横观各向同性岩体的三维蠕变本构方程。根据本构方程的特点，提出了根据平行和垂直方向岩体蠕变试验结果进行三维蠕变本构模型中蠕变参数的辨识方法。将提出的模型应用于三轴蠕变试验参数辨识，从而获得了一套完整的三维蠕变参数，并与试验结果进行对比分析，从而验证了所提模型与方法的合理性和有效性。进一步，指出了传统蠕变试验设计方案的局限性，给出了横观各向同性材料蠕变试验设计建议。研究成果为研究岩体三维蠕变机制提供了新思路，可对岩体蠕变试验设计提供相应的科研支撑。  相似文献   

金矿立体地球化学探测模型与深部钻探验证   总被引：1，自引：0，他引：1  

王学求  张必敏  于学峰  杨德平  夏勇  谭亲平  刘耀文  张苏坤  田密  刘汉粮  李瑞红  韩志轩  熊玉新  吴慧  张宝云 《地球学报》2020,41(6):869-885

深部资源地球化学探测科学问题的的焦点是元素大深度垂向迁移机理和立体地球化学探测模型的建立。本文以胶东蚀变岩型金矿和贵州水银洞卡林型金矿钻孔岩芯和地表联合取样获得的数据, 建立千米深度立体地球化学探测模型。蚀变岩型金矿立体地球化学模型显示, Au、S和Hg与金矿密切相关, 分布模式既有相似性又有差异性, Au的立体几何分布模式兼具矿化剂元素S和远程指示元素Hg的双重特征, 金异常和矿化剂元素硫与矿体倾斜方向一致, 反映了成矿过程中流体沿控矿构造的轴向运移; 金异常与类气体元素汞在垂向上一致, 而且出现从矿体到地表的连续贯通式异常, 反映了流体沿微裂隙和纳米孔的垂向迁移。卡林型金矿立体地球化学模型显示, Au、As、Sb、Hg、Tl和S在不整合面都显示高含量特征, 与深部层状主矿体分布一致; 在矿体上覆地层中都存在弱异常, 显示了明显的成矿流体沿隐伏微小断裂垂向迁移特点; 所不同的是Sb和Tl元素在不整合面附近显示了最高的元素含量, 而Sb和Hg在近地表均显示了明显高的异常特征。立体几何模型清晰地显示了矿体的展布特征和范围, 而且金及其伴生元素垂向迁移在地表形成清晰异常, 为利用金及伴生元素和矿化剂元素进行深部矿体三维预测提供了重要依据, 对指导深部金矿勘查发挥了重要作用。针对胶东蚀变岩型金矿地表完全被土壤覆盖区的穿透性地球化学微细粒级土壤采样, 金属活动态提取分析圈定的异常, 经深部钻探验证, 胶东焦家成矿带五一村3200 m钻探, 在2428.00~3234.16 m深度发现6层矿化体, 其中高品位矿体位于2854 m深度; 上宫金矿地表基岩出露, 采集断层泥或裂隙岩石样品, 可以清晰探测深部异常, 经2000 m钻探, 在1312 m处发现高品位金铅锌银矿体; 贵州水银洞采集地表细粒级土壤, 能够直接有效地揭示深部金矿体, 经500~1500 m钻探验证, 在300~1500 m深度新增金资源量203 t。  相似文献   

胶东纱岭金矿床构造叠加晕特征及深部找矿预测          下载免费PDF全文

霍光  宋国政  闫春明  刘彩杰  鲍中义  范家盟  刘天鹏 《山东国土资源》2019,35(9)

纱岭金矿床位于焦家断裂中南段,属于典型的焦家式金矿床,探获金资源量约389.2t,目前是国内平均勘查深度最大的金矿床。为进一步探讨纱岭金矿床深部成矿潜力,该文在野外地质工作的基础上,选取钻孔岩心样品,采用构造叠加晕研究方法,重点研究Ⅰ-2号主矿体地球化学特征、原生晕分带特征,建立构造叠加晕模型并进行深部找矿预测。研究结果表明:矿床的前缘晕指示元素为As-Sb-Hg,近矿晕指示元素为Au-Ag-Cu-Pb-Zn,尾晕指示元素为Bi-Mo-W-Sn;Ⅰ-2号主矿体构造叠加晕出现"反分带"现象,表明纱岭金矿床具有多期成矿成晕特征;在矿体尾部存在前缘晕与尾晕共存叠加现象,指示深部有良好的找矿前景,预测矿体侧伏方向深部(-1600m之下)有盲矿存在,预测靶位标高为-1600m～-2000m。  相似文献   

高强耐热铝合金钻杆材料优选          下载免费PDF全文

梁健  尹浩  孙建华  李亚红  王成彪  张金昌 《探矿工程》2020,47(4):65-71

铝合金钻杆的使用性能是制约深部钻探技术发展的“瓶颈”。本文综合考虑孔内工况因素和钻杆性能因素，以钻柱组合设计为基础准则，从特深孔钻探工程技术需求出发，开展了高强耐温铝合金钻杆材质选择和评价的试验研究。试验结果表明：2219铝合金固溶时效制度分别为535 ℃/1 h、165 ℃/20 h，2618铝合金固溶时效制度分别为530 ℃/1 h、200 ℃/20 h；2219铝合金在高温长时间暴露后的室温力学性能优于2618铝合金，在高温瞬时条件下的力学性能劣于2618铝合金；2219铝合金中含有Zr，该元素在热暴露过程中起到减缓溶质扩散速率的作用，这对提高热暴露后的剩余强度是有利的。  相似文献   

冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究     

张峰瑞  姜谙男  杨秀荣  申发义 《岩土力学》2020,41(2):509-519

为探讨冻融对寒区工程岩石剪切蠕变特性的影响，以吉林省辉白隧道花岗岩为研究对象，对经历不同冻融循环次数的试样开展细观特征分析和剪切蠕变试验。试验结果表明：（1）随着冻融次数的增加，试样裂隙、孔隙不断扩展，岩石表面损伤现象愈发明显；（2）试样主要以中小孔隙为主，孔隙度随着冻融次数的增加呈非线性增长趋势；（3）随着冻融循环次数增加，蠕变变形量和蠕变速率逐渐增大，而蠕变时长、破坏应力和长期强度均呈现明显降低趋势。根据试验结果，进行冻融岩石非定常蠕变参数的表达，提出了冻融岩石损伤黏性元件，构建了花岗岩冻融剪切蠕变本构模型。将蠕变试验曲线和理论模型拟合曲线进行对比，验证了模型的正确性和适用性。通过对蠕变参数进行敏感性分析，研究了其对花岗岩蠕变变形的影响，并给出了蠕变参数随冻融循环次数的变化规律。该研究结果对于寒区岩体工程长期稳定性评价具有指导意义。  相似文献   

国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

李鑫淼  李宽  孙建华  梁健  尹浩 《探矿工程》2020,47(4):15-23，39

随着钻孔深度的不断增加，对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上，整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题，定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高，并相应地分析了原因，为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。  相似文献   

招平断裂带中段深部结构构造——来自地震剖面的证据   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

单伟  于学峰  李洪奎  郭宝奎  耿科  李大鹏  禚传源 《山东国土资源》2018,34(5)

玲珑花岗岩岩基东侧的招平断裂带是胶西北矿集区的主要控矿构造之一。布设于招平断裂带中段大尹格庄矿区的地震剖面,揭示了招平断裂带中段深部的结构构造特征,地震剖面显示,玲珑岩基内部有多个类似"拱弧构造"的岩浆侵入形成的弧形界面,由此推测存在2~3期的岩浆活动。剖面显示了3期构造组合样式,第1期为以招平断裂带和宋家河断裂为组合倾向SE的铲式断裂,底部似汇入统一的构造滑脱带;第2期为倾向NW的错断了招平断裂带的反倾伸展断裂;第3期为NE向延伸以花状构造为特征的走滑断裂。前两期反映构造发育处于伸展环境,第3期显示为左行走滑。招平断裂带深部延伸存在分支复合现象,形成由2个主裂面夹持的透镜状岩片。地震反射剖面数据的获得对深刻理解该区域中生代岩浆构造演化过程和深部找矿具有重要的借鉴意义。  相似文献   

南海北部陆缘珠江口盆地岩石圈热结构   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

唐晓音  黄少鹏  张功成  杨树春  胡圣标 《地球物理学报》2018,61(9):3749-3759

沉积盆地岩石圈热结构特征是岩石圈构造-热演化过程的综合反映和盆地热史恢复的约束条件，对盆地动力学研究和油气资源评价具有重要意义.由于海洋勘探难度大、勘探程度低，相对于大陆地区，边缘海盆地比较缺乏岩石圈热结构方面的研究.本文在收集整理珠江口盆地及邻区大地热流数据的基础上，补充收录了自2003年以来发表的新数据，绘制了研究区最新版的大地热流等值线图；基于中美合作双船地震剖面揭示的深部地壳结构计算了研究区的壳-幔热流、深部温度以及"热"岩石圈厚度.研究表明，珠江口盆地地壳热流介于18.7~28.6 mW·m^-2，地幔热流介于36.9~91.4 mW·m^-2，壳幔热流比值0.23~0.75；由陆架、陆坡至中央海盆，在地壳热流逐渐减小的情况下地表热流逐渐递增，说明地表热流分布主要受深部热作用控制；盆地"热"岩石圈厚度介于34.0~87.2 km，平均65.5 km，反映出显著拉张减薄的特征.  相似文献   

下扬子及周边地区深部泊松比结构及深部动力过程约束研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张昌榕  张贵宾  江国明  吕庆田  徐峣 《地球物理学报》2018,61(11):4418-4435

下扬子及周边地区存在着丰富的地质构造和多金属矿产资源，其深部结构和动力学过程已成为地学界研究的热点.为了更好地讨论下扬子及周边地区的深部动力学过程和岩浆活动机制，本文基于均匀网格层析成像方法提出了非均匀网格远震层析成像方法，利用大量的天然地震相对走时残差数据反演获得了下扬子及周边地区深至700 km范围内的三维S波和P波速度结构，并根据纵横波的比值关系计算出泊松比异常.由于S波速度比P波对流体的反应更加敏感，所以泊松比异常反映了物质是否包含流体或者物质的软硬、冷热程度.本研究结果显示：（1）长江中下游成矿带下方的上地幔内存在明显的高泊松比异常，而地幔过渡带内则存在明显的低泊松比异常；（2）大别造山带及其南侧的中扬子地块的上地幔中下部及地幔过渡带内都存在明显低泊松比异常，且呈现东深西浅的空间分布特征.结合已有的地质、地球物理和地球化学等资料，我们认为长江中下游成矿带下方的地幔过渡带内滞留着古太平洋俯冲板块，其上地幔内则赋存着软的上地幔热物质，为深部成矿提供了热量或幔源物质.因此，古太平洋板块的俯冲对长江中下游成矿带的形成发挥了至关重要的作用.  相似文献   

大容量气枪震源特性研究          下载免费PDF全文

夏季 《地震科学进展》2018,(12):40-41

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