长江中下游燕山期火山岩地质特征及其与成矿的关系

笔者根据长江中下游基底构造特征、火山岩时空分布及其相互关系,对该区火山岩盆地进行了重新认定,划分出三个受北东-北北东向和近东西向两组岩石圈断裂控制的断陷火山盆地.在此基础上,依据火山活动特点及其与壳断裂的关系又将其划分为若干个亚盆地.本文系统论述了各盆地的火山岩演化、岩石组合及其地球化学特征;对内生金属矿床与火山岩的关系作了探讨,认为成岩物质主要来源于上地幔,成矿作用是火山活动的一部分,成矿物质主要来源于岩浆.     

秦岭Ⅰ号隧道围岩压力的理想弹塑性分析

影响洞室稳定性的因素很多,但岩体自身的受力情况是至关重要的。在不考虑支护反力的条件下,将弹塑性应力半径作为变量,分析秦岭Ⅰ号隧道弹塑性区应力随半径的变化规律,为隧道的施工及支护提供参考。     

苏南志留—第三系岩石力学性质及节理形成机制探讨

对苏南地区志留—第三系进行了系统的岩石力学性质测试,包括岩石抗压强度、抗张强度、抗剪切强度、弹性模量和泊松比值。测试结果表明,苏南存在多个岩石力学突变层;影响岩石力学性质的因素主要为岩石类型、组构、结晶程度和受力方向等。本文还讨论了在区域应力场作用下,节理形成机制和应力转化过程。节理形成通常与岩石中各种缺陷有关,在缺陷处应力易于集中。节理具有多种成因机制。     

二叠系火成岩地层井壁稳定性分析

火成岩地层是井壁失稳的高危地层,目前针对火成岩井壁稳定性研究缺乏系统分析。基于此,考虑火成岩结构,形成了多结构面强度准则,利用准则构建火成岩地层坍塌压力预测方法,分析该类地层井壁稳定性。研究结果表明:火成岩弱结构面发育,易导致岩石沿结构面破坏,从而降低岩石强度;结构面存在时,坍塌压力分布复杂,尤其弱面数量增多,岩石强度逐渐受弱面控制,坍塌压力显著上升;同时,水化作用也会导致地层坍塌压力增加;水化与弱结构面是火成岩地层井壁失稳的主要因素,考虑两者耦合作用是建立井壁稳定技术的关键。     

主、次裂隙对岩石变形破坏机制的影响研究

为研究主、次裂隙在近似T型分布下对岩石变形破坏机制的影响,基于含主、次裂隙类岩石试件的单轴压缩试验及线弹性断裂力学理论,研究了轴向压缩下由夹角变化引起裂隙岩石中主、次裂隙应力场的变化规律,并进一步探究了其对岩石强度与变形特征的影响。研究结果表明:次裂隙的存在对单一裂隙试件的强度特征有明显影响,含次裂隙试件强度降至单一裂隙试件的30.2%~47.5%;裂隙夹角由30°增加至60°时引起主裂隙相交节点两侧剪应力方向由同向转变为异向,由应力的叠加转变为应力的抵消,对裂隙岩石的破坏过程产生抑制作用,从而增强岩石的峰值强度;相较于裂隙间应力场的相互影响,新增裂隙数量所增加的能量消耗引起的强度特征变化更为显著。     

圆形巷道围岩弹性应力场的复变函数解析

为得出圆形巷道围岩弹性应力分布特征,采用复变函数对圆形巷道围岩弹性应力进行解析,得到了与应力函数解法相同的应力场解析表达式,证明了复变函数解法求解巷道围岩应力场的可行性.对圆形巷道边界应力分布规律及沿水平线的应力分布规律进行了分析,结果表明:1)圆形巷道边界的径向应力和剪应力等于0,环向应力集中系数随侧压系数和位置角度变化而变化,与巷道半径无关;2)沿水平线的圆形巷道围岩剪应力等于0,径向应力和环向应力集中系数随侧压力系数和巷道半径变化而变化;3)沿水平线方向,侧压系数对巷道围岩径向应力的影响大于环向应力影响.还分析了侧压系数对巷道围岩应力的影响规律,讨论了侧压系数等于0、大于0小于1、等于1和大于1等4种情况下的巷道边界环向应力分布情况,得出了巷道边界环向应力的拉压区域及环向应力集中系数最大位置.     

Geomorphic and Ecological Consequences of Riprap Placement in River Systems

Riprap, consisting of large boulders or concrete blocks, is extensively used to stabilize streambanks and to inhibit lateral erosion of rivers, yet its effect on river morphology and its ecological consequences have been relatively little studied. In this paper, we review the available information, most of it culled from the “grey” literature. We use a simple one‐dimensional morphodynamic model as a conceptual tool to illustrate potential morphological effects of riprap placement in a gravel‐bed river, which include inhibition of local sediment supply to the channel and consequent channel bed scour and substrate coarsening, and downstream erosion. Riprap placement also tends to sever organic material input from the riparian zone, with loss of shade, wood input, and input of finer organic material. Available information on the consequences for the aquatic ecosystem mainly concerns effects on commercially and recreationally important fishes. The preponderance of studies report unfavorable effects on local numbers, but habitat niches created by openings in riprap can favorably affect invertebrates and some small fishes. There is a need for much more research on both morphological and ecosystem effects of riprap placement.     

外源水对碳酸盐侵蚀速率研究——以桂林毛村地下河为例

本文对桂林毛村地下河流域,进行了野外监测与室内分析研究,详细研究了外源水与岩溶水对碳酸盐岩侵蚀速率差异。研究结果表明,碳酸盐岩在岩溶水与外源水中的侵蚀速率存在较大差异,雨季碳酸盐岩侵蚀速率:外源水外源水补给的岩溶水岩溶水空气;旱季碳酸盐岩溶蚀速率:外源水外源水补给的岩溶水空气岩溶水;外源水中的灰岩侵蚀速率白云岩侵蚀速率;碳酸盐岩试块的侵蚀速率具有明显的季节变化,主要受控于方解石饱和指数、pH值与水动力条件。     

综放工作面覆岩破坏特征及裂隙演化相似模拟试验研究

针对煤层开采后常出现矿压显现剧烈、煤岩透气性增大和地表下沉等问题,利用二维相似模拟试验研究综放工作面覆岩破坏特征并通过分形理论表征裂隙演化规律.试验结果表明:煤层基本顶初次来压步距为78 m,周期来压步距为24 m;煤层采动裂隙发育,距煤层顶板超过35 m;煤层开采后形成的覆岩裂隙具有分形特征,其分形维数随工作面的推进...     

基于力电耦合冲击矿压电磁辐射预测法的研究

笔者首先提出了煤岩变形破裂过程电磁辐射与应力耦合的概念 ,然后在实验研究、理论分析和数值模拟的基础上从力电耦合的角度研究了煤岩冲击矿压预测的电磁辐射法 (EME)。研究结果表明 :FLAC3D方法能对矿山巷道掘进过程煤岩内部应力场进行有效的数值模拟 ;电磁辐射信号主要来源于应力集中区 ,在场点监测到的电磁辐射信号主要是应力集中区煤岩变形破裂过程产生的 ;EME信号呈现出与煤岩内部应力变化相同的规律 ;利用力电耦合方法研究煤岩冲击矿压电磁辐射预测法是可行的。笔者最后还对未来煤岩冲击矿压电磁辐射预测法的研究进行了展望。