纤维加筋黏土Ⅰ型、Ⅱ型宏细观断裂特性试验研究

探究掺入纤维对黏土抗裂性能的影响,引入直裂缝半圆弯曲试样(NSCB)和斜裂缝半圆弯曲试样(CNSCB),开展纤维加筋黏土的Ⅰ型、Ⅱ型断裂试验,从宏细观角度分析纤维掺量对加筋黏土Ⅰ型、Ⅱ型断裂特性的影响机制。结果表明:掺玻璃纤维加筋黏土试样的Ⅰ型、Ⅱ型断裂韧度KⅠC、KⅡC值和峰值荷载均高于纯黏土试样;KⅠC、KⅡC都随纤维掺量的增加呈先增加后减小的规律,0.2%掺量时最大;通过数字图像相关技术(DIC)法测得的断裂过程区(FPZ)长度与最大切向应力断裂准则(MTS)预测的较为吻合,随着试样纤维掺量的增加,NSCB试样和CNSCB试样的FPZ长度先减小后略微增大,最后趋于平缓。

东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征及控藏效应

以三维地震精细解释为基础,运用构造剖面复原、流体包裹体分析等方法,对东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征进行了分析,并对其演化特征及控藏效应进行了研究。研究结果表明:①西湖凹陷孔雀亭区断裂体系具有明显东、西分区、分带特征。平面上,东部发育3组方向主干伸展断裂,NNE向为主,NE向及近NS向次之,西部发育2组方向主干伸展断裂,NE向为主,NNE向次之;剖面上东部以多米诺式斜列构造样式为主,西部以同向断阶为主;自西向东可分为5个断阶带,东部发育2个反向断裂带,西部发育3个同向断裂带。②研究区断裂体系经历了断陷期、断-坳转换期、坳陷反转期以及区域沉降期4个演化阶段,断裂活动性表现出“东部为早强晚弱、西部为早弱晚强”差异演化特征。③研究区发育东部反向断槽-局部自圈油气藏和西部顺向断阶-岩性尖灭油气藏,其中东部的油气藏为双源供烃,是油气富集有利区,尤其是F2和F3断裂活动性强、断距较大,所控圈闭的面积和高度大,在平湖组富油、花港组下段富气,是有利勘探区。

基于正交试验的纱线断裂时间与强力的回归分析

通过三因素三水平的正交试验,利用极差法和显著性水平分析法得出:隔距、拉伸速度、预加张力这三个因素对单纱断裂强力、断裂伸长率、断裂时间的影响不明显;隔距、预加张力对单纱断裂强力、断裂伸长率、断裂时间的影响为不显著;拉伸速度对单纱断裂强力、断裂伸长率的影响为不显著,对断裂时间的影响为显著。通过回归分析,断裂时间与断裂强力两者之间存在明显的函数关系,建立断裂时间与断裂强力的回归方程,R^(2)值接近1,该方程可以准确有效地模拟断裂时间与断裂强力的函数关系。断裂时间是单纱断裂强力的一个重要表征值,建议在以后的标准更新中将其纳为考核指标,为纱线的使用者提供参考依据。

单宁酸改性互穿网络水凝胶促进断裂跟腱术后的组织重塑

背景:跟腱断裂术后的再生与重塑是临床治疗的难点,组织工程水凝胶材料为促进跟腱修复提供了可能。目的:探究单宁酸改性互穿网络水凝胶对大鼠断裂跟腱组织再生与重塑的作用。方法:①通过蓝光照射及CaSO4溶液浸泡交联制备单宁酸改性互穿网络水凝胶,表征水凝胶的微观形貌、力学性能、黏附性能、体外释药性能与生物相容性。②取30只SD大鼠,采用随机数字表法分为假手术组、手术组与水凝胶组,每组10只,后2组建立右后肢跟腱断裂模型,手术组采用改良Kessler法将断裂跟腱重新缝合,水凝胶组采用相同术式缝合断裂跟腱后将单宁酸改性互穿网络水凝胶贴片完全缠绕包裹于断端接合处。术后4周,对断裂跟腱进行影像学检查、组织学评价、生物力学测试及炎症因子水平检测。结果与结论:①扫描电镜下可见单宁酸改性互穿网络水凝胶呈多孔微观结构,孔径为3-10μm,并且水凝胶具备良好的体外释药性能、黏附强度与拉伸强度;CCK-8检测与活/死染色显示,该水凝胶对大鼠骨髓间充质干细胞增殖活性无明显影响,具备良好的生物相容性。②MRI成像显示,与手术组比较,水凝胶组大鼠跟腱呈均一低信号,跟腱前后径厚度减小,与周围组织分界更为明确,表现更接近假手术组。苏木精-伊红与Masson染色显示,手术组大鼠跟腱纤维排列松散混乱,细胞密度增加且排布杂乱,伴有明显炎性细胞浸润,部分区域出现腱内骨化;水凝胶组大鼠跟腱纤维排列有序,细胞密度降低且排布规整,炎性细胞浸润明显减少。手术组大鼠跟腱的拉伸强度低于假手术组(P<0.05),水凝胶组大鼠跟腱的拉伸强度高于手术组(P<0.05)。与假手术组比较,手术组大鼠跟腱中白细胞介素1β、白细胞介素6及肿瘤坏死因子α质量浓度及mRNA表达升高(P<0.05);与手术组比较,水凝胶组3种炎症因子水平及mRNA表达降低。③结果表明,单宁酸改性互穿网络水凝胶可显著抑制局部炎症反应、促进断裂跟腱组织重塑。

色尔腾山山前断裂浅层地震勘探和钻探的新证据

横跨色尔腾山山前断裂布设一条长10.77 km的浅层地震勘探测线L1,结果发现,色尔腾山山前断裂在剖面上清晰可见,其主断裂在上部存在分叉,由断层F_(P1.1)和F_(P1)组成,均为正断层,视倾向南;结合地质地貌调查认为,F_(P1.1)断层的最新活动时代为全新世。针对色尔腾山山前断裂的F_(P1)断层开展钻孔联合地质剖面探测,划分出Fa、Fb两个断层,结合光释光测年结果发现,断层Fa和Fb为全新世断层,其最新活动时代晚于2.5±0.6 ka BP。色尔腾山山前断裂在近地表呈叉状结构,是该断裂在晚第四纪具有多次活动的反映。

深大断裂之郯庐断裂

郯庐断裂带是中国东部规模最大的一条岩石圈断裂带,也是中国东部最重要的一条中、新生代岩浆、成矿和构造活动带。不能很好地认识郯庐断裂,就不能很好地认识中国东部中生代的构造演化,也就不能很好地理解欧亚大陆的当今格局。本文从我们近年来对郯庐断裂带沿线中生代岩浆岩的研究成果出发,以任纪舜先生主编的《国际亚洲地质图》为指导思想,提出郯庐断裂的大型走滑启动应与早白垩世(~143 Ma)洋底高原与欧亚大陆的碰撞有关。郯庐断裂这一切割岩石圈深度的大型断裂是导致华北克拉通发生破坏的关键因素,为深部幔源物质的上涌提供了通道。郯庐断裂带两侧有规律地成群成带分布金矿等多金属矿产,多形成于郯庐断裂大型挤压走滑后(~123 Ma)的伸展背景。

海拉尔盆地贝尔凹陷大磨拐河组一段下部泥岩盖层内H_(1)断裂渗漏油气能力分布特征

为了研究海拉尔盆地贝尔凹陷H_(1)断裂处南屯组二段(南二段)油气分布特征,在泥岩盖层内断裂渗漏油气机制及其能力影响因素研究的基础上,利用泥岩盖层内断裂埋深、倾角、填充物泥质含量、断距和泥岩盖层厚度,建立了一套泥岩盖层内断裂渗漏油气能力分布特征研究方法,用其研究大磨拐河组一段(大一段)下部泥岩盖层内H_(1)断裂渗漏油气能力。结果表明:测点1-3、5、8、13、15处大一段下部泥岩盖层H_(1)断裂不渗漏,测点7、9-12、14处大一段下部泥岩盖层内H_(1)断裂渗漏油气能力相对较弱,有利于油气在南二段内油气聚集与保存,目前油气钻探在测点7、12、14处见到了油气显示;测点1-3、5、8-11、13处和15处南二段未见到油气显示,是由于位于构造低部位、油气供给不足或砂体不发育造成的;测点4、6处大一段下部泥岩盖层内H_(1)断裂渗漏油气能力相对较强,不利于油气在南二段内聚集与保存,目前测点4、6处南二段油气钻探未见到油气显示。研究成果对指导海拉尔盆地贝尔凹陷H_(1)断裂处南二段油气勘探方向具有实用价值。

塔里木盆地顺北4号走滑断裂带分段地应力特征及裂缝分布预测

以塔里木盆地顺北地区走滑断裂带发育背景为基础,利用地质力学理论分析顺北4号走滑断裂带不同分段地应力状态、断裂周缘裂缝系统及单井产能特征。根据纵横波测井与岩石力学实验获得的储集层力学条件,构建三维地质力学模型,并基于弹塑性理论,利用有限元数值模拟方法,预测了走滑断控模式下目的层裂缝发育特征。研究表明,断裂带各段地应力模式不同;地质单元结构差异控制地应力分布,裂缝高密度区多呈条带状分布于断裂两侧或断裂之间;在安德森Ⅰa型、Ⅲ型地应力模式下,裂缝高密度区油气井具高产特征。明确了顺北走滑断裂带不同分段的地应力条件、裂缝发育特征及单井油气高产的主控因素。

东干语语言传承断裂表征及归因研究

东干语作为一种跨境汉语方言,已在境外生存了140多年,日渐濒危。本研究运用Python编程语言构建了东干人口语语料库,并进行语料分析,揭示了东干语在不同代际间的使用差异,结果表明,中老年群体在日常生活中较多使用东干语,而青少年群体则普遍转用俄语,且老、中、青三代均存在不同程度的语码转换现象。利用NVivo12.0对东干语传承断裂的影响因素进行质性分析,识别出六个主要的内外部影响因素,包括东干语的社会功能受限、东干语自身发展停滞、东干人的语言认同降低、东干语的教学萎缩、资金支持匮乏以及语言文化激励机制的消减等。这些因素在政治、语言和经济三大维度的相互作用下,共同构成了东干语传承断裂的复杂成因。

南雄断裂地表特征及地质意义探析

北东走向的南雄断裂是南雄盆地的控盆断裂,沿线形成了糜棱岩化、碎裂岩化、硅化等地质特征和丹霞、断层崖等独特地形地貌。基于上述地质、地貌特征,结合野外地质调查,阐述该断裂对周边岩性展布、地形地貌分布、成矿找矿、工程建设与空间规划、地质遗迹开发、地学科普与教学等6方面具有现实意义。

塔里木盆地西北缘沙井子断裂带的构造特征与形成演化

塔里木盆地西北缘的沙井子断裂带,位于塔北隆起的温宿凸起和北部坳陷的阿瓦提凹陷之间。它是塔里木盆地的一条一级断裂带,由沙井子断裂、英雄断裂、温宿断裂和沙南断裂组成。其中沙井子断裂是主干断裂,其它3条是其分支断裂。本轮研究新发现温宿分支断裂,并将沙南断裂解释为英雄断裂前缘的反冲断层,归属沙井子断裂带。沙井子断裂带的雏形形成于奥陶纪末—志留纪初,在泥盆纪末—石炭纪、二叠纪末—三叠纪初、侏罗纪末—白垩纪初、白垩纪末—古近纪初和新近纪—第四纪发生过多期冲断作用和新近纪末—第四纪初的张扭性构造变形后,才最终定型。沙井子断裂带是一条断控油气富集区带,温宿油田、托探1油藏、沙南1油藏、新苏地1油气藏等都受其控制。

塔里木盆地塔中隆起中北部地区断裂构造特征及演化

为系统揭示塔里木盆地塔中隆起中北部地区断裂构造特征及其成因演化,通过对该区大连片三维地震工区精细构造解析和相干体等分析,并结合区域动力背景,系统论述了该区的断裂构造类型、几何学特征、差异活动机制及其构造演化过程。研究结果表明,塔中隆起中北部发育了4类7期断裂构造,其中逆冲断裂和走滑断裂尤其发育。平面上北西向弧形逆冲断裂与北东向、北西向及南北向走滑断裂相互交切与耦合;垂向上断裂分层差异活动特征明显,下奥陶统及其以下地层,断裂发育数量多且以线形为主,中奥陶统-中下泥盆统多呈雁列式,上泥盆统-二叠系仅在塔中Ⅱ号断裂带、顺北5号断裂带西南端等地区发育少量断裂。研究区断裂活动受多期、多方向不同性质应力场所控制,经历了极其复杂的演化历史:加里东早期以塔中Ⅱ号断裂带等少量北倾正断层活动为主;加里东中期Ⅰ幕断裂活动强烈,表现为逆冲断裂与走滑断裂协同演化和相互耦合特征,走滑断裂对逆冲断裂的切割或限制作用明显;加里东中期Ⅲ幕断裂活动基本继承了加里东中期Ⅰ幕的构造格局,但在工区北部的顺北4号、5号等断裂带张扭性断裂活动特征显著;加里东晚期-海西早期,部分断裂发生继承性活动且张扭断裂发育范围进一步向南扩大;印支-燕山期,仅有少数断裂发生继承性活动;喜山期该区构造比较稳定,早期形成的复杂断裂构造进入深埋阶段。

新疆克拉玛依乌尔禾张扭性走滑断裂特征及其控藏作用研究

乌尔禾沥青矿断裂带位于准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带乌尔禾鼻隆之上,是一个小型左旋走滑断裂带。断裂带形成后未发生强烈改造,断裂带内发育沥青矿脉,露头地质条件好,且有三维地震覆盖,是研究走滑断裂特征和控藏作用的天然实验室。本文采用无人机三维立体建模技术,结合野外剖面实测,对乌尔禾沥青矿走滑断裂带野外剖面露头进行定量分析和解剖。结果表明,沥青矿断裂带共发育17条断层,主断层西北侧断层呈雁列状分布,东南侧断层呈马尾状,断裂带纵向呈负花状。研究表明,断层形成于燕山期左旋剪切应力场,受拉张应力影响,整体处于张扭环境,形成张扭性走滑断裂带。断层发育空腔和诱导裂缝,尤其主动盘裂缝更为发育,空腔的开度与油气侵染宽度呈正相关。结合塔里木盆地张扭性走滑断裂与油气藏关系分析,本文认为张扭性走滑断裂是良好的垂向油气运移通道,主动盘具有侧向输导作用,被动盘具有封堵作用,走滑断裂主动盘一侧圈闭是良好的油气聚集区域。

镍基高温合金GH4065A高温疲劳断裂机制研究

针对新一代航空发动机涡轮盘用超低C,N含量的变形高温合金GH4065A,系统表征和定量统计了合金的夹杂物组织。对细晶态和粗晶态试样开展了400℃和650℃不同载荷水平下的疲劳实验。通过对疲劳断裂源组织进行表征分析,研究了合金的疲劳断裂机制。结果表明,合金的夹杂物主要为氮化物。在细晶组织状态下,高温疲劳断裂机制为氮化物(单独和团簇态)起始断裂。高应变幅载荷下(≥0.9%),断裂源主要为试样表面氮化物,极少情况为表面硼化物和氧化物(Al_(2)O_(3)和MgSiO_(3)),且只有Al_(2)O_(3)导致合金过早疲劳断裂;低应变幅载荷下(<0.9%),断裂源为氮化物-解理面型,均在试样近表面/内部。两种不同的断裂方式分别导致高应变幅载荷下400℃疲劳寿命高于650℃疲劳寿命,低应变幅载荷下反之。统计发现,引起疲劳断裂的所有氮化物的尺寸全部达到/超过细晶组织平均晶粒尺寸。在粗晶组织状态下,400℃下疲劳断裂机制为准解理起始断裂。晶粒尺寸的增加极大降低了可能诱发疲劳开裂的夹杂物的有效数量,滑移诱发的解理断裂成为主导断裂机制。

西湖凹陷冷泉亭地区断裂构造特征及演化

冷泉亭地区是西湖凹陷重要的油气勘探区域,由于经历了多期构造运动,该地区断裂构造十分发育,并且对盆地的沉积构造演化及油气成藏具有重要控制作用。为揭示对冷泉亭地区新生界油气成藏具有关键控制因素的断裂构造特征及其发育机制,通过对西湖凹陷平北冷泉亭地区最新三维地震资料的精细构造解释,系统研究了该地区的断裂构造类型、几何学特征及成因演化。结果表明:冷泉亭地区断裂以正断层和走滑断层为主,该区断裂发育数量众多且空间上具有明显的分区分层差异活动特征。受区域应力场影响,西湖凹陷冷泉亭地区断裂构造主要经历了5大阶段:(1)断陷期(古新统—平湖组下段沉积期),共出现3幕断层强扭张活动;(2)断拗转换期(平湖组中段—上段沉积期)大中型断层的继承性张扭活动;(3)初始拗陷期(花港组沉积期)主干断层的继承性弱扭张活动;(4)稳定拗陷期(玉泉组—柳浪组沉积期)西缘坡折带主干断层及冷泉亭主干断层继承性弱伸展活动;(5)区域沉降期(三潭组沉积期至今)剪切应力作用导致的西缘坡折带主干断层的微弱伸展活动。

塔里木盆地塔河油田S80走滑断裂发育特征及其对奥陶系储层的控制作用

综合运用岩心资料、测井资料、单井漏失段宽度和漏失量数据,利用高精度三维地震数据,结合多层相干属性开展塔里木盆地塔河地区S80走滑断裂带精细解析,厘定了其空间展布特征、活动强度特性及活动期次,探讨了S80走滑断裂对奥陶系储层的控制作用。研究结果表明:①S80走滑断裂带沿走向可分为西带、中带和东带,3个分带整体具有纵向上由寒武系至奥陶系叠接段数量显著增多、段长和段宽明显增加的特点,平面上由SW向NE张扭段规模减小、压扭段规模增强、平移段逐渐消失。具有“中带断裂活动强、两侧断裂活动弱”的特征。②S80走滑断裂带活动主要经历了加里东中期、加里东晚期—海西早期、海西晚期和印支期—喜马拉雅早期4个阶段。加里东中期和加里东晚期—海西早期为主要活动期。为“前两期左行,后两期右行”的走滑性质。③围绕S80走滑断裂带发育洞穴型、复合型(裂缝-孔洞型、孔洞-裂缝型)以及裂缝型3类储层。溶蚀孔洞的发育与走滑断裂分段性活动密切相关,活动性强的压扭段、平移段及活动性弱的张扭段主干断裂周缘是溶蚀孔洞发育的有利部位。④中奥陶统一间房组压扭段裂缝线密度高,中奥陶统一间房组至中-下奥陶统鹰山组纵向上裂缝线密度显著降低,溶蚀能力局限性大。中奥陶统一间房组张扭段裂缝线密度适中,中奥陶统一间房组至中-下奥陶统鹰山组在纵向上裂缝均较发育,溶蚀孔洞数量和规模相对更大,为储层的有利发育区。

基于分子动力学研究纳米孔洞对多晶FeO/Fe中FeO断裂的影响

孔洞缺陷是影响表面氧化皮断裂失效的重要因素.本文结合分子动力学软件Lammps和Atomsk软件建立了半径相同位置不同(模型1)和孔洞位置相同半径不同(模型2)两种模型,为了探究两者对FeO/Fe多晶模型拉伸失效的影响,文章从抗拉强度、断裂韧性、中心对称参数(CSP)三方面进行了分析,模拟结果表明:1.当孔洞位于晶界和三叉点时,模型1和2的抗拉强度随着孔洞半径的增大而减小,断裂韧性在抗拉强度降低的同时增强.2.孔洞位于晶内时,模型2的抗拉强度呈现“先下降-后上升-再下降”的变化趋势,断裂韧性整体降低;模型1既增强了模型的抗拉强度,又降低了断裂韧性.3.裂纹扩展受孔洞半径影响较大,半径达到1 nm以上时,模型2的裂纹扩展速度加快,模型1的裂纹扩展速度减慢.本研究为进一步认识氧化皮的断裂过程提供了帮助.

断裂封闭性研究现状及发展趋势

断裂控油气作用主要表现在其对油气运移、聚集过程及分布规律的影响,其实质是断裂封闭性问题。断裂封闭性往往是受多种因素控制的,不同地区不同层系在不同地质时期的断裂封闭机制与封闭性主控因素差异较大。目前,断裂封闭性、封闭机理与评价方法还没有形成完整的研究体系,其评价的精度也有待提高。依据全面系统地调研断裂封闭性方面近年来的研究热点,归纳总结了断裂封闭机理,分析了断裂封闭主控因素,梳理了断裂封闭性评价方法,讨论了断裂封闭性研究中面临的实际问题,并提出了未来研究发展趋势。目前,断裂的封闭机理可以分为垂向和侧向封闭机理,前者包括断裂面封闭机理和断裂带排替压力差封闭机理,后者包括砂泥对接封闭机理、泥岩涂抹形成的侧向封闭机理和断裂带高排替压力封闭机理。断裂发育特征、断裂两盘岩性、应力场环境以及压实、胶结、溶蚀等成岩作用是影响断裂封闭性的主要因素,不同因素对断裂封闭性的作用方式不同,断裂在不同位置、不同时期的封闭性有着明显的差别。断裂封闭性评价研究方法可归结为以下4类:(1)传统地质学方法,包括定性分析和半定量分析;(2)数学地质方法,涵盖逻辑信息法、非线性映射分析法、模糊综合评判法、灰色关联分析法等;(3)构造应力场数值模拟及断裂封闭性相关参数计算法;(4)地球化学方法。碳酸盐岩地层断裂启闭机制与封闭性评价、应力和流体及其耦合作用对断裂封闭性的影响机制、多因素的断裂封闭性综合定量评价、断裂封闭性的时空演化及通源能力评估等是未来断裂封闭性研究的发展方向。

AISI 4340钢靶大塑性模型及断裂起始模型参数研究

钢靶侵彻是一种典型的大塑性变形过程,靶材本构与损伤模型的构建是实现有限元模拟的重要前提。针对AISI 4340钢进行不同应力状态、应变率的静动态试验以及多层靶的侵彻试验。为实现钢靶侵彻的有限元模拟,引入能描述材料在大塑性应变阶段(即颈缩后)应力-应变响应的Swift-Voce混合塑性模型,以及同时考虑含应力三轴度、Lode角参数、应变率、温度的拓展Hosford-Coulomb断裂起始模型。在模型参数标定中,基于试验数据和有限元模拟进行塑性模型的参数标定;在构建误差函数以及单纯形法的线性规划算法基础上标定断裂起始模型的参数;通过建立准静态拉伸试验、动态拉伸试验和侵彻试验的有限元模型,对塑性和断裂起始模型参数进行反演验证。研究结果表明:AISI 4340钢表现出明显的应变率强化和热软化效应;新构建的本构与损伤模型能够准确预测钢靶材料的变形与断裂行为,且在侵彻试验模拟中与试验结果较为吻合。

塔里木盆地富满地区走滑断裂带精细刻画及勘探应用成效

塔里木盆地中部阿满过渡带内的富满地区走滑断裂带发育,并对奥陶系碳酸盐岩具有明显的控储控藏作用,但该地区的走滑断裂仍然存在难以识别的问题。为了精细刻画富满地区的走滑断裂,本次研究基于该地区最新三维地震资料,通过多重滤波、相干分析、信号分解等方法技术对主干和次级走滑断裂带进行精细识别,并建立走滑断裂带分级量化标准,同时利用“三定”法评价油气资源量,落实走滑断裂的勘探潜力。在塔北隆起和中央隆起区共识别出70条规模较大的主干走滑断裂带,根据断裂带延伸长度、活动期次及其强度等特征,划分出25条Ⅰ级和45条Ⅱ级控储控藏的走滑断裂带,其中富满地区发育主干走滑断裂34条。结合走滑断裂刻画及钻探情况,提出“定断裂带体系”“定缝洞体边界”“定油气藏单元”的奥陶系碳酸盐岩油气藏“三定”资源量评价方法,并初步确定70条走滑断裂带的石油资源量约为20×10^(8)t、天然气约为1×10^(12)m^(3),富满地区石油资源量约11×10^(8)t。在走滑断裂带精细刻画基础上新落实三条油气富集带,并得到钻探证实,表明富满地区不同级别的走滑断裂带均具备增储上产的巨大潜力。本研究不仅有利于推动塔里木盆地台盆区走滑断裂带研究以及碳酸盐岩断控-缝洞型油气藏勘探开发,对其他克拉通盆地内走滑断裂体系研究也具有重要借鉴意义。