不同东西坡度山地光伏支架受力变形分析

近些年,国家高度重视开发清洁能源,光伏电站建设大规模展开,地形条件良好的平原土地资源已逐渐减少,山地光伏在新建项目中的占比日益增长。以云南省红河州某山地光伏项目为例,通过建立东西坡坡度不同的山地光伏三维有限元模型,对光伏支架主要构件的应力与变形进行对比分析,得出如下结论:东西坡坡度并不会使山地光伏支架的失效模式发生变化,但会影响其主要构件的应力与变形大小:东西坡坡度越大,山地光伏在同等风压作用下产生的应力集中现象与变形越严重,对应的承载能力也越低。

基于实测点云数据的隧道分割及形变检测方法

随着现代测绘技术的进步,点云数据成为了隧道健康监测中不可或缺的工具。针对西气东输这类的大型能源输送隧道,提出了一种基于实测点云数据的隧道分割与形变检测方法。首先,通过结合几何和密度的分割策略,准确地从原始点云数据中提取隧道结构。其次,采用时间序列和特征检测策略,实现了对隧道微小形变的准确识别。此外,引入机器学习方法进一步提高了形变检测的准确性和自动化程度。实验结果表明:此方法在实际工程应用中具有很高的准确性和稳定性,为隧道的安全运营提供了有力的技术支撑。

蒙古-鄂霍次克构造带的形成与演化

蒙古-鄂霍次克洋于志留纪打开，志留纪-二叠纪该大洋板块向其两侧地块持续俯冲，形成与俯冲相关的古生代岩浆岩带，同时在大洋北侧的杭盖-肯特-达斡尔地区形成巨厚复理石建造，并不断有海山与其发生拼贴；二叠纪末，蒙古-鄂霍次克洋在其西段杭盖地区发生闭合，形成依旧具有大洋性质的喇叭状蒙古-鄂霍次克大海湾，此时，杭盖地区磨拉石建造大范围不整合覆盖于二叠纪之前复理石建造之上；三叠纪-中侏罗世，杭盖以东地区，蒙古-鄂霍次克洋板块继续向其两侧地体俯冲，在北蒙古-外贝加尔地区及中蒙古-额尔古纳地区形成与俯冲相关的中生代岩浆岩带；中-晚侏罗世-白垩纪，蒙古-鄂霍次克洋迅速闭合，大洋两侧地块发生碰撞拼贴，产生强烈构造变形，最终形成蒙古-鄂霍次克构造带。伴随蒙古-鄂霍次克构造带的形成，其中段的艾伦达瓦地区发生强烈的韧性剪切变形，形成艾伦达瓦韧性剪切带，该剪切带面理平均产状为327°/22°，线理平均产状为322°/19°，带内SC组构及不对称旋转碎斑，指示上盘由北西往南东强烈的推覆型剪切运动。同时，通过确定该剪切带原岩及后期侵入剪切带的未变形伟晶岩脉锆石UPb年龄，限定了蒙古-鄂霍次克构造带的形成时代约为174~163Ma；白垩纪，伴随造山后的构造垮塌，外贝加尔地区广泛发育拉张盆地和变质核杂岩，并伴随大规模的岩浆活动。志留纪-二叠纪末，蒙古-鄂霍次克洋的演化与古亚洲洋的演化密切相关；三叠纪-早侏罗世，大洋板块主要为正常俯冲阶段；中-晚侏罗世，蒙古-鄂霍次克洋迅速关闭，主要与“东亚汇聚”事件有关；白垩纪岩浆岩，拉张盆地和变质核杂岩的形成，与造山带增厚地壳的垮塌及地幔岩浆上涌有关。

帕米尔构造结及邻区的晚新生代构造与现今变形

帕米尔构造结是中国大陆受板块动力作用和地震活动最强烈的地区之一。晚新生代帕米尔构造结北部向北楔入推移了约300km,但对这一变形过程至今未能很好的限定。帕米尔构造结的晚新生代构造变形在空间上是不对称的。帕米尔西缘表现为NW向的径向逆冲,伴随着塔吉克盆地东部块体绕垂直轴的逆时针旋转。在帕米尔东部,构造变形的方式、空间分布和机制是随时间变化的。在渐新世末至约11Ma,帕米尔东部以喀什-叶城转换带(KYTS)的右旋走滑作用为主,同时帕米尔前缘沿主帕米尔逆断层(MPT)发生强烈缩短作用,塔里木向南俯冲,帕米尔中、下地壳相对于上地壳向北俯冲并加厚、熔融。弧形弯曲或径向逆冲作用以及中、下地壳的加厚、弱化致使公格尔山拉张系北部于7～8Ma开始EW向拉张作用,并向南扩展。至3～5Ma,构造格局发生了巨变,喀喇昆仑右旋走滑断裂北段停止活动;KYTS右旋走滑由早期的11～15mm/a明显减小至1.7～5.3mm/a;帕米尔构造结与塔里木块体间的相对运动明显减弱,两者可能已拼接在一起作为一个整体以(21±1)mm/a的速率向北推挤,变形前锋向北迁移至克孜勒苏河一线。帕米尔构造结及邻区晚第四纪及现今的活动变形主要集中在公格尔拉张系、帕米尔前缘褶皱-逆断层带(PFT)与南天山南缘的阿图什-喀什褶皱带上。

中国东西部地貌边界带晚新生代构造变形历史与青藏高原东缘隆升过程初步研究

中国东西部地貌边界带横跨青藏高原东部与扬子地块,成为我国大陆Ⅰ级构造地貌陡变带和地球物理变异带。根据地表构造形迹的组合特征,地貌边界带由3个主要形变系统组成,从北到南它们是:东昆仑—岷山左旋走滑-冲断系统、龙门山—龙泉山冲断-推覆系统、鲜水河—安宁河左旋走滑-冲断系统等。在综合分析各构造系统的组成、变形特征、变形年代学和演化过程等基础上,提出了青藏东缘晚新生代阶段性构造演化模式。指出,晚中新世至早上新世时期,强烈的走滑-冲断变形主要发生在地貌边界带中南段,导致鲜水河—安宁河走滑-冲断系统和龙门山—龙泉山冲断-推覆系统的形成和发展,而东昆仑—秦岭断裂系则以走滑伸展变形为主,沿西秦岭构造带发育走滑拉分盆地和幔源火山喷发活动。晚上新世—早更新世时期,构造运动性质发生了南北反转,强烈的走滑挤压活动主要集中在北段东昆仑—岷山走滑-冲断系统,岷山隆起带在此时期强烈活动而快速崛起;青藏高原东南缘鲜水河—安宁河走滑断裂系统则以走滑伸展变形为主,在深切河谷中发育了昔格达河湖相沉积。中更新世以来,构造形变系统以挤压剪切为主,兼具正向倾滑活动,局部发生断陷作用。基于攀西地区深切河谷的构造地貌分析,提出了青藏东南缘晚新生代4-阶段隆升模式。

东天山白鑫滩含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体的岩石成因：年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素证据

自20世纪70年代以来,新疆东天山觉罗塔格构造带库姆塔格沙垅以东地区发现了大量的镁铁-超镁铁岩体和岩浆铜镍硫化物矿床,但是在沙垅以西地区没有大的找矿突破。白鑫滩含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体为近几年在库姆塔格沙垅以西地区发现的岩浆铜镍硫化物矿床,研究工作薄弱,本文通过对白鑫滩岩体的岩石学、年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素分析来解释其岩石成因。白鑫滩岩体不同岩相中矿物的粒径和含量的变化规律说明岩体为三期岩浆侵入作用形成,第一期为顶部的角闪辉长岩;第二期的橄榄辉长岩、斜长二辉橄榄岩和含长橄榄二辉岩,矿物种类相同,含量呈渐变关系;第三期为底部为的辉长岩,矿物粒径相对顶部的角闪辉长岩较小。白鑫滩岩体与黄山东、黄山西岩体具有相似的稀土元素和微量元素配分型式,大离子亲石元素(Rb、Ba、U、K)相对富集,而部分高场强元素(Nb、Ta、Ti)相对亏损,稀土元素呈轻稀土略微富集的右倾样式,均表现出岛弧火山岩的地球化学性质,εNd(t)值(2. 84～5. 05)和(^(87)Sr/^(86)Sr)(t)值(0. 704113～0. 705682)介于软流圈地幔与岩石圈地幔之间。但是与黄山东、黄山西岩体相比,白鑫滩岩体不相容元素含量更高,且εNd(t)值更低,(87Sr/86Sr)(t)值更高,还具有较高的La/Nb(2. 00～3. 33),较低的La/Ba(0. 02～0. 15),这些特征说明白鑫滩岩体的原始岩浆为岩石圈与软流圈物质相互作用的产物,且白鑫滩岩体的原始岩浆中软流圈物质相对于黄山东和黄山西岩体加入的比例更小。白鑫滩橄榄辉长岩年龄为287±3Ma,晚于该地区蛇绿岩(336～503Ma)、岛弧火山岩(320～322Ma)、岛弧花岗岩(316～328Ma)和含矿斑岩侵入体(326～334Ma)的年龄,与A型花岗岩和双峰式火山岩(284～294Ma)的年龄基本一致,而且白鑫滩岩体单斜辉石的化学成分与拉张裂谷环境的堆晶岩相似,因此推断白鑫滩岩体形成于后碰撞拉张环境。

东秦岭-大别造山带北侧中新生代差异构造变形

受多期非均衡造山作用以及多构造体制的叠加,东秦岭-大别造山带北侧中新生代发生差异构造变形。基于区域构造动力学机制,将中新生代构造变形分为4个期次:印支期(T2-T3)、早燕山期(J1)、中燕山期(J2-K1)和晚燕山-早喜马拉雅期(K2-E)。通过野外地质剖面和地震剖面的构造解析,认为印支期-中燕山期主体变形方式为逆冲推覆作用,变形强度自东向西发生时空迁移;晚燕山-早喜马拉雅期为关键构造变革期,发生区域伸展变形,且以信阳-合肥盆地和灵宝-鲁山-确山-固始-肥东断裂一带伸展作用最强。平衡剖面恢复显示,印支期和中燕山期为东秦岭-大别造山带北侧两期主要逆冲推覆构造发育期,其中印支期强烈的逆冲推覆作用发生于商城-潢川一带以东,而中燕山期则发生于商城-潢川一带以西。中燕山晚期(K1),受差异造山作用,研究区东西构造变形分异,东秦岭北侧发生强烈收缩变形,而大别北侧则在热隆作用下发生滑覆。

西藏阿里阿鲁错地堑系的第四纪活动性、最新同震地表破裂及其地震地质意义

藏北高原非常薄弱的活断层调查程度和不完整的历史地震资料等,限制了对青藏高原内部活动构造的变形机制及强震活动特征等问题的深入认识。文中通过综合地质、遥感和地震等资料对阿里北部进行详细的活断层解译,重点对阿鲁错地堑系南段昆楚克错地堑西侧边界正断层的第四纪活动性、新发现的最新同震地表破裂及其震级与形成时间等进行了深入分析。研究结果表明,阿里北部第四纪期间以近EW向伸展变形为主,发育了以近SN向正断层和由NW向与NE向走滑断层构成的共轭走滑断层为主的高密度活断层系统。沿昆楚克错地堑西缘主边界正断层新发现的最新同震地表破裂整体沿NNW向雁列展布,总长约400m,最大垂直位移约0.8m,平均垂直位移为0.3~0.4m。结合历史地震记录和经典的“地表破裂位移与震级”统计关系式推断,该破裂应是震源深度为35km的1955年革吉县纳屋错东M_(W)6.5强震事件的结果。综合该地表破裂的发育特点推断,震源深度对地表破裂参数存在显著影响,震源偏深时的地表破裂长度可远小于震源破裂的最大长度,表明在活断层的地震复发模式研究中应注意随机性较强的断层局部破裂行为或小位移破裂事件。

西藏阿里北部羌塘地块内部的第四纪活动断层及其变形机制

藏北高原非常薄弱的活动断层调查研究程度和不完整的历史地震资料等,限制了对高原内部活动构造变形特征、机制以及孕震构造环境等的深入认识。通过综合地质、遥感和地震等资料对阿里北部羌塘地块内部进行详细的活动断层解译,结合沿阿鲁错地堑系南段昆楚克错地堑西侧边界正断层新发现的晚第四纪断裂活动证据和最新同震地表破裂等,对该区的活动断层几何图像及运动学特征等进行了深入分析。研究结果表明,阿里北部的西羌塘块体内部在第四纪以发育近南北向正断层系统和由北西向与北东向走滑断层构成的共轭走滑断层系统为特征,第四纪和晚第四纪活动断层都呈现出了高密度、弥散分布的特点,并可归纳为3类基本的活动构造变形样式:共轭走滑断层及其伴生正断层作用、弥散式正断层作用和剪切裂谷式正断层作用,其中大部分正断层与走滑断层主要是作为相对独立的构造类型来共同调节区域内近东西向伸展变形的,这些特征指示藏北高原内部变形更符合“连续变形模式”而非“刚性块体挤出模式”。同时发现,沿昆楚克错地堑西缘主边界正断层发育的最新地表破裂总长度仅约400 m,最大垂直位移约0.8 m,推测可能是1955年革吉县纳屋错东MW6.5强震事件的结果。基于新的研究结果,推断阿鲁错地堑的第四纪正断层作用及相对频繁的历史强震活动,可能是孕育2016年阿鲁冰崩灾害的关键内动力条件,这警示需重视高原腹地活动断层作用与冰川失稳灾害之间的内在成因联系。

阿拉善地块晚奥陶世-石炭纪的构造演化历史--来自北大山地区多期岩浆-变质-变形事件的约束

阿拉善地块西部的北大山地区识别出两期韧性变形构造,早期的韧性变形以从南(南东)向北(北西)逆冲为特征,晚期的韧性变形以近东西向左行剪切为特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在记录早期韧性变形的片麻岩中获得锆石的变质年龄为422±1 Ma,代表晚志留世变质事件;在记录晚期韧性变形的2件二长花岗岩中获得锆石结晶年龄分别为326.2±1.2 Ma和323.8±2.6 Ma,代表早石炭世岩浆活动。结合前人研究成果,发现阿拉善地块西部北大山地区的两期韧性变形特征、变形时代与阿拉善地块东部巴彦乌拉山-狼山地区相似,同时阿拉善地块东、西部晚奥陶世-石炭纪多期岩浆活动的岩石类型、期次、地化及Nd同位素等特征也非常相似。以上特征表明,阿拉善地块东、西部经历了相同的构造演化历史,形成一条发育在早前寒武纪变质基底之上、呈近东西向弧形展布的晚奥陶世-石炭纪构造-岩浆岩带(西起桃花拉山,经北大山、诺尔公-巴彦乌拉山,东到狼山),其成因与古亚洲洋的俯冲造山事件密切相关。

大应变管线钢和钢管的关键技术进展及展望

油气管道工程在途经地震带、滑坡带、矿山采空区、沉陷带等特殊地质环境时,使用的大应变管线钢和钢管的研制及应用配套技术是国际上研究的热点之一,也是我国重要油气管道工程必须破解的重大难题。为此,围绕大应变管线钢和钢管研发应用中的一系列关键技术难题,通过十余年的联合攻关,取得了多项理论技术创新。主要成果包括:①提出了应用多个不同的应力比、屈强比、均匀延伸率等参数联合表征和评价钢管变形行为的方法,建立了X70HD/X80HD大应变管线钢和钢管新产品技术指标体系和标准;②研发形成了X70HD/X80HD钢板制造成套技术,获得了兼备低屈强比、高均匀伸长率、高应力比、高强韧性的大应变钢板;③研发形成了X70HD/X80HD JCOE和UOE大应变直缝埋弧焊管制造技术,解决了钢管母材和焊缝性能合理匹配及成型、焊接、扩径、热涂覆过程性能劣化难题;④自主研制了钢管内压+弯曲大变形实物试验装置,研发形成了钢管实物模拟变形试验技术。X70HD/X80HD大应变管线钢和钢管在西气东输、中缅管道等重大输气管道工程中实现了规模化应用,取得了良好的应用实效。根据复杂地质条件管道建设与长期安全运行的新要求,提出了进一步发展基于应变的管道设计新方法,研发或完善与环焊缝强匹配要求相适应的焊接方法、焊接材料、焊接工艺、环焊缝性能质量及缺陷控制要求等配套技术的建议。

西气东输甘-陕-晋段滑坡对管道的破坏特点

西气东输干线甘-陕-晋段是我国油气管道中遭受滑坡危害最严重的地段之一。自2002年以来,该段至少发生了32起危害或严重威胁管道安全的滑坡事件。基于32处滑坡灾害数据,分析了滑坡作用下管道的变形破坏特点与管道展布方向和滑坡轴向的关系以及与滑坡发育特征的关系。研究发现:管道变形破坏程度与管道展布方向和滑坡轴向有直接关系,与滑坡岩土类型无对应关系,与滑坡规模正相关。滑体厚度对纵向滑坡中管道变形破坏无明显影响,对横向滑坡中管道变形破坏作用显著。针对管道沿线滑坡,设计时应以避绕为优先原则,避无可避时应采取排水、抗滑支挡、减重反压等方式提高坡体稳定性;建设阶段应分段施工减少对坡体的扰动;运营阶段,可在管侧增加抗滑桩或固定支墩、开挖隔力沟、更换管沟回填材料等方式降低管道周围土压力及约束强度。建议开展坡体变形及管道应变监测,便于及时采取工程措施防止滑坡发生或管道应力过度集中。

东海陆架盆地西部坳陷带构造特征及演化

通过横跨东海陆架盆地西部坳陷带各凹陷的典型地震剖面构造解释,系统总结了西部坳陷带的结构和构造样式特征。采用平衡剖面技术和伸缩率计算方法,恢复了西部坳陷带各时期的地质演化剖面,分析了西部坳陷带不同构造演化阶段的伸缩率变化特征。研究表明,西部坳陷带经历了古新世末的瓯江运动和渐新世末的花港运动,相应地分别在古新统明月峰组(E1m)和始新统温州组(E2w)沉积之后,西部坳陷带处于明显的收缩阶段,伴随发育T80和T20不整合界面。同时,结合区域应力场特征,探讨了西部坳陷带的构造演化过程。东海陆架盆地西部坳陷带伸缩率的时空变化及构造演化过程,是对"中、新生代时期太平洋板块、欧亚板块和印度板块之间汇聚速率和方向的改变"等区域应力场特征的局部响应。

西气东输管道工程陕西岭湾村滑坡变形特征及成因机制分析

以西气东输管道余家坪镇岭湾村一处正在变形的黄土滑坡为研究对象,基于现场勘察、InSAR、GNSS监测和深部位移监测等,分析滑坡2017—2022年的变形特征及滑坡成因机制。研究表明:滑坡地下水位已达坡脚,滑坡前缘形成多处“土溜”,滑坡地表垂直潜蚀裂缝发育,后缘可见贯通的裂缝,滑坡内管道周边裂缝发育;InSAR数据显示滑坡一直缓慢变形,年变形量2.0~4.0 cm;GNSS变形及裂缝变形显示,2020年8月至今地表变形速率增大,变形明显,变形量在4~10 cm;深部变形监测数据变化量在0.05~1.36 mm,变化很小;降雨及土体含水率数据分析表明滑坡在暴雨后发生位移变形。综合分析监测数据表明,岭湾村滑坡属于降雨诱发的浅层滑坡;区域内的自然强降雨、人类工程经济活动作为滑坡的诱发因素,对滑坡的发生及发展作用明显。结合管道应变监测数据,目前西气东输管道遭受滑坡灾害的风险可控。

日本新日铁X80级管线钢管研究概述

简要介绍了世界上已建的X80级管线工程。重点介绍了日本新日铁X80级UOE钢管的生产工艺和力学性能,并根据中国西气东输二线工程备选设计方案采用日本HLP提供的模拟方法对X80级输气管道延性断裂扩展行为进行了模拟计算。计算结果表明,中国西气东输二线工程备选方案对延性断裂的止裂韧性要求较高。

藏南聂拉木-措勤裂谷南段第四纪正断层作用的时空特征

全面认识藏南裂谷近南北向正断层活动的时空特征及其差异性是深入理解其成因机制的关键.通过遥感解译、构造地貌分析、地表调查和无人机测量等方法,结合已有的年代学资料,对藏南聂拉木-措勤裂谷南段主要近南北向地堑及其边界正断层的第四纪活动和时空差异性进行了研究.结果表明,研究区第四纪正断层活动存在明显的时空差异性.在时间上,主要近南北向正断层的活动性存在前第四纪、早-中更新世和晚第四纪3个不同的期次.在空间上,近南北向地堑断陷范围自中新世晚期以来发生了明显萎缩,其活动范围自聂拉木一带逐渐萎缩至佩枯错和穆林错-错戳龙一带.另外,分析藏南裂谷的成因机制需考虑各裂谷近南北向正断层作用的时空差异性和特征.