考虑实际接触三维粗糙度退化的软岩节理剪胀规律预测模型

为预测岩石节理的剪胀变形行为,分析了恒法向荷载作用下实际接触微凸体三维粗糙度在剪切过程中的退化规律,提出了一个适用于软岩节理的剪胀曲线预测模型。在剪切荷载作用下节理法向位移的变化是节理在三角形微凸体侧面爬坡上升行为与爬越一些微凸体顶点后闭合行为的叠加,爬坡行为与闭合行为引起的位移都正比于节理最大可能剪胀角。最大可能剪胀角退化的实质是实际接触节理微凸体平均等效倾角的退化。通过分析初始剪切与残余应力阶段的节理形貌特征,提出了计算初始最大可能剪胀角与残余应力阶段剪胀角的模型。基于软岩节理不发生突然脆性破坏的假设,进一步通过研究剪切过程中节理微凸体退化规律,量化了最大可能剪胀角的变化规律。定量了节理爬坡行为、闭合行为与最大可能剪胀角之间的关系,进而提出了节理剪胀规律预测模型,通过试验验证了模型的有效性。模型可较准确预测软岩节理的剪胀规律,并可合理描述节理初始阶段剪切压密行为。

考虑实际接触节理微凸体对剪切强度不同贡献比例的峰值剪胀角模型

节理的剪切力学特性一直是岩石工程关注的重点,峰值剪胀角是描述节理抗剪能力的关键物理量,合理的峰值剪胀角模型应能充分反映节理的峰值抗剪强度。为预测节理峰值剪胀角,阐明节理峰值剪胀角与节理形貌的内在联系,首先明确了节理面上对剪切强度有贡献的微凸体分布范围,然后确定了实际接触节理中各部分微凸体对强度的贡献比例。在节理面上抵抗剪切的阻力是由面向剪切方向的所接触的微凸体产生的。提出了实际接触的最小视倾角θ_(cr1)^(*)和剪胀破坏过渡到剪断破坏的临界角度θ_(cr2)^(*)分别用于界定微凸体是否参与剪切过程,以及微凸体的破坏模式。对于有效视倾角θ^(*)在θ_(cr1)^(*)~θ_(cr2)^(*)间的微凸体,其破坏模式为剪胀破坏,对剪切强度的贡献正比于θ^(*)。对于θ^(*)在θ_(cr2)^(*)~θ_(max)^(*)(其中,θ_(max)^(*)为最大有效视倾角)间的微凸体,其破坏模式为剪断破坏,对剪切强度的贡献正比于θ_(cr2)^(*)。进一步考虑实际接触节理微凸体对剪切强度不同贡献比例与微凸体面积比含量,推导出了等效实际接触节理平均角。将等效实际接触节理平均角等同于节理峰值剪胀角,提出了新的节理峰值剪胀角模型。新模型物理意义明确,现有相关所提粗糙度指标仅仅是等效实际接触节理平均角的一种特殊情况。采用89组试验数据对比分析了6种模型的计算精度,结果表明新模型的预测精度最佳(平均误差为10%)。新的峰值剪胀角模型中确定θ_(cr2)^(*)较为关键,不同材料节理对应的临界角度θ_(cr2)^(*)不同,考虑到模型形式的简化,取θ_(cr2)^(*)=32°来统一确定新的峰值剪胀角模型。简化后的节理峰值剪胀角新模型估算的相对平均误差为11%,预测精度高于本文列举的多个模型。讨论了θ_(cr2)^(*)对不同形貌节理的影响及其取值依据。结果显示,节理粗糙度较大时,新模型精度高于其他模型,通过89组试验数据拟合得到θ_(cr2)^(*)取值是合理的。

鄂尔多斯盆地晚古生代含煤地层层序地层与海侵成煤特点

层序划分的关键是层序界面的确定,无论是高级别的层序还是层序内部单元,都是以关键沉积或地层等时界面为边界的。由于海侵或者大规模水进水退导致的区域侵蚀面、事件性沉积在陆表海盆地充填中比较发育,因此,大面积水域扩张和退缩导致的大面积水流冲刷界面、沉积体系的大规模转换界面、盆地转折时期大面积的水流冲刷和河流复活形成的下切谷充填界面等都是层序划分的重要界面。煤层的形成是一个特殊的沉积事件,它可能是一个事件的结束,也可能是一个沉积事件的开始,因此也可能是划分层序的重要依据。将本溪组至下石盒子组划分出9个三级层序,4个二级层序。陆表海盆地三级层序为海侵体系域高位体系域二个单元组成;盆地转换期的沉积充填层序,以及陆相盆地三级层序均为低位、水侵和高位体系域三元结构层序。海侵成煤和事件成煤是鄂尔多斯盆地晚古生代煤聚积的基本特色。

基于多源遥感数据融合的土地利用/土地覆盖变化信息提取试验

针对主要数据源ETM + ,TM及部分SPOT ,设计两种融合方法 ,试验快速可靠的变化信息提取的融合方法。一是利用 2 0 0 0年TM8高分辨率影像与 1998年B5 43合成影像的PCA法 ,融合影像中变化图斑呈特征的黄色图斑 ;二是利用 2 0 0 0年TM8波段与同一时相的B43 2合成影像的Brovey变换法 ,该方法提高了土地利用 /土地覆盖类型的分辨力 。

山东龙泉站金矿区稳定同位素特征及其地质意义

山东龙泉站金矿区的金矿产于沂水-汤头断裂主裂面下盘的糜棱岩化碎裂岩和花岗质碎裂岩中。对区内典型金矿床硫、氢、氧、碳和铅等稳定同位素的研究资料表明:黄铁矿的δ34S值的变化为+2.7‰-+4.4‰,δ18OH2O值为-1.78‰-+4.07‰,δD(SMOW)值为-74‰--77‰,δ13C平均值为-4.18‰--5.1‰,铅同位素具有正常铅的特点,说明区内金矿的成矿物质来源于地下深处,成矿流体以岩浆水为主,大气降水为辅。

“地理信息系统GIS”课程实验教学体系改革

地理信息系统课程是一门实践应用性很强的新课程。该文探讨了在该课程的实验教学体系中如何确立科学的实验目标,在实验体系实施中制定相应模块化的教学内容,采用启发式的教学设计,同时在注重实践应用的教学评价等方面进行了阐述。

施灰田及所产蔬菜的镉汞砷铬铅和铝含量变化及影响评价

蔬菜地田间施用粉煤灰试验结果表明 ,粉煤灰中镉、汞、砷、铬及铅5种元素的含量均较对照田的高 ,但施灰田所产蔬菜中这5种元素的含量均低于国家关于食品、蔬菜的卫生标准限值。粉煤灰中的铝含量虽比对照田的高 ,但由于粉煤灰偏碱性 ,使得土壤中的铝不易被植物吸收 。

多源遥感影像融合最佳波段选择及质量评价研究

本文选用了有蓝色波段和无蓝色波段两种遥感数据源,使用定量指标对各波段进行基本统计及分析,并计算各波段之间的联合熵、协方差、相关系数及最佳指数,确定四类遥感数据各自的最佳波段组合;并采用了几种融合方法将四种影像按照最佳波段组合融合,计算融合后影像与原始影像之间的相关系数,分析得到两类数据的最佳融合方法。

鲁西地区张夏组碳酸盐岩成岩系统

鲁西地区寒武系碳酸盐岩广泛发育,但针对该区碳酸盐岩成岩作用的研究较少。镜下鉴定显示研究区发育压实作用、胶结作用这两种破坏性成岩作用及溶解作用、压溶作用和白云石化作用等三种建设性成岩作用。新生变形作用对物性的影响可分两种情况,退变新生变形作用对改善岩石物性意义不大,进变新生变形作用有利于晶间孔的形成。结合流体包裹体分析,将研究区张夏组划分为海水、大气淡水、封存压实卤水、温压水4个连续演化的成岩系统,不同成岩系统中发育不同的成岩流体体系和成岩作用类型。海水成岩系统的特征为:在浅海海底成岩环境下,成岩温度低,流体包裹体为单相;成岩作用有压实、泥晶化作用、胶结作用(形成纤维状、共轴纤维状、共轴增生胶结物),海水和淡水过渡带鲕粒发生白云石化作用。在大气淡水系统:早成岩期的成岩体系为Ca Cl2-H2O、Na Cl-H2O、Mg Cl2-H2O和Na Cl-Mg Cl2-H2O盐水体系,且盐度较低,发育等轴粒状方解石胶结作用和淡水溶解作用;古表生期和表生期发育溶解作用。封存压实卤水成岩系统,成岩流体体系为Na Cl-Mg Cl2-Mg SO4和KCl-Ca Cl2-H2O体系,主要发育胶结作用和压溶作用。温压水系统中,成岩流体体系为Ca Cl2-H2O、Na Cl-Ca Cl2-6H2O、Na Cl-Mg Cl2-Mg SO4、Mg Cl2-H2O和Fe Cl2-H2O,发育胶结作用、埋藏溶蚀、压溶作用(表现为粗缝合线)和进变新生变形作用。淡水成岩系统和温压水系统都有利于溶解作用的发育,但是淡水成岩系统中选择性的溶解作用造成的溶蚀孔隙多被后期胶结物充填,而温压水体统中的溶蚀作用可新增1%~5%次生孔隙;压溶作用形成的未被完全充填的粗缝合线和进变新生变形作用发育的晶间孔,均有利于改善岩石物性。

济阳坳陷石炭二叠系埋藏条件及煤型气源岩分布特征

山东地区经历了多次构造运动 ,含煤地层遭受严重破坏 ,因此各地煤系保存程度差异较大。济阳坳陷是石炭—二叠系的深陷区 ,但济阳坳陷构造十分复杂 ,煤系保存于坳陷中的一些次级凹陷中。石炭二叠系的埋深多在 30 0 0～ 5 0 0 0m范围内 ,次级凹陷局部出现较大的埋深变化 ,最大埋深可达上万米 ,最小埋深仅在千米左右。煤型气源岩主要为煤层和暗色泥质岩。泥质岩最厚为 5 5 5 .5m(惠民凹陷 ) ,煤层最厚 4 0 .5m(车镇凹陷 ) ,泥岩、煤层厚度分布与残留厚度的变化趋势大体一致。研究表明 ,济阳坳陷石炭二叠系煤层属较好的烃源岩 ,泥岩整体上为差—中等烃源岩 ,局部发育有好的烃源岩。

煤炭资源储量管理信息系统新结构研究

分析了当前煤炭储量管理信息系统,根据B/S结构和C/S结构的优缺点,设计了用于煤炭资源储量管理信息系统的B/S+C/S体系结构。利用C/S结构对数据进行新增、修改和删除以及生成报表的操作;利用B/S结构实现对报表以及台帐数据的远程查询。该系统在大同矿业集团忻州窑煤矿实际运用中,提高了煤矿储量管理工作效率,促进了煤矿储量管理的信息化发展。

运行列车振动产生的瑞雷波特征及数据分析

列车振动具有重复性高、能量强、能穿透地下介质并有效传播等特点。本次试验布设浅层地震仪记录列车振动产生的地震波,从中提取出有效的瑞雷面波成分,并成功反演出观测位置的地下地层结构,反演结果与真实地层结构相吻合,这充分说明列车振动面波方法可以用于地下结构勘探。在铁路沿线,尤其城市及交通拥挤地区,列车振动可作为一种有效利用、绿色环保的新型震源来探测地下地层结构,是对传统地震勘探震源受限条件下的一种可行解决方案。

基于遥感和GIS的区域生态环境分类研究

本文以石羊河流域为例,研究了基于卫星遥感数据与数字高程模型的区域生态环境分类方法。其研究 机理是:利用遥感技术获取相关生态环境专题信息,运用GIS空间分析技术自动生成流域范围的生态环境边界, 形成了一种科学的区域生态环境分类方法。

基于B/S结构的矿产资源管理信息系统设计

本文结合我国矿产资源管理的实际情况,探讨在矿产资源管理领域采用基于B/S结构的管理信息系统的必要性,并提出其设计思路和解决方案。

黄县盆地褐煤与油页岩的泥炭沼泽类型分析

对黄县第三纪褐煤与油页岩共生盆地中煤 1和油 1的煤岩学特征及煤相参数特征的分析表明 ,黄县盆地煤1形成于较深覆水的森林沼泽 ,油 1形成于湖泊沼泽 ,而海水侵入控制着盆地的覆水变化 。

论GIS中的模糊动态空间关系

为了设计GIS中动态空间关系与模糊空间关系的有效查询语言 ,需要顾及空间数据的动态性和不确定性 ,探讨其空间表达等问题 .建立了空间目标的解析表达模型 ,区分了“动态空间关系”和“不确定空间关系”两个概念 ,提出了描述两种空间关系的基本方法 ,并初步给出了识别动态空间关系和不确定性空间关系的途径 .

基于ARCVIEW的“地理信息系统”课程实验设计

根据地理信息系统课程的特点,提出利用ARCVIEW设计地理信息系统课程的实验,给出了每个实验设计的主要内容及使用到的ARCVIEW的功能特点,并对其中的地理信息空间分析实验作了详细说明。此实验设计将有助于学生理解地理信息系统理论知识,学习利用地理信息系统软件解决地学实际问题。

机载SAR影像时空模型重构因子及3D特征提取

时空模型有助于人们获取类似于真实世界的时间及空间信息 ,对于城市工程设计、灾害预防决策及军事应用具有重要意义。本文探讨了机载SAR影像重构时空模型的潜力及方法 ,研究了时空模型重构因子、基于机载SAR影像的建筑物、植被的三维提取 。

基于RS的水库水位面积曲线测定

现利用Erdas软件,以大汶河流域雪野水库近年的TM影像为基础资料,结合图像处理和遥感应用原理进行了水库库区水面体栅格影像的最小距离监督分类提取,提出了基于遥感技术的水库水域面积提取分析方法,结合水文统计观测数据,得到水库水位面积曲线。相比传统的水库面积测量方法,具有快速,精准,效率高的优势,大大简化了测量过程。

沂沭断裂带中段两种类型金矿流体包裹体特征及其地质意义

为探讨沂沭断裂带中段地区金矿的成矿温度和物质来源,对蚀变岩型和石英脉型金矿内方解石、石英中流体包裹体的研究表明,这2类金矿中流体包裹体较为发育,有单一液相包裹体、气液两相包裹体和富气相包裹体等3种类型;其冰点温度为-2～-8.6℃,盐度w(NaCleq)为3.39%～12.39%;其均一温度变化范围较宽,为107～550℃,可分为125～160℃、177～230℃和260～330℃3个温度峰值集中区,分别反映了以中温石英为代表的早期成矿阶段(260～330℃),以中低温石英和方解石为代表的中期成矿阶段(177～260℃)和以低温方解石为代表的晚期成矿阶段(125～160℃)。沂沭断裂带中段地区金矿的流体包裹体特征及其所反映的成矿条件与鲁西金矿相似,而不同于胶东的金矿。沂沭断裂带是鲁西和鲁东构造区之间的一个转换断层,从流体包裹体的特点来看,该断裂带内的金矿与鲁西平邑地区的金矿更为相似。