弱胶结砂岩水岩作用机制——以庆阳北石窟为例

选取庆阳北石窟赋存砂岩为研究对象，于室内分别设置冻融循环、干湿循环两组单因素风化模拟试验，经历30个周期，共计120d.结合岩样在宏观、局部、微观等不同维度下的劣化特征及表层矿物成分与元素的迁移规律对水岩作用机制全程跟踪评估.试验结果表明:在模拟试验前期，水-岩之间化学作用强烈，两组试验化学蚀变系数均发生陡增;随着试验继续，水-岩之间物理作用逐渐变强，冻融循环转为水体积膨胀对颗粒施加的拉、压应力作用，且率先在含水率最高处诱发裂隙.而干湿循环变为水对颗粒结构的机械冲刷，该过程则受水分运移及孔隙分布方式的共同支配;对于弱胶结砂岩，水-岩频繁作用导致的颗粒耦合关系改变是岩石劣化的关键.     

甘肃瓜州榆林窟东崖体水分分布特征研究

基于榆林窟东崖的高密度电阻率探测、东崖探井开挖及6窟穹顶裸露岩体的钻孔取样,结合探井地层剖面的划分,研究榆林窟东崖体内岩体的含水特征.结果表明,榆林窟东崖体w(水)较低,水分分布特征为具有相同w(水)岩体的分布深度南侧比北侧深,东侧比西侧深,东崖0～10 m内岩体的w(水)=0.13%～3.69%,平均w(水)仅为2.09%.榆林窟砂砾岩的w(水)与各w(粒组)之间的关系较为复杂.     

昆嵛山混合杂岩体的地质特征及成因

昆嵛山混合岩体是胶东东部出露面积最大的岩体,是金牛山金矿带的寄主岩体。野外地质特征以及同位素年代学的研究,确定岩体形成于134.3Ma。但是,在元古代,胶东地区还曾受到栖霞运动的影响,广泛地发生了区域变质作用。岩石学、岩石化学、地球化学等方面的研究结果,表明混合岩的原岩是上地壳沉积岩与来源下地壳或上地幔的火山岩的混合物,岩体由交代-重熔作用形成。混合岩对原岩的许多性质具有明显的继承性。岩体的形成是受牟平—即墨深断裂控制。断裂长期活动所引起的变质作用,混合岩化作用以及成矿作用等地质特征已成为我国东部中生代活动大陆边缘的重要特征之一。     

基于软岩流变特性的“围岩-锚杆”系统稳定性模拟研究

针对新河煤矿-760 m软岩巷道变形大且持久的特点,采用三维数值模拟方法,分析了软岩巷道的流变特性对“围岩-锚杆”系统的影响,研究了流变软岩巷道围岩位移以及锚杆受力的发展变化特征.研究结果表明：锚杆轴应力与剪应力符合中性点理论,并且岩体弹性模量越小,锚杆剪应力越小,分布范围越大、越均匀,岩体弹性模量越大,剪应力越大,其作用范围越小、越集中,并且围岩位移会随着岩体弹性模量的减小而增大,即岩体越软,围岩位移越大.但通过锚注加固作用,该类软岩巷道围岩位移都得到了有效的控制,锚杆剪应力的分布特征研究为锚杆锚固形式在不同强度岩体中的选择提供了依据.     

敦煌莫高窟石窟建筑形制与结构特征探析

石窟寺建筑大多依存于不同性质的岩体,采用减地之法开凿而成,受地域、时代、民族等因素影响,石窟建筑形制因时因地呈现出不同的特征,而石窟赋存岩性的差异和建筑形制类型的不同,则对石窟建筑的营造工艺提出了不同要求.该文通过对敦煌莫高窟不同形制石窟窟顶坡度、石窟建筑尺度、石窟结构受力以及石窟层位分布等方面的统计、计算与分析,从石...     

粮食水分微波检测系统的研究与设计

粮食水分微波检测是一种新的无损测量方法,检测精度高、稳定性好、对环境的敏感性小、测量范围广,可联机数字化、可视化。该文针对粮食水分检测的特点和要求,分析了粮食水分微波测量模型,阐述了粮食水分微波检测系统的基本组成,并给出了粮食水分微波检测系统硬件软件的设计构造以及相关技术分析。微波粮食水分检测技术能广泛应用于茶叶、卷烟、药材等物料含水量的检测,具有巨大的社会效益和广阔的应用前景。     

山西交城矽卡岩铁矿的形成条件

以山西省交城县水峪贯一带的矽卡岩铁矿为主要勘查对象,通过对其进行地质勘查,研究了水峪贯地区的矽卡岩铁矿形成的地质环境、成矿地质条件、地质特征及二长岩体与矽卡岩铁矿成矿作用的关系等。矽卡岩铁矿以西冶岩体为中心,断续环绕岩体分布。岩浆岩主要为以狐偃山为中心的燕山期偏碱性杂岩体,岩性主要为二长岩。二长岩体为矽卡岩铁矿提供了成矿需要的热能、物质来源及容矿空间。     

深埋引水隧洞极硬岩TBM掘进及辅助破岩技术

秦岭深埋长距离引水隧洞极硬岩强度达到300 MPa以上，已成为制约隧洞掘进机(tunneling boring machine, TBM)高效施工的主要难题。针对秦岭引水隧洞极硬岩掘进施工问题，该文提出了基于TBM掘进隧洞的热能-机械耦合破岩方法，开展了有关微波、等离子体、火焰炬、水射流和钻孔劈裂的破岩试验以及数值计算和搭载设计，提出了5类辅助TBM破岩方法的适用性和搭载设计。研究结果表明：秦岭深埋引水隧洞岭南TBM掌子面岩体高含量石英吸收微波能力差、黑色极性矿物颗粒小，岩体微波劣化效应不显著，必须通过钻孔植入黑色极性矿物，增强岩体微波劣化效应；等离子体破岩方法采用超高电场密度能够产生显著的电力作用和热能破岩效果，可以将刀盘滚刀作为电极进行设计；火焰炬切割技术简单、易操作，但必须采取人工降温和热屏蔽措施；超高压水射流和钻孔超强劈裂破岩方法适用于掌子面岩体强度大于400 MPa, TBM掘进每日进尺小于1 m的工况。     

低渗透性裂隙岩体水流三维入渗过程的高密度电阻率成像法研究

通过三维电阻率成像同步测量发生在野外低渗透性裂隙岩体中的水流三维入渗,利用高密度电阻率成像法技术,对其进行了原位试验研究.结果表明:比较入渗前裂隙岩体的背景电阻率特征,岩体中的水流入渗区在利用高密度电阻率成像法所获取的电阻率图像中,呈现出明显的电阻率低阻特征,低阻特征区域空间分布的不均匀性反映了裂隙岩体渗透性相对大小的空间分布特征,并且水流在岩体内的三维入渗也不是均匀的,而是存在着优势入渗现象,尤其是在入渗的早期.对研究低渗透性岩体的非均质性空间分布特征具有重要意义.     

长期浸泡下白云岩抗拉强度劣化规律试验研究

为研究长期浸泡水-岩作用对岩石抗拉强度的影响,特选取乌东德峡谷河段入口处右岸三台危岩体的白云岩为研究对象,对其进行碱性溶液浸泡下的水-岩作用试验.将浸泡结束后的岩样进行巴西劈裂试验、核磁共振试验、SEM电镜扫描和离子质量浓度分析,结合孔隙度变化规律和微细观结构分析抗拉力学性能劣化原因.结果表明：在水-岩作用过程中,白云岩的抗拉强度劣化趋势较满足指数分布,先快速降低后趋于稳定;孔隙度与白云岩抗拉强度基本为线性相关,抗拉强度主要受大孔隙的影响;白云岩孔隙度发生明显变化的原因主要是水-岩作用使白云岩内部的胶结物和可溶性矿物溶解.研究结果可为危岩体在库水作用下的长期稳定提供计算参数.     

洛阳龙门石窟水的赋存对岩体稳定性的影响

由于地下水的发育和大量溶洞的存在,龙门石窟与国内其他石窟相比,有着典型的水文环境。采用岩体力学中的基本理论和方法——库仑准则和摩尔圆,评价了水的赋存对洞窟立壁岩体稳定性的影响。通过计算饱水前后节理面滑动临界剪切强度的降低和在应力摩尔圆的直观图示可以得到,边坡卸荷裂隙中水的存在明显降低了岩体的力学强度,是诱发洞窟岩体失稳事件产生的活跃因素。     

利用ANSYS-FLAC3D三维仿真建模方法研究金灯寺石窟防渗技术

为解决石窟窟顶渗水、地基稳定性差等一系列地质病害,提出并分析了截水廊道和导流孔的综合防渗治理技术,对石窟群进行防渗治理。采用有限元软件ANSYS与有限差分软件Flac^3D组合建立高仿真三维地质模型,利用FLAC^3D软件的interface和fill命令实现层状仿真边坡钻孔模型。在原岩应力条件下分析不同方案应力、位移、塑形区效果,基于理论分析和数值模拟优选出最佳防渗方案。结果表明,增加导流孔的方式对岩体边坡损伤最小,且满足对大气降水导流和地下水截流的要求,岩体边坡稳定性主要受近山体外侧导流孔影响,岩体内部钻孔数目或深度的增加对岩体稳定性影响不明显,路基下方山体喷锚网支护和低压注浆结合的综合岩体加固治理技术可以提高山体边坡稳定性。研究结果为同类岩质边坡及内部结构的排水、地下水截流导流和岩质边坡加固问题提供了一种有效和经济的方法。     

东平湖地区地下水化学特征及质量评价

为分析东平湖周边地区地下水化学特征及地下水质量,运用离子分析、数理统计、Piper三线图及Gibbs图等方法,对研究区枯水期及丰水期溶解性总固体（TDS）时空分布、离子特征、水化学类型、影响因素和离子来源进行了分析;采用综合评价法对地下水水质进行了评价,并对其时空分布及水质成因进行了简析。结果表明：东平湖周边地区地下水TDS值普遍偏高,枯水期与丰水期空间分布规律差异不大;地下水中阳离子以Ca2+、Na+为主,阴离子以HCO3-、SO42-为主,水化学类型枯水期以HCO3?SO4-Ca?Na型水为主,丰水期以HCO3 -Ca?Na型水为主;枯水期地下水化学特征主要受岩石风化作用影响,部分受蒸发浓缩作用影响,离子主要来源为蒸发岩溶解及碳酸盐溶解的共同作用,丰水期主要受岩石风化作用影响,离子主要来源为碳酸盐溶解;研究区地下水水质相对较差,枯水期与丰水期水样中Ⅳ类水（较差）及Ⅴ类水（极差）占比均超过了50％,但丰水期Ⅱ（良好）、Ⅲ（较好）类水比枯水期同类水分布区域更广。     

云冈石窟覆盖层特征及其对石窟渗水的影响

 云冈石窟砂岩山体存在一定厚度的第四系覆盖层,能够起到阻滞降水入渗、减缓石窟渗水危害的作用.覆盖层下部砂砾层透水性强,对阻滞石窟渗水作用不大,而上部的粉土层属于低渗透介质,其厚度是决定石窟存在渗水风险与否的关键.人工入渗试验结果表明,当粉土层厚度小于0.7m时,容易导致地表积水快速下渗到砂岩顶部,而其厚度大于1.1m可以有效阻滞水分下渗;地表积水可以在具有薄层粉土的地方快速下渗,然后通过侧向渗流影响石窟渗水;植物根管的存在会显著加快水分下渗的速率,因此,云冈石窟山顶应尽可能少植树以降低石窟渗水风险.     

东营凹陷孔二段源岩有利烃源分布及南坡深层潜山气藏勘探

东营凹陷南坡深层潜山勘探程度较低,孔二段烃源岩的生烃潜力及有利烃源分布是制约其勘探的重要成藏因素。首先从孔二段烃源岩的岩性颜色、生烃潜力地化指标、生物标志化合物特征等方面分析了其生烃潜力及发育特征;在此基础上,结合东营凹陷构造演化背景及孔二段地层发育特征,利用地震资料对孔二段烃源岩有利烃源分布进行了预测;同时,通过已钻井分析,建立了南坡深层潜山成藏模式,并在其指导下,结合孔二段有利烃源分布,对东营凹陷南坡深层潜山进行了综合评价。     

地震沉积解释技术在高邮凹陷泰二段烃源岩预测中的应用

泰州组是高邮凹陷现实的勘探接替层系和重要的资源接替领域。钻井数量少、勘探程度低、烃源岩的分布范围及油气资源潜力难以准确评价是制约其油气勘探的主要难点。以研究区内现有钻井资料及烃源岩地化分析成果为基础,充分利用地震资料横向分辨率高的优势,开展基于地层切片的地震多属性融合分析,首次将地震沉积解释技术运用到烃源岩平面发育及展布特征预测中,取得较好效果。研究表明,高邮凹陷中东部泰二段为半深湖相沉积,烃源岩有机质丰度高、热演化为低熟—成熟阶段,是高邮凹陷泰州组烃源岩有利发育区。地震沉积解释成果与区域沉积环境、烃源岩发育特征吻合较好,是井资料较少地区研究烃源岩发育、分布范围的有效技术手段。     

Ar-MIP在石英管内传热与流动特征研究

本文利用有限元方法建立了大气压下微波氩等离子体(Ar-MIP)三维模型,数值仿真了氩等离子体在不同时刻的温度、压强、速度等参数的空间分布情况,分析了这些参数的相互影响,探究微波等离子体流动瞬态特征.研究结果表明:等离子体气体温度随着时间增加而增加,其高温分布呈现空间不均匀,导致气压的局部变化,影响了流体的流速和流向,形成热流绕热现象,这是导致炬管内高温区域流体速度减缓的主要原因.     

石窟分类及其地学特征分析

石窟是一种宗教建筑及人文旅游资源．石窟除按人文特征分类外,本文按其所处的地貌、岩性、地层时代等地学特征进行了分类．在红色岩层、石灰岩层和半胶结砂砾岩层中开凿的石窟,分别具有各自的地学和艺术特征．     

北非叠合盆地中生界-古生界油气成藏组合划分与评价

北非含油气盆地经历了古生代早期的克拉通泛盆地及海西运动之后的拗陷作用阶段,形成古生代克拉通盆地和中生代拗陷盆地叠加而成的叠合盆地。在对三叠盆地中生界-古生界成藏组合研究中主要综合分析了:(1)烃源岩和储集砂体区域分布;(2)古构造、主要断裂及不整合面的特征与分布,油气运移输导系统特征及空间分布;(3)不同成藏组合烃源岩区域分布特征;(4)不同成藏组合盖层分布区域,特别是区域性盖层分布特征,同时结合不同类型圈闭的分布规律以及油气系统的保存状况,将盆地内中生界-古生界划分为三叠系Tagi组成藏组合、奥陶系Hamra组成藏组合及寒武系R组成藏组合。通过不同成藏组合的生、储、盖层基本要素的分析,认为盆地内海西期古隆起区,以及盆地斜坡区为有利成藏组合主要发育区带。