岩石强度准则的探讨

岩石强度理论是岩石本构关系的一部分,是岩石力学的基本问题之一。因此,岩石强度理论在岩石力学的研究中一直占有相当重要的地位。曾有许多准则被提出过。Nadai,Jaeger,Marin和Hoskins都曾对岩石常用的强度准则作过回顾和评述。他们认为以往常用的准则只能在一定程度上或某些方面反映岩石的破坏条件。 Freudenthal,Breler和Pister采用八面体法向应力和剪应力之间的线性关系     

On the protection of the goaf edge of the building

文章以西尧煤矿为例,阐述了煤矿采空区边缘的建筑物保护问题.采取加强框架结构的强度,地梁在浇筑时与岩石地基隔离等方式,对煤矿采空区建筑物进行保护.     

地震是一种"地壳雷电效应"

本文依据天文地震学所揭示的太阳活动、宇宙线增强与地震活动密切关联、地电学中所揭示的自然电场的存在以及地震前后岩石电阻率显著变化的观测事实和“摩擦带电”的原理 ,提出一种新的地震成因假说 ,即地震是一种“地壳雷电效应” .认为地震实质上是发生在地壳中的雷电现象———由于太阳活动 ,如耀斑爆发、太阳黑子、太阳风等向地球辐射大量带静电荷的高能粒子 ,以及自然电场、板块断层间的挤压、摩擦导致大量静电荷积累、极化 ,从而引起发生在地壳中的雷电现象 .强烈的地壳雷电能够导致地内岩石破裂 ,加剧地震的破坏性 .并尝试性地运用这一观点解释了板间地震、板内地震、水库、注水、采矿诱发地震等现象 .认为由此可以设法对地震采取有效的预防、控制措施 .从而指出 ,仅仅从地应力的角度来认识地震现象是远远不够的 ,静电力的存在至少是一个不能被忽视的重要因素 .     

太行山中南段早白垩世岩石圈地幔的水含量:对华北克拉通破坏的动力因素的制约

已有的研究表明,华北克拉通东部的岩石圈地幔在克拉通破坏峰期(早白垩世)时是高度富水的,水化造成的岩石圈强度的显著降低为克拉通破坏提供了前提.古生代以来华北克拉通经历的大洋板块南向、北向和西向的俯冲都可能造成其水化.为了查明造成水化的主导过程,本文对太行山中南段符山早白垩世高镁闪长岩中的橄榄岩包体进行了水含量的测定.数据显示,太行山早白垩世岩石圈地幔的含水量(~40 ppm)远低于华北东部同期的岩石圈地幔(1000ppm).这些结果直观地表明,华北东部早白垩世岩石圈地幔的高水含量主要是由西向俯冲的太平洋板块造成的.从这个角度来说,华北克拉通破坏的主要动力因素可能是太平洋板块俯冲.     

大陆地壳多震层成因与一个新的地壳断层带模式

在不同范围温度和围压条件实验研究的基础上,重点对于围压１．５ ＧＰａ,温度２５～６５０℃、应变速率２×１０~（－６）次／ｓ条件下实验变形万成花岗岩开展了系统的力学与显微构造分析,阐述了大陆地壳岩石圈内不同条件下变形岩石及其主要组成矿物内的脆性破裂到晶质塑性显微构造组合,提出脆－韧性转变域内脆性破裂机制和晶质塑性机制同时出现、互相制约和依存．脆性破裂机制与晶质塑性机制之间的叠加与抑制作用导致岩石强度具有异常变化,并合理地解释了大陆地壳多震层的成因与中、上地壳强震发震机理．在此基础上建立了新的地壳断层带模式。     

成岩深度测算原理的探讨

现有资料已经证明,岩石圈及其以下相当深度的岩石表现为固体性质,因此,应该按固体内应力状态测算深度;岩石力学实验证明围压越大,岩石的抗张,抗剪强度越高,在特续增高围压的条件下,岩石抗压强度几乎是无限的,Ｓｉｂｓｏｎ提出１０－１５ｋｍ左右之下岩石逐渐由脆性转变围 ,韧性岩石及具有弹性的固体,并不外于静流体压力状态。在目前缺乏反映流变程度数据的情况下,当已经测得不可忽略的差应力时,暂用弹性固体模型代替静     

碳纳米管阵列及其增强高分子复合材料在真空和高温环境下的黏附性能

掌握空间环境下的干黏附技术将极大增强我国载人航天、在轨服务、对非合作目标的作业能力.空间环境众多复杂的影响因素对黏附材料在航天器件上的应用提出更加严格的性能要求.通过模拟空间环境中的两种影响因素:真空及高温,并对碳纳米管阵列(CNT)及其增强聚二甲基硅氧烷(PDMS/CNT)在此环境下的摩擦黏附-脱附规律、黏附强度进行研究和验证,为CNT作为空间用干黏附材料的进一步修饰和改性提供试验和理论依据.试验结果表明在真空环境下,CNT,PDMS/CNT的摩擦黏附-脱附规律与大气环境中保持一致,PDMS/CNT的摩擦黏附力有所提升,CNT的摩擦黏附力则不受影响,在真空环境下两种材料都具有良好的黏附可重复性.在热真空环境下CNT,PDMS/CNT都能维持在大气中法向和切向黏附强度.该研究表明在真空及热真空环境下,CNT及其增强高分子复合材料能够保持其原有的黏附规律及黏附强度,为CNT干黏附材料在空间环境下的应用奠定了试验基础.     

岩石热开裂的实验研究

岩石受热后,由于组成岩石的各种矿物热膨胀不同,矿物颗粒边界会出现裂纹,这就是岩石的热开裂现象,岩石发生热开裂后,其内部形成的新的裂纹网络,明显地改变了岩石中的流体的输运特性,碳酸盐岩在１１０￣１２０℃温度下,渗透率增加了近１０倍,岩石热开裂现象可在３次采油中有潜在的应用意义。     

地球放气、热红外异常与地震活动

一、卫星热红外异常与地震 地震时各震块间彼此摩擦生成大量热,足以使沿着断层两侧的岩石和土壤里的水汽化,并产生大量的电荷,如同雷暴中放电那样,地震产生的电场的强烈放电使低空气体被电离,形成各种波段的地光(包括红外异常)现象。在中强地震前,由于断层释气量的大量增加,在低空电     

构造超压能引起超高压变质作用吗?

针对“超高压变质岩在约３２ｋｍ深处受构造挤压作用而形成”的认识,列举岩石学和构造地质学论据,指出着应力引起的构造超压受到岩石强度的限制,由于岩石本身力学性质,应变速率及温度的影响,构造超压不会超过１ＧＰａ,更不会引起超主 变质作用,在计算塑性体变形或弹塑性体的塑性变形阶段的主应力值时,不应运用应力－应变的弹性本构方程。     

古地磁场强度测定新方法

一、引言 地球磁场和所有的矢量场一样,需要三个独立的分量才能完全确定。根据坐标系的不同,三个要素也就不同。在球坐标系中用总强度H、磁偏角D和磁倾角I来描述地磁场。目前古地磁学的研究主要侧重于古地磁场方向的测定——即利用岩石中保留的原生剩磁确定古磁偏角D和古磁倾角I,并以偶极子场假设为依据,求出古地磁极位置和岩石形成时所处的古纬     

脉冲激光全息干涉术在岩石力学研究中的应用

在岩石力学研究中,经常需要测量岩石各点的变形情况,即需要观测岩石的变形场。例如在和地震预报有关的岩石力学研究中,需要研究地震断层面形成过程中变形场的时空规律。激光全息干涉术是进行这种全场性测量的重要手段。70年代以来Spetzler、Soga、Sobolev等应用连续激光进行过这种全息干涉测量。最近我们成功地利用脉冲激光全息照相进行了干涉测量。     

中蒙界区亚干伸展拆离断层中假熔岩的玻璃基质及其运动学意义

中国内蒙古中蒙界区的亚干拆离断层中见有假熔岩,其形成期次之多实属罕见.就作者所知,尚无伸展拆离断层中假熔岩系统的资料报道.假熔岩是古地震断层活动过程中岩石的摩擦熔融骤冷而成的断层岩,由断层围岩的碎砾和玻璃基质组成,可能形成深度为0.5—10km或10—20km.浅成的假溶岩常含有标志着熔融、快速冷却成因的杏仁石、气泡等构造.中地壳层次中形成的假熔岩与晶体的韧性变形相关,Hobbs等认为这种假熔岩是瞬时韧性不稳定性的产物.经典的假熔岩是穿插在花岗岩中的网脉状的暗色隐晶岩石,貌似     

基于灰度CT 图像的岩石孔隙分形维数计算

研究刻画岩石类材料中的孔隙结构特征对于揭示岩石的各种力学行为具有重要意义,为此将分形理论与数字图像处理技术相结合, 针对工业CT 扫描得到的岩石切片图像进行了分析, 从中提取研究了岩石的孔隙结构特点, 讨论了孔隙率和分形维数之间的关系. 岩石CT 图像中各像元的灰度值是对应岩石微元中各物质衰减系数的综合反映, 可以反映出岩石中各种尺度孔隙的影响. 结合实验测定的孔隙率, 采用逆分析的方法可以确定出分割阈值的大小, 从而得到岩石孔隙结构的二值化图像, 为进一步研究孔隙拓扑结构提供基础. 随着孔隙率的增大, 孔隙结构的分形维数也变大. 而且在孔隙率相同的情况下, 孔隙结构的分形维数也不尽相同. 孔隙结构越复杂, 其分形维数越大. 实验证实, 基于灰度CT 图像的岩石孔隙分形维数是岩石孔隙率等参数的有效补充, 可以更好地表征岩石孔隙结构的分形特征.     

动物新娘拾趣

被迫成婚的新娘 当产卵期临近时,大群的三棘刺鱼便从深水游向浅水处.雄鱼选择在水草间或岩石地带的洼处建造自己的"新房".它们用收集到的水生植物的叶子、根和一些植物碎片作为建"房"材料,然后从自己的肾脏中分泌出一种黏液,把所有的材料粘在一起,再用身体反复摩擦巢壁.经过一番精心打造,既漂亮又结实的"新房"终于建成了.     

最古老的“原始汤”

<正>古老的岩石深埋地底,封闭了与世隔绝数十亿年之久的水,这些水可能从未接触过生命。发现"原始汤"理论上讲,研究生命起源最好的证据,是地球上40亿年前的岩石和化石中所包含的信息。然而,历经亿万年的变化,地球早已沧海桑田。随着岁月的变迁,那些岩石和化石也不可避免地缓慢地发生着变化。它们虽然保留了原始的模样,但是我们想要寻找的生命起源信息几乎也所剩无几了。但是,人类从未放弃寻找生命起源的脚步。有科学家想到,在古老的岩石中,或许封存了与世隔绝数     

矿物名称趣谈

有一句话能很好地表达矿物、岩石和地壳之间的关系,那就是:地壳是由岩石组成的,岩石是由矿物组成的,矿物是构成岩层、岩体、矿体等各种地质体的基本单元。 矿物种类繁多。据最新的统计,目前世界上的矿物种属已经将近4000种了。矿物学家把这些矿物按照一定的原则进行了分类。虽然原     

泥河湾盆地0.8 Ma以来的地磁场相对强度记录

对泥河湾井儿洼钻孔上部80 m沉积层进行了较详细的岩石磁学研究, 结果表明, 井儿洼钻孔沉积物符合地磁场相对强度研究, 并可用非磁滞剩磁(ARM)作为天然剩磁(NRM)的归一化参数. 井儿洼钻孔上部80 m沉积记录的地磁场相对强度与海洋沉积物0.8 Ma以来的地磁场相对强度记录较为一致, B/M界限位于钻孔77 m处. 说明这种沉积记录是可靠的, 反映了地磁场变化的真实记录, 可以作为区域性地层划分与对比的依据.     

R600a水平管内两相流型转换及摩擦压降特性

R600a作为天然工质,因其环境友好性和出色的制冷能力在欧美国家得到大范围推广,被用作可替换制冷剂之一.R600a两相流型转换和摩擦压降的精确预测对制冷系统的设计和优化具有重要参考意义.针对这个问题,开展了在内径为6 mm的水平管中R600a的两相流型以及摩擦压降的实验研究,实验工况为饱和温度282.4~304 K,质量流率范围67~194 kg/(m~2 s).实验中利用高速摄像仪,观察到塞状流(plug flow)、层流波动流(stratified-wavy flow)、弹状流(slug flow)、环状流(annular flow)4种流型,并绘制流型图,将流型图与文献中经典的I/A流型转换曲线进行比较.在综合考虑了气体惯性力、液体的黏性力和液体的表面张力对流型转换的影响,引入修正后的韦伯数We~*,提出了新的流型转换曲线关联式.同时基于环状流和非环状流的流型划分,对摩擦压降分区变化进行针对性的讨论,发现摩擦压降在不同的流型区呈现出不同的变化规律.将摩擦压降实验值与9种摩擦压降关联式进行对比,结果显示Gr?nnerud关联式和Muller-Steinhagen Heck关联式分别能够较好预测非环状流和环状流的两相摩擦压降.     

一种简单的基性-超基性岩岩石化学研究方法

基性-超基性岩组合形成与地质构造环境密切相关.不同类型的基性-超基性岩组合的岩石化学特征有其相似之处,但也明显地有其差异即各个组合类型的特殊性.目前,国内外研究岩石化学的计算方法很多,但方法复杂,步骤繁多,甚为费时.