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不同裂隙数量下花岗岩单轴压缩力学特性及破坏模式的数值模拟研究
1
作者
孙英翔
温骁东
+4 位作者
王长涛
杨天鸿
张鹏海
赵永
赵乾百
《金属矿山》
北大核心
2025年第6期41-51,共11页
在复杂地应力和开采扰动的条件下,岩体常被裂隙结构面分割成非连续体,造成了岩体物理力学性质的各向异性,进而改变了岩体的力学响应与破坏模式。为深入研究裂隙几何特征对岩石单轴压缩力学特性及破坏模式的影响,结合单轴压缩试验和结构...
在复杂地应力和开采扰动的条件下,岩体常被裂隙结构面分割成非连续体,造成了岩体物理力学性质的各向异性,进而改变了岩体的力学响应与破坏模式。为深入研究裂隙几何特征对岩石单轴压缩力学特性及破坏模式的影响,结合单轴压缩试验和结构面数字摄影测量结果,建立了多裂隙条件下非均质岩石的单轴压缩离散元模型,开展结构面岩石的破坏机制和力学特征研究。研究结果表明,裂隙岩石的单轴压缩数值模拟可划分为3个阶段:无损伤阶段、裂纹萌生阶段和裂纹扩展—萌生阶段。随着裂隙数量的增加,岩石的弹性模量持续下降,峰值强度呈现下降后趋于平稳的演化规律。在应力应变曲线的峰后阶段,破坏模式由脆性破坏转变为塑性破坏。裂隙网络的相互作用形成了受力构架体系,抑制了局部破坏,并为应力传递和微裂纹扩展提供了较为稳定的路径。裂隙岩石的破坏模式主要表现为拉伸破坏,裂隙尖端的损伤较为剧烈,且随着裂隙数量的增加,微裂纹倾角的倾向性减弱。微裂纹扩展虽然引起裂隙尖端应力集中区的部分应力释放,但在岩石失稳破坏时,裂隙尖端仍然是应力集中区域。研究成果可为揭示岩石与裂隙结构面之间的力学响应机制提供参考。
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关键词
裂隙数量
破坏模式
力学特性
裂纹扩展
数值模拟
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职称材料
冀北大西沟金矿床主要侵入岩体年代学及构造、成矿意义
被引量：
2
2
作者
蒋喆
江思宏
+4 位作者
刘翼飞
刘云杰
薄进兴
陈建志
张洪鹏
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1817-1834,共18页
大西沟金矿床位于华北克拉通北缘中东段，是冀北地区近年来发现的一处重要金矿床。矿区范围内主要侵入岩体的U-Pb同位素测年分析结果显示，似斑状花岗闪长岩的结晶年龄为（1858±12）Ma，中细粒花岗岩为（1829±14）Ma，蚀变辉...
大西沟金矿床位于华北克拉通北缘中东段，是冀北地区近年来发现的一处重要金矿床。矿区范围内主要侵入岩体的U-Pb同位素测年分析结果显示，似斑状花岗闪长岩的结晶年龄为（1858±12）Ma，中细粒花岗岩为（1829±14）Ma，蚀变辉长岩脉为（1807±18）Ma，花岗斑岩为（135～136）Ma，流纹斑岩为（133.8±1.0）Ma，主要集中于古元古代（1807～1858Ma）与早白垩世（133-136Ma）2个时期，分别是古元古代与中生代燕山期构造-岩浆活动的产物。矿区南部花岗斑岩可能为大西沟金矿成矿提供了重要的热源和成矿流体，成矿时代推测为早白垩世。该时期华北克拉通北缘及邻区处于岩石圈减薄作用阶段，伸展体制的张裂构造作用诱发的富碱性岩浆作用及相关流体活动为该区金、钼矿床的形成提供了重要的动力和物质来源，是该区多金属成矿作用的主要控矿因素。
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关键词
成岩时代
侵入岩
大西沟
冀北地区
华北克拉通北缘
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职称材料
题名
不同裂隙数量下花岗岩单轴压缩力学特性及破坏模式的数值模拟研究
1
作者
孙英翔
温骁东
王长涛
杨天鸿
张鹏海
赵永
赵乾百
机构
托里县招金北疆矿业
有限公司
招金矿业股份
有限公司
丰宁金龙黄金工业有限公司
东北大学资源与土木工程学院
出处
《金属矿山》
北大核心
2025年第6期41-51,共11页
基金
“十四五”国家重点研发计划项目(编号:2022YFC2903902)
中央高校基本科研业务费项目(编号:2023GFYD17)。
文摘
在复杂地应力和开采扰动的条件下,岩体常被裂隙结构面分割成非连续体,造成了岩体物理力学性质的各向异性,进而改变了岩体的力学响应与破坏模式。为深入研究裂隙几何特征对岩石单轴压缩力学特性及破坏模式的影响,结合单轴压缩试验和结构面数字摄影测量结果,建立了多裂隙条件下非均质岩石的单轴压缩离散元模型,开展结构面岩石的破坏机制和力学特征研究。研究结果表明,裂隙岩石的单轴压缩数值模拟可划分为3个阶段:无损伤阶段、裂纹萌生阶段和裂纹扩展—萌生阶段。随着裂隙数量的增加,岩石的弹性模量持续下降,峰值强度呈现下降后趋于平稳的演化规律。在应力应变曲线的峰后阶段,破坏模式由脆性破坏转变为塑性破坏。裂隙网络的相互作用形成了受力构架体系,抑制了局部破坏,并为应力传递和微裂纹扩展提供了较为稳定的路径。裂隙岩石的破坏模式主要表现为拉伸破坏,裂隙尖端的损伤较为剧烈,且随着裂隙数量的增加,微裂纹倾角的倾向性减弱。微裂纹扩展虽然引起裂隙尖端应力集中区的部分应力释放,但在岩石失稳破坏时,裂隙尖端仍然是应力集中区域。研究成果可为揭示岩石与裂隙结构面之间的力学响应机制提供参考。
关键词
裂隙数量
破坏模式
力学特性
裂纹扩展
数值模拟
Keywords
fracture number
failure mode
mechanical properties
crack propagation
numerical simulation
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
冀北大西沟金矿床主要侵入岩体年代学及构造、成矿意义
被引量：
2
2
作者
蒋喆
江思宏
刘翼飞
刘云杰
薄进兴
陈建志
张洪鹏
机构
中煤地质工程总
公司
中国地质科学院矿产资源研究所
丰宁金龙黄金工业有限公司
出处
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1817-1834,共18页
基金
中国地质大调查项目(编号121201103000150006)资助
文摘
大西沟金矿床位于华北克拉通北缘中东段，是冀北地区近年来发现的一处重要金矿床。矿区范围内主要侵入岩体的U-Pb同位素测年分析结果显示，似斑状花岗闪长岩的结晶年龄为（1858±12）Ma，中细粒花岗岩为（1829±14）Ma，蚀变辉长岩脉为（1807±18）Ma，花岗斑岩为（135～136）Ma，流纹斑岩为（133.8±1.0）Ma，主要集中于古元古代（1807～1858Ma）与早白垩世（133-136Ma）2个时期，分别是古元古代与中生代燕山期构造-岩浆活动的产物。矿区南部花岗斑岩可能为大西沟金矿成矿提供了重要的热源和成矿流体，成矿时代推测为早白垩世。该时期华北克拉通北缘及邻区处于岩石圈减薄作用阶段，伸展体制的张裂构造作用诱发的富碱性岩浆作用及相关流体活动为该区金、钼矿床的形成提供了重要的动力和物质来源，是该区多金属成矿作用的主要控矿因素。
关键词
成岩时代
侵入岩
大西沟
冀北地区
华北克拉通北缘
Keywords
petrogenic epoch
tectonic evolution
northern Hebei Province
northern margin of north china craton
分类号
P618.51 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同裂隙数量下花岗岩单轴压缩力学特性及破坏模式的数值模拟研究
孙英翔
温骁东
王长涛
杨天鸿
张鹏海
赵永
赵乾百
《金属矿山》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
冀北大西沟金矿床主要侵入岩体年代学及构造、成矿意义
蒋喆
江思宏
刘翼飞
刘云杰
薄进兴
陈建志
张洪鹏
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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