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物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (3): 481-490    DOI: 10.11720/wtyht.2018.0072
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高放废物地质处置的岩体深部结构面特征研究——以甘肃北山高放废物地质处置地下实验室工程为例
王锡勇, 李冬伟, 成功, 罗鹏程
核工业北京地质研究院,北京 100029
Geological disposal of high-level radioactive wastebase to study the structural plane of deep rock mass:A case study of geological disposal of high-level radioactive waste used in the underground research laboratory of Gansu Beishan area
Xi-Yong WANG, Dong-Wei LI, Gong CHENG, Peng-Cheng LUO
Beijing Research Institute of Uranium Geology,Beijing 100029,China
全文: PDF(5996 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

岩体深部结构面是岩体工程质量评价、三维地质建模、钻孔水文地质试验和地下实验室工程设计等研究的重要影响因素。甘肃北山新场花岗岩地段已被确定为中国高放废物地质处置地下实验室的推荐场址。基于超声波钻孔电视技术和其他地质资料对场址岩体深部结构面特征开展研究,结果表明:场址内花岗岩体具有很好的完整性,有利于地下实验室的工程建造。场址周边断裂构造纵向延伸范围有限,断裂带规模和横向影响范围随深度增加而逐渐减小。结构面产状特征与区域构造特征相一致,为区域构造特征研究提供了佐证。研究成果为地下实验室工程的开挖设计提供了重要参考依据,并为区域基础地质研究提供参考资料。

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王锡勇
李冬伟
成功
罗鹏程
关键词 超声波钻孔电视结构面岩体深部北山新场推荐场址    
Abstract

Structural plane is an important influencing factor for the rock mass quality, 3D modeling, borehole hydraulic test and engineering design of underground research laboratory. Xinchang rock mass in Beishan area has been chosen as the preferred site for URL on geological disposal of high-level radioactive waste in China. The characteristics of structural plane in Xinchang rock mass were obtained based on acoustic borehole televiewer and other geological information. The results indicate that the granite rock mass with a high massiveness is beneficial for construction of URL. The width of faults around the preferred site and incidence in horizontal and vertical directions decrease with the depth. Characteristics of dip and strike of structural plane are the same as features of other structures in this area. The research results provide meaningful information for design of URL and further geological research.

Key wordsacoustic borehole televiewer    structural plane    deep rock mass    Beishan Xinchang    preferred site
收稿日期: 2018-02-12      出版日期: 2018-06-04
:  P631  
基金资助:国家自然科学基金项目(41502308)
作者简介: 王锡勇(1983-),男,硕士,2010年毕业于南京大学地球科学与工程学院构造地质学专业,工程师。目前主要从事高放废物地质处置相关深部岩体结构特征方面的研究工作。Email: wangxiyong@briug.cn.
引用本文:   
王锡勇, 李冬伟, 成功, 罗鹏程. 高放废物地质处置的岩体深部结构面特征研究——以甘肃北山高放废物地质处置地下实验室工程为例[J]. 物探与化探, 2018, 42(3): 481-490.
Xi-Yong WANG, Dong-Wei LI, Gong CHENG, Peng-Cheng LUO. Geological disposal of high-level radioactive wastebase to study the structural plane of deep rock mass:A case study of geological disposal of high-level radioactive waste used in the underground research laboratory of Gansu Beishan area. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(3): 481-490.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.0072      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I3/481
  地下实验室场址周边地质简图及钻孔分布
1—新场单元二长花岗岩;2—机井沟单元花岗闪长岩;3—鸳鸯沟单元片麻状二长花岗岩;4—红柳井单元片麻状花岗闪长岩;5—咸水井群变质中基性火山岩;6—敦煌群鱼脊山组变质岩;7—地下实验室推荐场址;8—断层及编号;9—钻孔及编号;10—探槽
断层编号 长度/km 产状 力学性质 特征描述
F31 5.5 290°~305°∠70°~83° 左行张扭性 断层带宽1.0~2.6 m,由单个或两个以上大致平行的断层面形成断层破碎带,具硅化角砾岩和围岩硅化蚀变。断层带有早期煌斑岩脉贯入
F32 6.1 260°~290°∠60°~80° 左行张扭性 断层带宽0.3~3.1 m,由单个或两个以上大致平行的断层面组成。构造岩类型有构造角砾岩(包括硅化角砾岩)、碎斑岩、碎粒岩和碎裂的二长花岗岩,沿断层有早期二长花岗岩脉、煌斑岩脉贯入
F32-2 3.2 56°∠50°~55° 张性 走向NW—SE的红化蚀变带,宽度小于100 m,红化蚀变带的走向为146°。在红化蚀变带仅表现为岩石的钠长石化和褐铁矿化蚀变
F33 5.1 280°~300°∠68°~75° 左行张扭性 断层破碎带由一个或两个以上大致平行的断层面组成。单个断层面宽度一般0.45~0.60 m,最宽4.00 m。构造岩类型为硅化角砾岩、碎粒岩、和碎裂花岗闪长岩及花岗岩脉
F34 4.6 310°~320°∠72°~86° 张性 断层带宽0.2~0.9 m,以硅化角砾岩为主,并有少量碎斑岩
  地下实验室场址周边断裂特征
  超声波钻孔电视探头结构及成像原理示意
  结构面随深度分布的超声波电视图像
孔号 测量深度/m 裂隙密集带
数量 分布范围/m 累计长度/m 占全孔比重/%
BS32 582.10 2 44.80~46.04和111.54~112.23 1.93 0.33
BS37 596.50 3 53.63~54.87、616.55~617.40和618.55~620.22 3.76 0.63
BS39 584.30 10 107.26~107.89、121.16~121.58、143.67~145.08、182.58~183.36、187.11~187.82、226.42~227.64、384.22~386.65、464.80~466.23、467.15~470.99、473.86~480.76 19.77 3.38
  钻孔裂隙密集带统计结果
  BS32钻孔111.54~112.23 m段裂隙密集带及极点图
  BS37钻孔618.55~620.22 m段裂隙密集带及极点图
  BS39钻孔121.16~121.58 m段裂隙密集带及极点图
  BS37钻孔601.39~602.26 m构造破碎带解译
  BS39钻孔471.26~473.53 m段构造破碎带及极点图
  钻孔分段裂隙密度统计
  钻孔裂隙倾角(上)和倾向(下)概率分布
  钻孔裂隙走向玫瑰花图和极点图
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