黑色页岩顺层氧化-酸蚀特征及失稳机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41472256
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    86.0万
  • 负责人：
    巫锡勇
  • 依托单位：
    西南交通大学
  • 学科分类：
    D0705.工程地质环境与灾害
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Starting with the reaction mechanism of the interlayer oxidation-acid erosion behavior of black shale, the evolution process of interlayer oxidation-acid erosion zone is analysed to establish the mathematic-physical model for such chemical reactions under the influence of oxidation and acid erosion based on the monitor in situ, laboratory test data and the theories of geochemistry and thermodynaics; Researches are carried out to analyse the distribution and evolution of materials (such as clay mineral, major element and trace element), structure features and the relationship with the oxidation-acid behavior in different sections of interlayer oxidation-acid erosion zone from the micro and macro scale; Based on the geochemical and physical mechanical characteristics of oxidation-acid erosion zone at different stages, the relationship between oxidation-acid erosion zone degradation and bedding slope stability is discussed with the method of rock and soil mechanics to established the numerical analysis model of slope stability; The response process of oxidation-acid erosion and destabilization mechanism are studied to propose the macro judging criteria for the bedding slope destabilization. It is expected to explore a new mechanism of bedding slope destabilization and new control strategy.
本项目从研究黑色页岩顺层氧化-酸蚀行为的反应机理入手，通过现场监测、室内试验等手段，结合地球化学、热力学理论，分析黑色页岩顺层氧化-酸蚀影响下氧化-酸蚀带形成演变过程，建立氧化-酸蚀化学反应的数理模型与方程；从微观和宏观两个层面，研究氧化-酸蚀带不同断面物质（如粘土矿物、主量元素、微量元素）的分配、结构特征与氧化-酸蚀行为之间的关系；根据不同阶段氧化-酸蚀带的地球化学特征及物理力学特性，运用岩土力学分析方法，探讨氧化-酸蚀带劣化性能与顺层边坡稳定性相关关系，并建立顺层边坡稳定性数值分析模型；分析研究顺层边坡对氧化-酸蚀行为的响应过程与失稳机制，在此基础上，提出该类顺层边坡失稳的宏观判定条件，以期探寻顺层边坡失稳的新机制和防治的新策略。

结项摘要

近年来随着地壳运动的活跃与大量工程建设的开展，顺层边坡中常常出现以黑色页岩形成的滑动带的变形破坏，同时表现出于黑色页岩地球化学风化相关的氧化-酸蚀现象。本项目从研究黑色页岩顺层氧化-酸蚀行为的反应机理入手，研究了研究区黑色页岩包括矿物组成、主量元素、微量元素在内的地球化学特征，分析了研究区含黑色页岩的徐家坪顺层岩质边坡的地层岩性与岩体结构特征，黑色页岩顺层氧化-酸蚀影响下氧化-酸蚀带形成演变过程，建立氧化-酸蚀化学反应理论模型；并设计了黑色页岩顺层水岩循环反应试验，认为黑色页岩顺层水岩反应过程中，水溶液溶出的离子在顺层方向上是呈聚集态的，而且黑色页岩顺层水岩劣化作用一方面体现在黄铁矿氧化酸性水对其组成矿物的溶蚀作用，另一方面是含高浓度硫酸根离子的毛细水沿层状黏土矿物带流动，并最终蒸发且沿黏土矿物带形成含水硫酸盐矿物结晶，垂直于层面方向的结晶力导致黑色页岩岩石结构及力学性质的劣化。运用岩土力学分析方法，探讨氧化-酸蚀带劣化性能与顺层边坡稳定性相关关系，分析含黑色页岩顺层边坡中黑色页岩各向异性理想特性，以现有平面滑动力学模型为基础，考虑滑面介质的应变软化、水致弱化性质、边坡滑体变形及能量积聚对边坡稳定的影响，建立了含黑色页岩边坡失稳的尖点突变模型。通过分析滑体在边坡发展过程中的作用，提出了含软弱夹层边坡失稳孕育过程的3个阶段以及滑面介质破坏阶段对应的两种边坡破坏形式。对于任何特定边坡，经计算分析其失稳现象是特定的，但外营力快速改变时，特别是应变软化介质的快速改变，会导致边坡失稳时破坏形式随之改变，并不总是发生整体平面滑动失稳。此外，设计了黑色页岩氧化作用下顺层边坡失稳模型试验，黑色页岩氧化-酸蚀行为的响应过程与失稳机制，提出该类顺层边坡失稳的宏观判定条件，以期探寻顺层边坡失稳的新机制和防治的新策略。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（3）
Experimental study of micro-characteristics of swelling for black shale under influence of water
  • DOI：
    10.13722/j.cnki.jrme.2014.1147
  • 发表时间：
    2015-01-01
  • 期刊：
    Chin. J. Rock Mech. Eng
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhu, B.L.;Li, X.N.;Wang, Y.J.
  • 通讯作者：
    Wang, Y.J.
Geochemistry of trace and rare earth elements during weathering of black shale profiles in Northeast Chongqing, Southwestern China: Their mobilization, redistribution, and fractionation
重庆东北部、西南地区黑色页岩剖面风化过程中痕量和稀土元素的地球化学：它们的迁移、再分布和分馏
  • DOI：
    10.1016/j.chemer.2015.07.004
  • 发表时间：
    2015-01-01
  • 期刊：
    CHEMIE DER ERDE-GEOCHEMISTRY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ling, Sixiang;Wu, Xiyong;Zhu, Baolong
  • 通讯作者：
    Zhu, Baolong
黑色页岩化学风化过程的微观机制及演化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    成都理工大学学报（自然科学版）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    凌斯祥;巫锡勇;孙春卫;廖昕
  • 通讯作者：
    廖昕
Evolution of porosity and clay mineralogy associated with chemical weathering of black shale: A case study of Lower Cambrian black shale in Chongqing, China
与黑色页岩化学风化相关的孔隙度和粘土矿物学演化：以中国重庆下寒武统黑色页岩为例
  • DOI：
    10.1016/j.gexplo.2018.02.002
  • 发表时间：
    2018-05
  • 期刊：
    Journal of Geochemical Exploration
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Sixiang Ling;Xiyong Wu;Siyuan Zhao;Xin Liao
  • 通讯作者：
    Xin Liao
Mineralogy and geochemistry of three weathered Lower Cambrian black shale profiles in Northeast Chongqing, China
渝东北地区下寒武统三个风化黑色页岩剖面的矿物学和地球化学
  • DOI：
    10.1007/s12303-016-0008-y
  • 发表时间：
    2016-07
  • 期刊：
    Geosciences Journal
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Sixiang Ling;Xiyong Wu;Chunwei Sun;Xin Liao;Yong Ren;Xiaoning Li
  • 通讯作者：
    Xiaoning Li

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其他文献

花岗岩断裂带原状裂隙岩水力特性试验研究
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李晓宁
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    2022
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    段谦
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    西南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵思远;廖昕;巫锡勇;凌斯祥
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    凌斯祥
基于位移控制的装配式预应力鱼腹梁深基坑应用研究
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    工程地质学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭亮;胡卸文;钱德良;巫锡勇
  • 通讯作者：
    巫锡勇

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青藏高原表生环境下黑色岩系重金属微观赋存及风化归趋机理
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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