Earth Sciences Research Journal

Letter from the editor

Vichada asteroid impact effects from simulation of regional environmental consequences of a meteoroid impact on Earth

ABSTRACT This study estimates the regional environmental consequences of the impactor extraterrestrial body that could produce the probable Vichada impact crater structure on the Vichada Plain, in Colombia, South America. This paper details the parameter assumptions upon which the estimation is made. It describes an approach to quantifying the principal impact processes that could have affected the landscape in the vicinity of the probable Vichada impact event in the past. The key parameters are impactor diameter, impactor density, impact velocity before atmospheric entry, impact angle, and the distance from the impact at which the environmental effects are to be calculated, and the target type of sedimentary rock or crystalline rock. These parameters were chosen with support from The Vichada Structure dimensions obtained from remote sensing data interpretation, regional geologic mapping and interpreted satellite data and ground-based gravity and magnetic anomalies. The calculations are based on compiled novel algorithms for estimating the thermal radiation emitted by the impact-generated vapor plume or fireball, and the intensity of seismic shaking. Model validation is performed by obtaining the approximates various dimensions of the Vichada impact crater and ejecta deposit, as well as estimating the severity of the air blastin both crater-forming and air burst impacts. We illustrate the utility of the calculations by examining the predicted environmental consequences in seven localities of the Colombian territory, through hypothetical impact scenarios occurring in Cumaribo and Puerto Carreño (Vichada), Puerto Inirida (Guainía), Puerto Gaitán and Villavicencio (Meta), Mitú (Vaupes) and Bogotá, D.C. It is concluded that the most wide-reaching environmental consequence is seismic shaking. Both ejecta deposit thickness and air-blast pressure decay much more rapidly with distance than with seismic ground motion. Close to the impact site the most devastating effect is from thermal radiation; however, the curvature of the Earth implies that distant localities are shielded from direct thermal radiation because the fireball is below the horizon. These results would guide further detailed fieldwork hunting for direct impact crater evidences and/or interpreting high resolution geophysical studies and borehole that could be carried out in the probable Vichada impact crater area in the near future.

RESUMEN Este estudio simula las consecuencias ambientales regionales del cuerpo impacto de un asteroide que pudo producir la probable estructura de cráter de impacto de Vichada, en la llanura de Vichada, Colombia, América del sur. Este artículo proporciona los parámetros a partir de los cuales se hace la estimación. Describe un enfoque para la cuantificación de los procesos principales del impacto que podrían haber afectado el paisaje en las cercanías del evento de probable impacto de Vichada en el pasado geológico. Los parámetros clave son diámetro del asteroide, densidad, velocidad de impacto antes de la entrada atmosférica, ángulo del impacto y la distancia entre el sitio impacto y el lugar en el cual se calculan los efectos ambientales y el tipo de roca sobre la que pudo ocurrir el impacto. Estos parámetros fueron seleccionados a partir del análisis de las dimensiones de la estructura de Vichada obtenidos a partir de la interpretación de imágenes de sensores remotos, cartografía geológica regional y la interpretación de anomalías gravimétricas y magnéticas satelitales, aerotransportadas y terrestres. Los cálculos se basan en algoritmos novedosos compilados para la estimación de la radiación térmica emitida por la pluma de vapor generado por el impacto o bola de fuego y la intensidad de la vibración sísmica. La validación del modelo se realiza mediante la reconstrucción de las dimensiones del posible cráter de impacto de Vichada y depósitos de eyecta, así como la severidad de los efectos explosivos del aire y partículas del material de eyecta. Ilustramos la utilidad de los cálculos mediante el examen de las consecuencias ambientales pronosticadas en siete localidades del territorio colombiano, a través de escenarios de impacto hipotético en Cumaribo y Puerto Carreño (Vichada), Puerto Inírida ( Guainía), Mitú (Vaupés), Puerto Gaitán y Villavicencio (Meta) y Bogotá, D.C. Se concluye que la consecuencia ambiental de más regional es la asociada a eventos sísmicos. Tanto el espesor del material de eyecta y la presión atmosférica de las ondas de choque disminuyen más rápidamente al aumentar la distancia con respecto al sitio de impacto que los eventos sísmicos. Cerca del sitio del impacto, el efecto más devastador está asociado a la radiación térmica; sin embargo, la curvatura de la tierra implica que localidades distantes están protegidos contra la radiación térmica directa porque la bola de fuego está por debajo del horizonte. Estos resultados se constituyen en una guía para los posteriores trabajos de geología de campo, en donde se buscarán evidencias directas en la zona del cráter de impacto e interpretación de estudios geofísicos de alta resolución y datos e perforaciones que se realizaran en la zona del probable cráter de impacto de Vichada en un futuro cercano.

Derivation of Soil Moisture using Modified Dubois Model with field assisted surface roughness on RISAT-1 data.

ABSTRACT The study discuss about the soil moisture estimation using dual polarimetric RISAT-1. The semiempirical approach of Modified Dubois Model (MDM) derived by (SrinivasaRao 2013) is worked out using (σ0 HH) and (σ0 HV) for soil moisture estimation using dual polarimetric backscattering image. IRS LISS IV data have been used to analyze the site suitability of different land use/cover types. The retrieval of backscattering coefficient values (σ0) from SAR is the common principle factor for soil moisture estimation. The surface roughness were measured in the selected sample location, for which the same backscattering values derived from the SAR is linearly correlated showing r2 = 0.93. The estimated surface roughness is used for retrieval of dielectric constant using MDM. The dielectric constant derived from MDM in combination with the Topps model proposed by (Topp 1980), is used to derive satellite based soil moisture estimation. Linear regression analysis was performed and the soil moisture derived from SAR are well correlated with the volumetric soil moisture showing value of r2 = 0.63.

RESUMEN Este estudio discute la estimación de la húmedad del suelo medida con el Radar de Imágenes Satelitales (RISAT-1) doble polarimétrico. La aproximación semiempírica del Modelo Modificado de Dubois (MDM), derivada por Srinivasa Rao (2013), se resuelve a través de (σ°HH) y (σ°HV) para la estimación de la húmedad del suelo usando la imagen de retrodispersión doble polarimétrica. La información de las imágenes LISS IV se utilizó para analizar la pertinencia de diferentes tipos de uso del suelo y coberturas. La recuperación de los valores de coeficientes retrodispersos (σ°) del Radar de Apertura Sintética (SAR, del inglés Synthetic Aperture Radar) es el factor común principal para la estimación de la húmedad del suelo. La desigualdad de la superficie se midió en la ubicación del ejemplo seleccionado, por lo que los mismos valores retrodispersos derivados del SAR están correlacionados linealmente con r2 = 0.93. La rugosidad de la superficie estimada se utilizó para la recuperación de la constante dieléctrica a través del Modelo Modificado de Dubois. La constante dielétrica derivada del MDM, combinada con el modelo de Topps, se utilizó para obtener la estimación de la húmedad del suelo partir de datos satelitales. Se realizó el análisis de regresión lineal y la húmedad del suelo derivada del SAR está bien correlacionada con el índice volumétrico de húmedad del suelo con un valor r2 = 0.63.

Research of behaviours of continuous GNSS stations by signal

ABSTRACT Continuously Operating Reference Station (CORS) networks consisting of multiple GNSS systems have been set up and operating in many developed countries. In Turkey, CORS-TR has been operating. The aim of CORS-TR is fast, correct, and reliable collection of all kinds of geographic data, thus, speeding up the activities of cadastre, assuring organized urbanization, constituting the spatial infrastructure for relevant works of e-government, and monitoring plate tectonics. Therefore, in this paper, we investigated 788 days of linear and periodic of AKHR, BEYS, CIHA, KAMN, YUNA, AKSI and KNYA CORS-TR stations by linear trend analysis and Wavelet Transform in located in the Central Anatolia Region of Turkey. As a result of trend analyses of time series it was determined that with the exception of a single station (KAMN), other stations were moving in the Southwest direction (17.78 mm/year). This finding is in consistency with the region’s tectonic plate movements. In the periodical analyses, stations’ daily, monthly, seasonal, annual and even biennial movements resulting from atmospheric and hydrologic loading, climatic and other effects was revealed. Moreover, Detail (D) component, which protect the largest percentage of energy, was determined by calculating the energy spectrum. Energies of detail components are generally similar in horizontal and especially D7-D8 have the highest energy. However, the components obtained the maximum energy was varied in Up coordinate time series. These results indicate that stations of CORS-TR network located in Central Anatolia were rather stable and able to be providing reliable, accurate and continuous data for national and international studies to be conducted in many fields.

RESUMEN Las redes de Estaciones de Referencia de Operación Continua (CORS) conformadas por el Sistema Satelital de Navegación Global (GNSS) se han establecido y están operando en muchos países desarrollados. En Turquía este proyecto se conoce como CORS-TR y tiene el objetivo de hacer una recopilación rápida, correcta y confiable de todo tipo de información geográfica, y por lo tanto de agilizar la actividades de catastro, garantizar la urbanización organizada, constituir la infraestructura espacial de los trabajos relevantes de gobierno electrónico y monitorizar las placas tectónicas. Además, en este artículo se analizó la información lineal y periódica durante 788 días en las estaciones AKHR, BEYS, CIHA, KAMN, YUNA, AKSI y KNYA a través del Análisis de Tendencia Lineal y el método de Transformación por Ondículas para la Región Central de Anatolia en Turquía. A través del análisis de tendencias en series de tiempo se determinó que, excepto KAMN, todas las estaciones se movieron en la dirección suroccidente (17.78 mm/año). Este hallazgo es consistente con los movimientos de las placas tectónicas de la región. En los análisis periódicos se revelaron entre otros los efectos climáticos a partir de los movimientos diarios, mensuales, estacionales, anuales e incluso bianuales de las estaciones por la carga atmosférica e hidrológica. Además, el componente Detalle (D), que consiste en el mayor porcentaje de energía, se determinó al calcular el espectro de energía. Las energías de los componentes detallados son similares en su forma horizontal y especialmente el D7 y el D8 tienen el mayor nivel de energía. Sin embargo, los componentes que obtuvieron la máxima energía son diferentes en las coordenadas de las series de tiempo. Estos resultados indican que las estaciones de la red CORS-TR en Anatolia Central son estables y pueden proveer información confiable, exacta y continua para estudios nacionales e internacionales en las áreas de conocimiento relacionadas.

A co-occurrence region based Bayesian network stepwise remote sensing image retrieval algorithm

ABSTRACT Although scholars have conducted numerous researches on content-based image retrieval and obtained great achievements, they make little progress in studying remote sensing image retrieval. Both theoretical and application systems are immature. Since remote sensing images are characterized by large data volume, broad coverage, vague themes and rich semantics, the research results on natural images and medical images cannot be directly used in remote sensing image retrieval. Even perfect content-based remote sensing image retrieval systems have many difficulties with data organization, storage and management, feature description and extraction, similarity measurement, relevance feedback, network service mode, and system structure design and implementation. This paper proposes a remote sensing image retrieval algorithm that combines co-occurrence region based Bayesian network image retrieval with average high-frequency signal strength. By Bayesian networks, it establishes correspondence relationships between images and semantics, thereby realizing semantic-based retrieval of remote sensing images. In the meantime, integrated región matching is introduced for iterative retrieval, which effectively improves the precision of semantic retrieval.

RESUMEN A pesar del gran número de trabajos en recuperación de imágenes basadas en contenido, poco se ha avanzado en la recuperación de imágenes por teledetección. Tanto la teoría como la aplicación de los sistemas son inmaduros. Ya que las imágenes por teledetección se caracterizan por un gran volumen de información, amplia cobertura, temas difusos y semántica abundante, los resultados de las investigaciones en imágenes naturales e imágenes médicas no pueden ser usados directamente en la recuperación de imágenes por teledetección. Incluso en una consulta perfecta de imágenes basadas en contenido, los sistemas tienen muchas dificultades con la organización de información, almacenamiento y manejo, descripción de características y extracción, medición de similitudes, retroalimentación relevante, modo de servicio de red y diseño e implementación del sistema estructural. Este artículo propone un algoritmo de recuperación de imágenes por teledetección que combina la co-ocurrencia local de una red bayesiana de recuperación de imágenes con el promedio de potencia de la señal de alta frecuencia. Por las redes bayesianas, se establecen las relaciones de correspondencia entre imágenes y semántica, además de permitir la recuperación de imágenes de teledetección a través de la semántica. Mientras tanto, se desarrolló el módulo de región integrada para la recuperación repetitiva, lo que mejora efectivamente la precisión de la recuperación semántica.

An Assessment Method for Debris Flow Dam Formation in Taiwan

ABSTRACT Debris flows in tributaries rush into and block the main branches of rivers and often result in serious hazards. Dam failures cause large floods in the downstream area and can lead to fatalities and property damage. This study proposes an assessment method to evaluate the formation of a debris flow dam, which includes two conditions: (1) the sediment transported by the debris flow must reach across the river; and (2) the thickness of the deposit by the debris flow must be higher than the in situ water depth. This methodology was used to study the case of a debris flow dam caused by debris flow across the Er River in Taiwan, which blocked the Chishan River and led to the formation of the Namasha debris flow dam. This methodology can also be applied to identify the formation of debris flow dams.

RESUMEN El flujo de detritos que cae en los tributarios de los ríos puede bloquear los ramales principales y eventualmente convertirse en un riesgo. El rompimiento de uno de estos represamientos de agua puede causar inundaciones en las zonas de la corriente, además de víctimas y daños a propiedades. Este estudio propone un método para evaluar la formación de represamientos de agua por flujo de detritos bajo dos condiciones: (1) los sedimentos transportados por el flujo de detritos deben alcanzar el lecho del río; (2) el grosor de los depósitos por el flujo de detritos debe ser mayor que la profundidad de agua in situ. Esta metodología se utilizó para estudiar el caso de represamiento por el flujo de detritos en el río Er de Taiwán, el cual bloqueó el río Chishan y que condujo a la formación de la presa Namasha. Esta metodología también puede aplicarse para identificar la formación de represamientos por flujo de detritos.

Petrophysical Properties of the Early Cretaceous Formations in the Shaikhan Oilfield/Northern Iraq

ABSTRACT The current study represents an evaluation of the petrophysical properties in the well Shaikhan-8 for the Garagu, Sarmord and Qamchuqa formations in Shaikhan oilfield, Duhok basin, northern Iraq. The petrophysical evaluation is based on well logs data to delineate the reservoir characteristics. The environmental corrections and petrophysical parameters such as porosity, water saturation, and hydrocarbon saturation are computed and interpreted using Interactive Petrophysics (IP) program. Neutron-density crossplot is used to identify lithological properties. The Qamchuqa Formation in the Shaikhan oilfield consists mainly of dolomite with dolomitic limestone, and the average clay volume is about 13%; while Sarmord Formation composed of limestone and dolomitic limestone, the average clay volume in this formation is about 19%; also the Garagu Formation consists mainly of limestone and dolomitic limestone in addition to sandstone and claystone, the volume of clay in the Garagu Formation is about 20%. Pickett plot method is used to calculate formation water resistivity (Rw), saturation exponent (n) and cementation exponent (m) the values are 0.065ohm, 2, and 2.06 respectively. The porosity ratio (Ø) of the Qamchuqa Formation ranges between 7-15%; this indicates that the lower part of the formation has a poor-fair porosity (7%), while the upper part of the formation has a good porosity (15%). The porosity value decrease toward Sarmord Formation especially in the lower part of the formation, it has a poor porosity (5%), whereas this value reaches to 13% in the upper part of the formation, indicates for fair porosity. Garagu Formation has good porosity, reaches 20% in the lower part, but in the upper part of the formation, this value decreases to 3%. Water saturation (Sw) value which is calculated by Archie equation ranges between 14-33%, while saturation in the flushed zone (Sxo) ranges between 52-73%, these indicate for good movable hydrocarbons are present in the studied interval (840-1320m), and from the total 480m the Early Cretaceous formations in well Shaikhan-8 have 178m pay.

RESUMEN Este estudio presenta una evaluación de las propiedades petrofísicas en el pozo Shaikhan-8 para las formaciones Garagu, Sarmord y Qamchuga, en el campo petrolero de Shikhan, cuenca Duhok, al norte de Irak. La evaluación petrofísica se basó en la información de registro de pozos, lo que permitió delinear las características del depósito. Las correcciones ambientales y los parámetros petrofísicos como porosidad, saturación del agua, y saturación de hidrocarburo se calcularon e interpretaron a través del programa Interactive Petrophysics (IP). La gráfica de interrelación de densidad de neutrones se utilizó para identificar propiedades litológicas. La Formación Qamchuqa consiste principalmente de dolomita y caliza dolomítica, y el promedio de volumen arcilloso es cercano al 13 %; mientras que la Formación Sarmord se compone de caliza y caliza dolomítica, con un promedio de volumen arcilloso de 19 %; la Formación Garagu está formada por caliza y caliza dolomítica con adición de arenisca y arcillolitas, y su volumen arcilloso es de 20 %. La gráfica de Pickett se utilizó para calcular en las formaciones la resistividad del agua (Rw), el exponente de saturación (n) y el exponente de cementación (m); los resultados en las tres formaciones de estudio fueron de 0.065ohm, 2, y 2.06. La proporción de porosidad (Ø) de la Formación Qamchuqa oscila entre 7 y 15 %; esto indica que la parte más baja de la formación tiene una porosidad entre regular y baja (7 %), mientras que la parte más alta tiene un alto índice de porosidad (15 %). El valor de porosidad cae hace la Formación Sarmord, especialmente en su parte más baja donde tiene un índice bajo (5 %), mientras que en la parte alta alcanza el 13 %, lo que indica un nivel regular. La Formación Garagu tiene un buen índice de porosidad que alcanza el 20 % en la parte más baja, pero que en la parte alta cae al 3 %. El valor de saturación de agua (Sw), que se calcula por la ecuación de Archie, oscila entre el 14 y el 33 %, mientras que la saturación en la zona lavada (Sxo) oscila entre el 52 y el 73 %; esto demuestra que los hidrocarburos móviles están presentes en el intervalo de estudio (840-1320m), y que del total de 480 metros de las formaciones del Cretácico Temprano en el pozo Shaikhan-8, aproximadamente 178 metros de zona productora.

The Relationship between Mechanical Properties and Gradual Deterioration of Microstructures of Rock Mass Subject to Freeze-thaw Cycles

ABSTRACT Under freeze-thaw cycles, the relationship between rock microstructure deterioration and its macroscopic mechanical characteristics has drawn extensive attention from engineers. With the objective to incorporate freeze-thaw cycle experiment into headrace tunnel engineering, in the present study two groups of andesite rock samples in different states are tested under the conditions of the lowest freezing temperature of -40 ºC and the thawing temperature of 20 ºC. Damage detection was performed by magnetic resonance imaging for the interior microstructure of rock samples subject to different freeze-thaw cycles, and the relationship between the sample mechanical properties and gradual deterioration of rock microstructures was discussed. The results demonstrate evident influence of freeze-thaw cycle on the damage and deterioration of internal pore structure in andesite, and the rock uniaxial compressive strength and elasticity modulus exhibit a decreasing trend with the increase of freezethaw cycles. After 40 cycles, the strength of naturally saturated rock samples decreases by 39.4% (equivalent to 69.4 MPa) and the elasticity modulus drops by 47.46% (equivalent to 3.27 GPa). For rock samples saturated by vacuum, 40 freeze-thaw cycles lead to a decrease of 36.86% (equivalent to 58.2 MPa) in rock strength and a drop of 44.85% (equivalent to 2.83 GPa) in elasticity modulus. Therefore, the test results quantitatively elucidate the substantial influence of freeze-thaw cycle on the damage and deterioration of internal structure in andesite.

RESUMEN En el ciclo de congelación y descongelación, la relación entre el deterioro de la microestructura de la roca y sus características mecánicas macroscópicas ha atraido un amplio interés de los investigadores. Con el objetivo de incorporar las pruebas del ciclo congelación y descongelación del canal de un túnel, en este estudio se evaluaron dos grupos de muestras de andesitas en diferentes estados bajo las condiciones de congelación a -40 °C y de descongelación a 20 °C. La detección del daño se realizó por el escaneo de resonancia magnética en el interior de la microestructura de las muestras de roca sujetas a diferentes ciclos de congelación y descongelación, y se analizó la relación entre las propiedades mecánicas de las muestras y el deterioro gradual de las microestructuras de la roca. Los resultados muestran una influencia evidente del ciclo de congelación y descongelación en el daño y deterioro de la estructura interna de los poros de la andesita y la fuerza compresiva uniaxial de la roca, mientras el módulo de elasticidad presenta una tendencia decreciente con el incremento de los ciclos aplicados. Después de 40 ciclos, la fuerza de las muestras de roca saturadas naturalmente cae en un 39,4 % (el equivalente a 69,4 MPa) y el modulo de elasticidad baja en un 47,46 % (equivalente al 3,27 GPa). Para las muestras saturadas por aspiradora, los cuarenta ciclos de congelación y descongelación llevan a un decrecimiento del 36,86 % (equivalente a 58,2 MPa) en la fuerza de la roca y una bajada del 44,85 % (equivalente a 2.83 GPa) en el módulo de elasticidad. Además, los resultados de la evaluación cuantitativa esclarecen la influencia sustancial de los ciclos de congelación y descongelación en el daño y deterioro de la estructura interna de la andesita.

Influence of Black Shale Composition on Methane Adsorption and Gas Content: Implications For Gas Storage in the Longmaxi Black Shal

ABSTRACT The influence of shale composition on methane adsorption capability and gas content is investigated using 14 samples from Well YS8 in the southern Sichuan Basin, China. The results show that the Langmuir adsorption capacity of the Longmaxi shale is mainly a function of the total organic carbon (TOC) content. When TOC is ~1.1%, 50% CH4 is adsorbed onto the surface of the organic matter. The mineral content has limited control on the adsorption capacity of the Longmaxi shales. Organic matter is also a major control on gas content when TOC content is <1.0%. When TOC is >1.0%, gas content remains constant, indicating that gas preservation is more important than gas generation and rock adsorption capacity. Scatter plots of TOC versus gas content and, Langmuir adsorption capacity shows that when TOC is <2.0%, CH4 occurs both as free and absorbed gas, and CH4 occurs mainly as absorbed gas when TOC is >2.0%.

RESUMEN La influencia de la composición de lutitas en la capacidad de absorción del metano y el contenido de gas se analiza en este trabajo a partir de 14 muestras del pozo YS8 en la cuenca de Sichuan, al suroeste de China. Los resultados muestran que la capacidad de absorción Langmuir para las lutitas de Longmaxi es principalmente una función del contenido de Carbono Orgánico Total (TOC, del inglés Total Organic Carbon). Cuando el índice TOC es el 50 % del CH4 (capacidad máxima de absorción de la función Langmuir) es absorbido por la superficie de materia orgánica. El contenido mineral tiene un control limitado en la capacidad de absorción de las lutitas de Longmaxi. La materia orgánica también tiene un control mayor en el contenido de gas cuando el índice TOC es <1.0 %. Cuando el TOC es >1.0 %, el contenido del gas es constante, lo que indica que la preservación del gas es más importante que la generación del gas, y la capacidad de absorción de la roca. Diagramas de dispersión del TOC frente al contenido de Gas y de la capacidad de absorción Langmuir muestran que el TOC es <2.0 %, que el CH4 se alcanza tanto en gas libre como en gas absorbido y que este ocurre principalmente cuando el gas absorbido tiene un nivel TOC de >2.0 %.

Macro-Micromechanical Properties of Sandy Pebble Soil of Different Coarse-Grained Content

ABSTRACT Sandy pebble stratum is a typical discrete particle unstable stratum, mainly consisting of sand and pebble. However, the effect of coarse-grained content on the stability of stratum is not clear. In this paper, taking the sandy pebble soil of different coarse-grained content in Chengdu City, Sichuan Province, China as the research object, a research on macro-mesomechanical properties of sandy pebble soil of different coarse-grained content was carried out using the method combining the indoor large-scale triaxial test of coarse-grained soil with the discrete element numerical triaxial test. The research results showed that the stress-strain curve of sandy pebble soil exhibited strain softening with the increase of coarse-grained content; when the confining pressure was the same, the stress peak increased and the strain when the peak was reached decreased gradually with the increase of coarse-grained content. It revealed the functional relationship between coarse-grained content and mechanical indexes of sandy pebble soil such as internal friction angle and cohesion, the internal friction angle and cohesion of sandy pebble soil linearly increased with the rise of coarsegrained material; it proposed the particle discrete element micro parameters of sandy pebble soil of different coarsegrained content, including contact modulus, friction coefficient, particle stiffness ratio, contact bond strength. The research results provided the theoretical support for the fine design and construction of sandy pebble stratum project.

RESUMEN La capa de arena guijosa es un manto típico de partículas inestables que consisten principalmente de arena y guijarros. Sin embargo, el efecto del contenido de grano grueso en la estabilidad de la capa no es claro. El área de investigación en este estudio es la ciudad de Chengdu, provincia de Sichuan, en China. Allí se tomaron muestras de diferente clasificación granulométrica para analizar las propiedades macro y mesomecánicas del suelo de arena guijosa a través del método combinado de la prueba triaxial a gran escala en laboratorio para suelos de grano grueso con la prueba triaxial numérica de elementos discretos. Los resultados de la investigación muestran que la curva del ensayo de tracción en suelos de arena guijosa presenta un aplacamiento en la presión con el incremento del contenido de grano grueso. Cuando la presión de confinamiento fue la misma, el pico de esfuerzo se incrementó y la presión empezó a caer gradualmente cuando se alcanzó el pico con el incremento del contenido de grano grueso. Esto revela la relación funcional entre el contenido de grano grueso y los indicadores mecánicos para suelos de arena guijosa como el ángulo de fricción interna y la cohesión; estos factores se incrementaron con el aumento del material de grano grueso. Esto sugiere los microparámetros de particulas de elementos discretos en este tipo de suelos, que incluyen el modulo de contacto, el coeficiente de fricción, la proporción de rigidez de partículas y la fuerza del vínculo de contacto. Los resultados de la investigación proporcionan el apoyo teórico para el diseño y construcción de nuevos proyectos sobre la capa arenosa y guijarrosa.