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随着经济的快速发展，工程领域面对坚硬岩石的情况越来越多，传统机械开挖方式的效率和经济性难以保障，而微波辅助破岩具有较好的工程应用前景。岩石是由不同矿物组成的，不同矿物对微波的敏感程度不同，其敏感程度与矿物的族类、晶型和铁元素含量有关。当岩石处于微波场中时，不同敏感性矿物间的差异性膨胀能够在矿物边界和内部产生热应力，从而有效弱化岩石。影响岩石弱化效果的主要因素可分为微波条件和岩石条件两大类。一般而言，岩石强度随着微波功率与照射时间的增加而降低；相同能量条件下，高功率短时间的微波照射能够产生更好的弱化效果。岩石所含矿物的微波敏感性越高，敏感矿物的颗粒尺寸越大，及含量适当时，微波照射岩石的弱化效果越好；含水状态的岩石受到微波照射后，能够比干燥状态产生更大的损伤。微波的热效应有时还会使岩石中的矿物发生较大的物理或化学变化，进而对其升温特性及弱化效果产生影响。面照射试验表明微波能使大尺寸岩样在照射区域产生放射状裂纹，从而有效降低岩石强度，提高破岩效率。 相似文献
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麻粒岩是高温、高压变质相的典型代表岩石之一。对麻粒岩中造岩矿物和副矿物的分选试验研究,将有助于变质时代,变质相带,原岩恢复,变质作用机理的研究,并对提高前寒武系地质研究程度,具有重要的理论和实际意义。本文初步总结了麻粒岩中造岩矿物和副矿物的单矿物分选试验,应用此分选试验的方法和流程,获得了纯度95—98％的主要造岩矿物和副矿物,满足了单矿物测试的要求。因设备条件和分选技术水平所限,对方法和流程尚有不足之处,望批评指正。一、麻粒岩的矿物组合及分选性质组成麻粒岩的矿物达20余种。其中造岩矿物主要有透辉石、紫苏辉石、石榴石、角 相似文献
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微波辅助破岩可有效降低刀具磨损,提高破岩效率,具有广阔的发展前景。文章选取了10种火成岩进行微波加热试验,发现岩石的升温速率主要与岩石所含矿物的种类、含量,及岩石中的Fe元素含量有关。岩石所含矿物越敏感、含量越多,岩石中的Fe元素含量越大时,其升温速率越高。整体而言,火成岩中基性岩的升温速率最高、中性岩次之、酸性岩最低,该现象与火成岩的矿物和元素组成规律有关。在试验研究的基础上,文章提出了岩石升温预测模型。该模型除考虑了矿物种类和含量的影响外,还考虑了与升温有关的比例修正系数和结构修正系数。在升温预测模型中,敏感矿物升温的比例修正系数大于1,且随含量的增加而降低,最终趋向于1;非敏感矿物升温的比例修正系数小于1,且随含量的增加而增加,最终也趋向于1。同等条件下,块体的升温速率是粉末的2~3倍,且基性岩升温的结构修正系数大于中性岩和酸性岩。 相似文献
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首次对东昆仓复合造山带不同时代蛇绿岩主要造岩矿物橄槛石、辉石、斜长石进行了的矿物化学研究查明了不同蛇绿岩带在矿物成分上的差异,对清水泉蛇绿岩带和布青山蛇绿岩单辉石、斜方辉石、斜长石进行了矿物稀土、微量元素的研究,阐明了矿物稀土、微量元素与全岩稀土、微量元素的关系,证明了在以辉石为主的橄辉岩中珠稀土元素基本上代表了全岩的稀土元素。根据地幔岩石中矿物成分特征,对不同蛇绿岩带地幔类型进行了讨论,并根据实 相似文献
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以往千枚岩是依据显微镜下观察岩石结构构造及矿物成分进行分类定名.实际上千枚岩中鳞片状绿泥石和黑云母以及微粒石英、钾长石和斜长石在岩石薄片中区分十分困难.为了准确鉴定千枚岩中鳞片状和微粒状造岩矿物种类及其相对含量,利用X射线粉晶衍射半定量技术对19件千枚岩岩石进行分析测试.研究结果显示：利用云母、绿泥石、石英、钾长石和斜长石等造岩矿物X射线衍射峰的明显差异,结合X射线衍射全谱拟合半定量分析测试技术,能快速检测云母、绿泥石、石英、钾长石和斜长石等造岩矿物种类与含量.实践证明,将千枚岩岩石野外观察、岩石薄片鉴定和X射线粉晶衍射技术紧密结合起来,才能准确定出千枚岩岩石的名称. 相似文献
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颐和园是世界文化遗产,其万寿山山体既是文物本体,也是建筑、题刻等文物和草木的载体,保护万寿山及其承载的文物,首先需要对万寿山山体的特征和岩体特性进行调查和研究。本文在查阅万寿山地质成因的基础上,测量了岩层的产状和多处裸露岩石的回弹值。对现场散落岩块进行了密度、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等物理力学指标测试。选取典型岩块,开展薄片、光片和电镜扫描等测试分析其矿物成分,获得了万寿山岩石矿物组成与含量比例。以上试验和测试成果是后期万寿山山体工程地质研究和石质文物保护的理论依据,具有重要的理论意义和广泛的应用价值。 相似文献
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高放废物深部地质处置目前受到世界各国的高度重视。花岗岩是我国高放废物地质处置工程的候选围岩,深入了解处置库花岗岩的强度及破坏特性对于处置系统的设计及性能评价具有十分重要的意义。作为矿物颗粒的集合体,花岗岩是一种由石英、长石和黑云母等矿物组成的非均质岩石,矿物粒径对其宏观力学特性影响明显。以我国高放地质处置库预选区阿拉善花岗岩为例,选取矿物粒径差异明显的似斑状花岗岩和中粒花岗岩两类岩石,采用单轴压缩试验与数值模拟相结合的方式研究了矿物粒径对岩石力学特性的影响。单轴压缩试验在MTS815岩石力学试验系统进行,数值模拟采用基于离散元的颗粒流程序PFC2D完成。数值模拟过程中,以试件表面图像为基础,采用数字图像处理技术获取岩石内部矿物组分的实际空间分布,从而建立了精确反映花岗岩内部矿物种类及其空间位置的数值模型。利用该模型对花岗岩的单轴压缩试验进行了数值模拟,并与试验结果对比,论证了模型的可靠性。试验及模拟结果表明,阿拉善花岗岩破坏形式为脆性张拉破坏,裂纹大多平行于轴压方向,数字图像数值分析方法可真实地反映材料细观结构。矿物粒径对材料力学特性的影响主要表现为:细粒、等粒结构的岩石强度高,粗粒、不等粒结构的岩石强度低。研究成果可为掌握矿物粒径对岩石强度及变形特性的影响提供依据。 相似文献
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岩石(或造岩矿物)是否在任何条件下都能保持化学平衡,这样的问题经常有人提出来。近年来,在岩石学和造岩矿物的研究方面,关于这一点已在不同条件下层开具体研究。火成岩和变质岩与它们的造岩矿物之间关系的概念已与前大不相同了。这是由于自1970年左右电子探针分析普遍使用以来,可对岩石矿物进行微区化学分析。同时利用X光或电子显微镜对造岩矿物微区组织的研究工作亦大大发展了。 相似文献
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化学溶液及其水压作用下单裂纹灰岩破裂的细观试验 总被引：3，自引：0，他引：3
采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了化学溶液及其水压力作用下单裂纹灰岩压缩破裂试验。通过电镜扫描、X衍射、水质分析等分析方法,对岩石微观形貌、矿物成分等进行研究。采用数字显微系统,对其压缩破裂过程进行实时观测和记录,得到了岩石破裂过程的细观图像;探讨了蒸馏水、不同pH值的0.1 mol/L Na2SO4溶液及其水压力作用对单裂纹灰岩变形和强度特性的影响。研究表明,受化学侵蚀后岩石的结构及成分均发生了不同程度的变化,导致其非均质性增加,而强度、弹性模量等降低,其力学性质劣化的程度与岩石中矿物成分的变化程度相关;孔隙水压的作用改变了岩石内部裂隙面和颗粒间的受力状态,加速了岩石裂纹的扩展,降低了岩石强度,水化学溶液及其水压作用使得岩石的破裂形式变得更为复杂。 相似文献
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内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组—都红木组发育1套热水沉积岩。通过岩心观察、显微镜下鉴定、扫描电镜、全岩X衍射和电子探针分析等手段,对研究区热水沉积岩的矿物组成、结构与构造特征、矿物组合关系进行系统研究,在此基础上进行岩石分类与命名。研究表明: 研究区热水沉积岩在岩心上表现为深灰色、灰色和灰褐色;其矿物组分复杂多样,以白云石和沸石(钠沸石和方沸石)为主要造岩矿物,黄铁矿、菱镁矿、菱铁矿、水镁铁石及重晶石为次要矿物,混有黏土矿物、石英、钾长石和斜长石等泥质陆源碎屑;热水沉积岩结构构造特征复杂多样,根据结构特征可以划分为热水内碎屑结构、泥晶结构和团块结构3种,依据构造特征可以划分为纹层状和条带状构造、网脉状构造、同生变形构造、角砾状构造、蝌蚪状构造、星散状构造、块状构造和韵律性构造8种构造类型;以主要的热水沉积矿物白云石、沸石及陆源的泥质物(黏土矿物、石英及长石)为三端元,以90%、75%、50%、25%、10%为界限,将研究区热水沉积岩划分为泥质白云岩、含沸石白云质泥岩及沸石岩,前两者是研究区的主要岩石类型。本区热水沉积岩岩石学特征的研究可为其他地区的热水沉积岩及其沉积模式研究奠定基础,可以进一步丰富现今的沉积学理论。 相似文献
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X射线粉晶衍射仪在大理岩鉴定与分类中的应用 总被引：2，自引：2，他引：0
大理岩主要有方解石大理岩、白云石大理岩和菱镁矿大理岩三种。以往大理岩是依据偏光显微镜下观察岩石结构构造及矿物成分进行分类定名,由于方解石、白云石、菱镁矿都属于三方晶系,具有闪突起、高级白干涉色、一轴晶负光性和菱形解理等相同晶体光学特征,偏光显微镜下区分十分困难。为了准确鉴定大理岩中碳酸盐矿物种类及其相对含量,本文利用岩石薄片偏光显微镜和X射线粉晶衍射技术对32件大理岩岩石样品进行分析测试。岩石薄片鉴定结果表明:大理岩造岩矿物主要有方解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、白云母、黑云母、绿泥石、黏土和金属矿物。根据岩石结构构造及矿物组分特征,可把32件大理岩样品划分为方解石大理岩、长英质方解石大理岩、石英绿泥白云石大理岩、白云石大理岩、云英质白云石大理岩和菱镁矿大理岩等15个类型。X射线粉晶衍射分析表明:大理岩造岩矿物主要有方解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、钾长石、云母、绿泥石、滑石和蒙脱石。综合分析认为:岩石薄片偏光显微镜鉴定技术很难区分方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物,以及细小的石英、钾长石和斜长石、滑石和白云母等鳞片状硅酸盐矿物;X射线粉晶衍射分析技术不仅能准确检测出大理岩中方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物种类及相对含量(方解石、白云石和菱镁矿的X射线衍射主峰有明显差异,d值分别为0.303 nm、0.288 nm和0.274 nm),而且能够有效鉴别岩石中粉砂级斜长石、钾长石与石英(三种矿物的X射线衍射主峰d值分别为0.319 nm、0.324 nm、0.334 nm);且能区分蒙脱石、绿泥石、云母和滑石等层状硅酸盐矿物(四种硅酸盐矿物的X射线衍射主峰d值分别为1.400 nm、0.705 nm、0.989 nm、0.938 nm)。综合岩石薄片偏光显微镜鉴定和X射线粉晶衍射分析结果,最终确定32件大理岩样品划分为22个岩石类型。研究认为:仅根据岩石薄片偏光显微镜鉴定或X射线粉晶衍射技术其中一种方法不能准确鉴定大理岩岩石,应将大理岩岩石野外观察、岩石薄片鉴定和X射线粉晶衍射技术结合起来,才能准确确定大理岩岩石类型。 相似文献
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为了研究敦煌莫高窟典型围岩吸水特性及其关键影响因素,本文利用自主研发的岩石水理作用智能测试系统,对从敦煌莫高窟采集的3种不同岩性的岩石样品进行了无水压条件下的液态水吸附实验。依据吸水实验获得的3种围岩样品吸水随时间动态变化曲线,分析比较了不同种类岩石样品的吸水特性,建立了其吸水过程函数。同时,通过X射线衍射实验、电子显微镜扫描实验和压汞实验,分别获得了岩石样品的矿物成分及含量,微观孔隙结构特征和孔隙率等重要物理性质参数,综合分析讨论了黏土矿物及微观孔隙结构这两大重要因素对莫高窟3种典型岩石样品吸水特性的影响。研究结果表明,莫高窟3种围岩样品吸水动态变化的总体趋势有相似性,均表现为减速吸水过程,并可以用负指数函数进行拟合。3种岩样吸水能力差异显著,按大小排序依次为:黑砂岩>泥岩>粉砂岩。对于此次研究的3种不同岩性的莫高窟围岩样品而言,黏土矿物（主要是伊利石）的含量不是制约其吸水性的主要因素,决定其吸水量大小、吸水速率快慢的主要因素是岩石样品的微观孔隙结构特征尤其是孔隙率的大小。 相似文献
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《Engineering Geology》2000,57(3-4):215-237
Weathering can induce a rapid change of rock material from initial rock-like properties to soil-like properties. The resistance of a rock to short-term weathering is described through a durability parameter called the slake durability index. As durability is an important engineering parameter, particularly for weak and clay-bearing rocks, it was assessed by a number of tests. The main purpose of this study is to assess the influence of the number of drying and wetting cycles and controls of mineralogical composition and strength on durability. For this purpose, 141 samples of different types of weak and clay-bearing rocks were selected from different parts of Turkey, and relationships between the above-mentioned rock characteristics were statistically investigated. The samples were subjected to multiple-cycle slake durability testing, X-ray diffraction (XRD) analysis and uniaxial compression testing. In addition, to assess the influence of mineralogical composition on durability, the mineral contents of the original material and the material passing from the drum of the slake durability apparatus after each cycle were also determined by XRD. The results indicate that the type and amount of clay minerals are the main factors influencing the variations of the slake durability index in all samples. The durability of the clay-bearing rocks studied correlates best with the amount of expandable clay minerals. A strong relationship between the uniaxial compressive strength and the fourth-cycle slake durability index is found only for the marls among the rock types studied. Assessment of gradation results of the spoil pile materials consisting of clay-bearing rocks also reveals that the increase in percentage of fines in old piles is indicative of material degradation, as is evident by multiple-cycle slaking. It is emphasized that two-cycle conventional slake durability testing did not appear to offer an acceptable indication of the durability of weak and clay-bearing rocks when compared with multiple-cyclic wetting and drying. Comments on the performance of the test are made that aim to make the testing process and interpretation of the results more reliable. 相似文献
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Rare earth element distributions among coexisting granulite facies minerals,Scourian complex,NW Scotland 总被引：1，自引：0，他引：1
The major rock-forming mineral phases (pyroxenes, plagioclase, garnet, hornblende) of a suite of granulite-facies gneisses from the Scourian complex, NW Scotland, have been analyzed for their rare earth element (REE) content. Although host rock compositions range from felsic to ultramafic, REE abundances and patterns for each mineral group show only limited variation. The REEs exhibit regular and consistent distribution patterns for each mineral which suggest, together with major element and textural considerations, that the observed distribution coefficients approach equilibrium. Total REE content follows the sequence hornblende>clinopyroxene>garnet>plagioclase >orthopyroxene and mass balance calculations show that even in the felsic gneisses>60% of the REEs reside in the major rock-forming minerals. Comparisons of both relative REE abundances and distribution coefficients with those in other rock types reveal a striking resemblance with patterns observed in mineral-liquid pairs of dacitic rocks. These similarities may have arisen during a partial melting episode in which granite-granodiorite melts were generated and removed from the Scourian complex; leaving a residuum which is severely depleted in the incompatible elements, including the REEs. 相似文献
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REE geochemistry of the Zhoutan Group metasedimentary rocks in central Jiangxi Province,Southeast China 总被引：1，自引：0，他引：1
Detailed REE and trace elements geochemical studies of the Zhoutan Group metasedimentary rocks in central Jiangxi Province,
China, and rock-forming minerals such as garnet were conducted and the results showed that the REEs are partly present in
the rock-forming minerals and are dominantly contained in the lattice of accessory minerals. In the process of metamorphism
the REEs between garnet porphyroblast and rock and the partitioning of REEs between garnet and the host rock is obviously
controlled by the chemical composition of the system. The REEs compositions of metamorphic veins and their minerals display
remarked lanthanide tetrad effects and the element pairs Zr-Hf, Y-Ho, Pb-Nd and U-Th have also experienced a certain degree
of fractionation with respect to the metasedimentary rocks and they can be used as discriminating indicators to some extent
for the occurrence of fluid processes in the process of metamorphism of the Zhoutan Group. 相似文献
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以准噶尔盆地东部石炭系巴塔玛依内山组火山岩为例,通过测量分析不同岩性类型火山岩磁化率,确定研究区主要类型火山岩的磁化率特征,总结磁化率的影响因素。结果表明,研究区内基性火山岩的平均磁化率为11.705×10~(-3)SI,中性火山岩的平均磁化率为6.325×10~(-3)SI,酸性火山岩的平均磁化率为0.345×10~(-3)SI,磁化率可以有效区分这三种具有不同磁性矿物组合的岩石类型。研究区火山岩受成岩作用改造强烈,其磁化率受矿物组成、成岩方式、结构构造及岩石蚀变等因素的综合影响。进一步研究发现,钙质、硅质等逆磁性矿物不同程度地交代辉石和角闪石等强磁性矿物斑晶,且作为填隙物的主要成分充填于岩石孔缝中,是致使研究区中基性火山岩整体磁化率明显偏低的主要原因。 相似文献
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Bismuth has been determined in 74 rocks from a differentiated tholeiitic dolerite, two calc-alkaline batholith suites and in 66 mineral separates from one of the batholiths. Average bismuth contents, weighted for rock type, of the Great Lake (Tasmania) dolerite, the Southern California batholith and the Idaho batholith are, 32, 50 and 70 ppb respectively. All three bodies demonstrate an enrichment of bismuth in residual magmas with magmatic differentiation. Bismuth is greatly enriched (relative to the host rock) in the calcium-rich accessory minerals, apatite and sphene, but other mineral analyses show that a Bi-Ca association is of little significance to the magmatic geochemistry of bismuth. Most of the bismuth, in the Southern California batholith at least, occurs in a trace mineral phase (possibly sulfides) present as inclusions in the rock-forming minerals. 相似文献