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1.
针对柱状节理岩体的构造特性,采用水泥砂浆等材料制作出具有不同柱体倾角且含有横向节理分布的柱状节理岩体模型,并通过单轴压缩试验,研究柱体倾角和横向节理对岩体各向异性力学特性及破坏机制的影响。结果表明：试样峰值强度和变形模量随柱体倾角变化曲线均近似为U形,并体现出典型的各向异性特征;随着柱体倾角的变化,试样单轴压缩破坏模式可分为垂直于柱体轴向的劈裂破坏、沿纵向节理面的剪切滑移破坏、滑移破坏与劈裂破坏同时发生的复合破坏和平行于柱体轴向的劈裂破坏4类;横向节理的存在降低了柱状节理岩体沿柱轴方向的完整性,并影响了劈裂破坏裂纹的分布与扩展,因此,横向节理切割柱体是影响柱状节理岩体承载能力的重要因素。 相似文献
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本文在中亚造山带西部的西准噶尔地区新发现晚石炭世柱状节理流纹岩,并根据其地球化学特征探讨了其形成的构造环境。岩石化学分析的结果表明,柱状节理流纹岩的主量元素具有高钾低钠的特征,属于高钾钙碱性和钙碱性岩浆系列;球粒陨石标准化稀土元素分配模式表现为V字型,Eu亏损,说明发生了斜长石的结晶分异。大离子亲石元素(LILE)Rb、K相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta出现负异常,反映了俯冲带岩浆的特征。研究表明该流纹岩属于A2型,形成于后造山的伸展构造环境;与该地区晚石炭世大型花岗岩类岩基具有同源性,同属于后造山伸展环境下的富碱岩浆作用。对比我国东部沿海中生代柱状节理流纹岩的大陆边缘构造环境,本研究认为西准噶尔地区在晚石炭世存在由大洋俯冲向陆内环境转变的洋陆转换特征;之前的大洋俯冲主要发育在克拉玛依-包古图一带,具有准噶尔洋板块向西北方向在哈萨克斯坦微陆块之下俯冲的构造极性。正是由晚石炭世柱状节理流纹岩所代表的后造山伸展环境下的富碱岩浆作用,终结了该地区洋陆过渡带环境。 相似文献
3.
因其特殊的地质成因,柱状节理成为一种具有强烈非连续性及各向异性的特殊岩体结构。以白鹤滩水电工程设计、建设中所遇到的柱状节理玄武岩体为背景,针对柱状节理岩体的等效变形模量问题,在探讨了其结构效应表征参数的基础上,利用节理网络有限元为工具,研究各结构效应表征参数对柱状节理岩体等效变形模量的影响。研究结果表明：在柱轴线横向平面上,对于柱体不规则程度,当柱体完全不规则相对于完全规则情况,等效模量提高大约10%左右;在其他条件不变情况下,当柱体平均边长从0.1 m增加至0.5 m时,等效模量从5.36 GPa增加至23.4 GPa;对不同加载方向的研究结果表明,柱状节理在柱轴横向平面上可以视作各向同性;当节理刚度线性递增时,相应的岩体等效模量也基本符合线性递增的规律。在平行柱体轴线平面,节理组2间距越大,柱状节理岩体的等效变形模量越大;随着错距比的增加,柱状节理岩体的等效变形模量呈现先增加后减少的趋势,当错距比为50%时,节理岩体的等效变形模量取最大值;对于节理刚度的影响,与柱轴横向平面类似的,随柱体轴线平面上节理刚度的线性增加,相应的岩体模量也基本符合线性递增的规律。该研究成果与已有的现场研究成果及三维数值模型成果相比,吻合良好。说明了文中提供的研究结论具有较好的可信度及参考价值。 相似文献
4.
通过野外观察,结合薄片、铸体薄片等手段研究,发现海拉尔盆地呼伦湖凹陷西界上库力组火山通道相次火山亚相的柱状节理流纹岩和喷溢相上部亚相的球粒流纹岩中发育两种不同结构的球粒,两种球粒均形成于高的过冷却动力学效应下。柱状节理流纹岩中的球粒肉眼不可见,球粒直径小于0. 2 mm,球粒中心发育结晶核,组成球粒的纤维体多为隐晶质。条带状球粒流纹岩中的球粒在野外露头上醒目,圆形、椭圆形特征明显,球粒直径在0. 5～2 mm之间,均匀分布,结晶核不明显,组成球粒的纤维体为霏细质。本文认为导致这两种球粒结构差异性的主要原因是受熔浆过冷度大小的影响,柱状节理流纹岩过冷度较条带状球粒流纹岩大,因此成核速率高,成核密度大,球粒直径小,排列紧密,条带状球粒流纹岩较之相反。同时,流纹质熔浆的均质性程度影响了球粒间孔的充填特征。此外,研究发现,球粒间孔的发育程度和球粒形态直接相关。柱状节理流纹岩基质中的球粒结构紧密排列,球粒受相互生长制约呈不规则状,由于柱状节理本身由十分致密的球粒构成,储集空间不发育,因此不含油。由于条带状球粒流纹岩的球粒排列相对疏松,孔隙大量发育,可能含有丰富的油气,储集空间主要类型为球粒间孔和球粒溶蚀孔。 相似文献
5.
结合Voronoi图随机模拟和3D打印技术制备不规则柱状节理网络模型，采用白水泥浆类岩石相似模型材料浇筑模型并拆模，然后分别采用白乳胶和502胶水作为黏结剂黏结柱体得到两组不规则柱状节理岩体试件，通过对其进行室内单轴压缩试验研究不规则柱状节理岩体强度特性和破坏模式。试验结果表明：不规则柱状节理岩体试件单轴抗压强度随柱体倾角的变化曲线呈现近似“J”型，表现出显著各向异性特征；不规则柱状节理岩体试件典型破坏模式包括沿柱状节理面的劈裂破坏、沿柱状节理面的剪切破坏和沿柱体的压裂破坏等3种，其部分破坏形态有异于规则柱状节理岩体试件。同时，通过与采用净水泥浆作为黏结剂的柱状节理岩体试验结果进行比较，结果表明：采用白乳胶和502胶水作为黏结剂时柱体间黏结强度更低，能够较好反映柱状节理面的弱化效应，试件力学响应与真实柱状节理岩体更为一致。 相似文献
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福建镇海一带玄武岩柱状节理的动力学研究：兼论柱状节理的成因 总被引：5，自引：1，他引：5
根据流体动力学和自组织理论,研究了玄武岩柱状节理形成的动力学特征,并应用福建镇海一带玄武岩平均化学成分,估算出动力学方程中所涉及的参数,求出了断面直径与节理柱体长度之间的函数关系,并用数值计算方法,求出了R_a,d和L的值,其结果与该地区的地质实际基本吻合,最后探讨了柱状节理的成因机理,并把柱状节理的形成过程划分为两个阶段:(1)热耗散-对流阶段,(2)冷却-收缩阶段。 相似文献
7.
柱状节理岩体由于其内部赋存大量的隐节理面,开挖卸荷后极易出现隐节理面开裂松弛等特征,导致其破坏模式异于一般岩体。其破坏模式主要受到异常发育的节理面和较高地应力的共同作用影响。由于柱状节理岩体节理面发育,岩体结构控制型破坏占主要部分,包括单临空面节理面滑移（塌方）、多临空面节理面滑移（塌方）、与错动带、断层等弱面相组合的坍塌等破坏模式;应力控制型破坏主要为河谷侧顶拱喷层开裂;应力-结构面型破坏主要为岩性交界处的节理岩体塌落等。柱状节理岩体表层主要发生柱内竖直隐节理面和柱间节理面的拉破坏,而围岩内部的柱状节理主要发生柱间节理面的剪切破坏。因此,现场柱状节理的支护也应主要包括两个方面：以喷射混凝土钢纤维来阻止柱状节理岩体表层的张性开裂,以系统锚杆来控制柱状节理岩体内部的剪切破坏。 相似文献
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中亚造山带西部的西准噶尔地区是古生代洋陆构造转换最显著的地区之一,但是关于该地区洋陆转换的具体时间和地壳演化至今仍存在诸多争议。本文以西准噶尔地区的庙尔沟岩体及其西北侧新发现的柱状节理流纹岩为研究对象,通过锆石U-Pb定年的方法,判断庙尔沟岩体的年龄为302.8～308.8 Ma,柱状节理流纹岩的年龄为303.6～294.5 Ma。锆石Lu-Hf同位素测试结果显示,庙尔沟岩体和柱状节理流纹岩都具有相似的高~(176)Hf/~(177)Hf值和高正ε_(Hf)(t)值,具有亏损地幔的源区属性,可能来源于下地壳底部残余洋壳或火山岛弧等新生地壳发生部分熔融。结合区域地质资料和前人研究成果,将西准噶尔地区由大洋俯冲向陆内环境转变的时间限定为晚石炭—早二叠世,其基底可能是以新元古代晚期—晚古生代形成的年轻洋壳和岛弧为主,不存在古老的结晶基底。 相似文献
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吉林省四平市山门中生代流纹岩柱状节理特征及成因意义 总被引：5，自引：0，他引：5
四平市山门中生代流纹岩发育完整的柱状节理,这一独特的地质景观倍受众多游客和地学工作者的瞩目。本文通过理论分析结合野外实际观测资料,论述了流纹岩及柱状节理特征,并阐述了其成因方面的特殊意义。 相似文献
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浙江中生代酸性火山岩柱状节理构造的发现及其地质意义 总被引：7，自引：0，他引：7
柱状节理构造历来被众多学者认为只能发育在粘度小、流动性大的基性熔岩中。近年来，在浙江多处中生代酸性火山岩中，发现了十分典型、甚具规模的柱状节理构造。本文从岩石化学角度，对浙江四例酸性火山岩柱状节理构造与浙、苏二省四例玄武岩柱状节理构造做了比较研究。浙江含良好柱状节理构造的酸性火山岩的平均粘度是基性熔岩平均粘度的１０４倍，酸性火山岩的最大粘度甚至可达基性熔岩粘度的１０６倍。如此巨大的酸、基性火山岩粘度比率表明，传统冷却收缩说关于柱状节理构造只能发育在基性熔岩中，因而岩浆粘度是制约柱状节理构造发育与否的主要因素的观点应予修正。最后，本文还讨论了关于柱状节理形成机制的流体动力学观点。 相似文献
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香港西贡粮船湾组火山岩石柱区次生节理研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在香港世界地质公园西贡火山岩区,白垩纪粮船湾组发育有目前世界已知面积最大的流纹质碎斑熔岩石柱群。在详细的野外地质调查基础上,对粮船湾组火山岩石柱区的次生节理进行了研究,并探讨了柱状节理岩体的构造变形特征及过程。粮船湾组火山岩石柱区次生节理主要包括陡倾的纵节理及缓倾的横节理。前者多具有共轭剪节理的特征,形成于不同方向的挤压构造环境下;后者切割早期构造面理,形成于重力垮塌的构造环境,多发展为正滑断层。粮船湾组火山岩石柱总体上受次生节理改造明显,共轭节理反演的构造应力环境表明石柱区在140 Ma左右经历了快速的构造转换,主挤压应力由近NE-SW向转换为近NW-SE向,可能与莲花山断裂的构造活动相关。 相似文献
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侵入岩油气藏广泛分布于世界各盆地中,具有良好的油气勘探潜力.但对原生孔隙发育的岩脉储层模式的研究尚未引起足够的关注.本文以新西兰基督城Lyttelton火山西北部的中新世浅成岩脉为研究对象,根据野外露头调查、孔渗测试、图像分析和经验公式的渗透率计算,对其孔隙构成、储层分布模式和储层控制因素进行分析.结果 表明:该区浅成侵入岩为孔隙-裂缝型储层,储集空间以气孔为主,冷凝收缩缝次之;气孔可见定向拉长的大直径椭圆形和离散的小直径圆形两类,对孔隙度的贡献以前者为主;柱状节理可见规则和不规则两类,后者的裂缝面密度较高;具有中孔-中渗的特征,局部高孔-高渗;柱体横截面形态和规则性是影响地层渗透性的关键因素.整体上,浅成岩脉从下到上孔隙度由小变大,柱状节理由规则变为不规则;气孔可由柱状节理沟通,其连通性受柱状节理缝间距、缝宽,以及定向拉长气孔与柱状节理之间的夹角控制;Lyttelton火山的浅成岩脉显示,冷凝固结阶段气孔的初始连通率可高达35％.综上,浅成岩脉可具有良好的储集性能,气孔初始连通性较高,可作为有利的勘探目标. 相似文献
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JosSelles Martinez 《Tectonophysics》1986,131(3-4)
A graphical method to determine the finite strain ellipse from deformed polygons of similar size is presented. This technique has been developed on sections normal to columnar joints of igneous rocks, but it can also be applied to any feature in which the corresponding unstrained polygons have their vertices located on a circumscribed circle. 相似文献
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火山通道相节理的分类及成因探讨——以山东昌乐地区死火山群火山通道相为例 总被引：1，自引：0，他引：1
山东昌乐地区死火山群火山通道相节理非常发育,形态独特,引人注目.经过系统观察认为此处存在三类火山通道相节理:面状节理、"倒扇型"柱状节理和"直立型"柱状节理.通过对三种节理的形态、整体规模、节理开度等的详细分析,认为前一种节理是岩浆在冷却过程中内外岩浆形成一定的温差而形成的平行于岩浆表面的平面状节理,也称其为"等温面";后两种节理在直观上存在巨大的差异,经研究认为其成因为火山通道的规模不同,导致岩浆在喷发过程巾冷却速度不同,最终导致残余岩浆的地层压力不同,致使上部冷却的岩浆岩产生不同的柱状节理. 相似文献
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南京六合桂子山玄武岩石柱林成因初探 总被引：2，自引：0，他引：2
南京六合桂子山发育规模巨大、柱体形状规则和排列有序的玄武岩石柱林。已有多种玄武岩柱状节理的成因假说,但均尚有不完备之处。玄武岩熔浆喷出地表未固结之前的双扩散对流和固结成岩阶段的冷却收缩作用,可能是形成桂子山玄武岩石柱林的主要原因。玄武岩柱状节理的形成机理十分复杂,远未达到完全解决的境地。 相似文献
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陕北地区黄土节理对公路边坡稳定性的影响 总被引：6，自引：11，他引：6
黄土节理主要分为原生节理、构造节理、风化节理和卸荷节理。陕北地区主要发育原生节理和构造节理,原生节理多分布在马兰黄土中,较密集,延伸长;构造节理多分布在离石黄土中,方向性强,区域性强。节理对边坡稳定性的影响因产状不同而不同。与边坡走向一致的顺坡斜节理对边坡稳定性影响较大,垂直节理影响较小;走向与边坡走向垂直和斜交的节理对边坡稳定性影响较小。多组节理在平面内可组成层面棋盘格式和X格式;在空间内可组成板状结构体、楔椎状结构体和柱状结构体。不同形状的结构体对边坡产生不同影响。最后,针对对边坡稳定性影响最大的斜节理,讨论了沿构造(斜)节理面产生边坡土体滑落的可能性的核算方法。 相似文献