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1.
花岗岩山体通常被认为是稳定性较好的地质体,但在青藏高原东部高寒高海拔山区,因冻融作用导致花岗岩体力学性质变差,崩塌、滑坡等地质灾害频发。针对青藏高原东部理塘和八宿地区的花岗岩开展了冻融循环力学试验,通过波速、核磁共振方法分析了岩石冻融过程中的损伤发展趋势。试验结果表明：岩石内部损伤程度随着冻融次数的增加而增加,岩石波速则随着冻融次数的增加而明显降低;从核磁共振T2弛豫时间分布的发展规律可以推断,天然条件下风化较严重的岩样经过冻融循环后裂隙尺寸范围进一步增大,而风化程度微小的岩石经过冻融后裂隙尺寸范围较为集中。对经过冻融循环后的岩样进行三轴压缩试验,结果表明岩石的单轴抗压强度和弹性模量随冻融次数增大而减小,而泊松比和内摩擦角没有表现出明显的变化规律。基于试验数据和理论分析,以八宿花岗岩为例,提出了冻融损伤本构模型,对不同围压和冻融循环次数条件下的岩石应力应变全过程进行模拟和预测。 相似文献
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岩石的冻融破坏是高原地区工程建设中不可忽视的自然灾害之一。冻融作用下岩石矿物的不均匀收缩和孔隙水冰相变导致岩石内部孔隙扩展造成的岩石损伤,对工程稳定具有极大的威胁。为了研究冻融循环下花岗岩的损伤规律,以川藏铁路沿线理塘县毛娅坝盆地乱石包高位远程滑坡为研究对象,针对滑带上花岗岩,通过冻融循环试验模拟高原寒冷的气候环境变化,对冻融循环后的花岗岩进行单轴压缩、电阻率和电镜扫描（SEM）试验,从宏微观多尺度综合探讨冻融循环作用对花岗岩损伤劣化的规律。从试验研究中发现:（1）冻融循环过程中花岗岩质量变化呈先减小后增大再减小的趋势,这与冻融循环引起试样表面颗粒掉落和内部裂隙扩展双重作用有关;（2）随着冻融循环次数增大,花岗岩的单轴抗压强度、弹性模量和黏聚力皆呈非线性衰减趋势,而内摩擦角仅在平均值附近微小波动;（3）当冻融循环次数增加时,由宏微观试验所确定的冻融损伤因子和冻融荷载耦合作用下的总损伤因子都呈增长趋势,说明冻融次数对于花岗岩的抗压强度影响较大。研究结果可为高原地区工程建设中衡量花岗岩冻融强度特性提供参考依据。 相似文献
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冻融岩体力学特性实验研究 总被引：5，自引：0，他引：5
岩石的冻融破坏是寒区岩石工程中常遇到的主要病害之一。通过对3种岩石进行冻融循环试验及电镜微观扫描的方法,研究了不同性质的岩石在冻融条件下的劣化损伤机制,分析了其冻融破坏机理; 并针对不同性质的岩石总结提出了2种不同的冻融劣化模式:裂隙扩展劣化模式和颗粒析出劣化模式; 通过不同冻融循环次数后的3种饱和岩石单轴抗压强度试验,得到了不同性质岩石的单轴抗压强度与冻融循环次数的拟合关系表达式,初步量化了循环冻融对寒区岩石强度衰减的影响,具有一定参考价值,为今后岩石冻融劣化研究和寒区工程建设及工程安全运营提供了可靠的依据。 相似文献
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选用铺设于青藏铁路护坡、护道的碎屑岩、泥岩和砂岩3种岩石进行循环冻融试验。研究了在循环冻融条件下的破坏方式,并通过RSM-SY5数字声波仪对岩石进行超声波无损检测;根据不同冻融周期超声波波速变化,计算分析了循环冻融对岩石物理力学特性的影响;通过单轴压缩试验,得到岩石抗压强度随循环冻融次数变化的规律。研究结果表明：3种岩石在循环冻融条件下具有不同的表观破坏方式,碎屑岩破坏最严重,表面不同程度地出现了轴向和环向裂纹;其次是泥岩,一条近似“几”字型的裂纹出现在泥岩表面,且裂纹发展较快;砂岩表观破坏最轻微,仅有1条细而短的裂隙发育在表面;在30个循环冻融周期内,泥岩和砂岩几乎无质量变化,而碎屑岩由于岩屑掉落而质量减轻不到1%;3种岩石的弹性模量、刚性模量、体积模量、泊松比等力学特性随着循环冻融次数增加而下降,且泊松比出现负值,揭示了循环冻融对岩石材料特性的深层次破坏;岩石抗压强度也随着循环冻融周期呈现下降趋势 相似文献
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冻融岩石核磁共振检测及冻融损伤机制分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以花岗岩为岩样在最低冻结温度为-40 ℃、融化温度为20 ℃的条件下对5组岩样开展了冻融循环试验,最高累积冻融循环次数为100次,并采用核磁共振（NMR）技术检测岩样内部损伤变化。试验结果表明,冻融作用会对岩石内部造成损伤,循环次数达到一定值时岩样表面产生明显裂纹;NMR T2谱图和成像结果表明,冻融作用使岩样孔隙结构重新分布,孔隙数量随循环次数增加而增加,产生裂纹后T2曲线信号幅度发生显著变化。最后使用损伤力学原理对花岗岩冻融损伤机制进行探讨,得到材料连续性与孔隙率的损伤关系、有效应力与孔隙率的关系表达式,并以岩样核磁共振结果为基础,得出其有效应力与循环次数的表达式。 相似文献
6.
为探讨冻融对寒区工程岩石剪切蠕变特性的影响，以吉林省辉白隧道花岗岩为研究对象，对经历不同冻融循环次数的试样开展细观特征分析和剪切蠕变试验。试验结果表明：（1）随着冻融次数的增加，试样裂隙、孔隙不断扩展，岩石表面损伤现象愈发明显；（2）试样主要以中小孔隙为主，孔隙度随着冻融次数的增加呈非线性增长趋势；（3）随着冻融循环次数增加，蠕变变形量和蠕变速率逐渐增大，而蠕变时长、破坏应力和长期强度均呈现明显降低趋势。根据试验结果，进行冻融岩石非定常蠕变参数的表达，提出了冻融岩石损伤黏性元件，构建了花岗岩冻融剪切蠕变本构模型。将蠕变试验曲线和理论模型拟合曲线进行对比，验证了模型的正确性和适用性。通过对蠕变参数进行敏感性分析，研究了其对花岗岩蠕变变形的影响，并给出了蠕变参数随冻融循环次数的变化规律。该研究结果对于寒区岩体工程长期稳定性评价具有指导意义。 相似文献
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《岩土力学》2021,(2)
为探讨冻融对寒区工程岩石剪切蠕变特性的影响,以吉林省辉白隧道花岗岩为研究对象,对经历不同冻融循环次数的试样开展细观特征分析和剪切蠕变试验。试验结果表明:(1)随着冻融次数的增加,试样裂隙、孔隙不断扩展,岩石表面损伤现象愈发明显;(2)试样主要以中小孔隙为主,孔隙度随着冻融次数的增加呈非线性增长趋势;(3)随着冻融循环次数增加,蠕变变形量和蠕变速率逐渐增大,而蠕变时长、破坏应力和长期强度均呈现明显降低趋势。根据试验结果,进行冻融岩石非定常蠕变参数的表达,提出了冻融岩石损伤黏性元件,构建了花岗岩冻融剪切蠕变本构模型。将蠕变试验曲线和理论模型拟合曲线进行对比,验证了模型的正确性和适用性。通过对蠕变参数进行敏感性分析,研究其对花岗岩蠕变变形的影响,并给出了蠕变参数随冻融循环次数的变化规律。研究结果对于寒区岩体工程长期稳定性评价具有指导意义。 相似文献
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以花岗斑岩和灰岩两种岩性岩石为代表,实验研究了冻融作用下,岩石的致密程度、孔隙率等物理指标对岩石物理力学性质的影响. 通过不同次数的冻融循环实验,对花岗斑岩和灰岩2种典型岩石样本的质量、单轴抗压强度、抗拉强度、冻融系数、风化程度的变化规律进行对比分析,并绘出了冻融次数与试样的抗压强度、抗拉强度、冻融系数的拟合关系曲线. 在一定限定条件下,将实验结果应用于西藏玉龙铜矿花岗斑岩、灰岩边坡的具体实例中,采用强度折减法计算出了矿山边坡冻融风化前、后的安全系数,对比分析了花岗斑岩、灰岩边坡受冻融风化的影响程度,为矿山的设计和施工提供了参考. 相似文献
10.
任海波 《地质灾害与环境保护》2019,30(4)
为了研究高温和冻融共同作用下对岩石力学特性的影响,对类岩石试件进行高温和冻融作用,然后对试件进行单轴压缩试验,研究高温和冻融作用的先后顺序对试件的抗压强度、峰值应变的影响。结果表明:(1)试件经历各种温度高温作用后,再进行冻融循环作用,随着循环次数的逐渐增加,试件的抗压强度也逐渐降低,试件的峰值应变基本呈逐渐增加的趋势。(2)试件经历冻融循环后、再经高温作用,强度均随着高温温度的增加而逐渐降低,峰值应变随着高温温度的增加基本呈逐渐增加的趋势。(3)先经冻融循环25次、再经高温作用的强度,比先经高温作用、再经冻融循环25次作用的强度高。 相似文献
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西准噶尔萨吾尔地区早古生代火山岩的发现及其意义 总被引：3，自引：3，他引：0
萨吾尔地区位于西准噶尔北部,是以出露泥盆-石炭系火山碎屑-沉积岩为特征的构造单元。本次工作测得萨吾尔西南部铁普克玄武安山岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为427.6±4.2Ma,形成于中志留世;同时测得侵入该玄武安山岩内的花岗斑岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为387.2±2.9Ma,是中泥盆世的中酸性岩浆作用。本文首次报道了萨吾尔地区存在早古生代岩浆活动的年龄证据。与邻近的塔尔巴哈台和谢米斯台地区代岩浆作用的时空分布对比显示,塔尔巴哈台-萨吾尔和谢米斯台两个地质单元在早古生代可能具有一致的成岩背景。 相似文献
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Irfan Celal Engin 《Arabian Journal of Geosciences》2013,6(12):5043-5054
The process of giving an antique look, a worn and “old” appearance, to natural stone surfaces, which can be observed by abrasion in natural ways through a long time, is called artificial aging. Natural stone processing facilities that involve mass production usually prefer vibration aging machines. This study examines the utilization of various rock aggregates and abrasive residuals instead of synthetic abrasives used in aging machines. Natural stone samples with different properties were aged in a vibration aging machine using andesite, granite, sandstone, pebble stone, abrasive stone residuals, and ceramic abrasives. At the end of the study, the aging performance of different rocks was determined; granite was found to be the most effective. Rock aggregates were ranked in terms of their abrasiveness (aging) performance, from the most effective to the least effective as: granite, ceramic abrasive, sandstone, andesite, pebble stone, and abrasive stone residuals. It was observed that rock aggregates can be used in the aging process instead of synthetic ceramic abrasives, with desired performance. 相似文献
13.
东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩带南侧分布有大量的石炭纪侵入体,主要出露于五彩城、滴水泉一带及野马站地区。通过对卡拉麦里断裂以南侵入体岩石类型、锆石年代学、地球化学的综合分析,划分出早石炭世后碰撞I型花岗岩类及晚石炭世陆内双峰式侵入岩(碱长花岗岩+角闪辉长岩)。结合断裂以北黄羊山、老鸦泉岩体新近发表的数据及区域内火山岩的研究成果,对卡拉麦里地区石炭纪—二叠纪构造-岩浆演化过程给出了新认识,即卡拉麦里地区从后碰撞到陆内伸展的构造转换时间为早石炭世末期—晚石炭世早期,后碰撞阶段岩浆岩以钙碱性I型花岗岩、玄武安山岩、安山岩为特点,陆内伸展阶段以典型的双峰式岩浆岩(辉长岩+花岗岩、玄武岩+流纹岩)及A型花岗岩为特点,卡拉麦里地区具有正εNd值的花岗岩类来源于亏损地幔形成的年轻地壳的部分熔融。 相似文献
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J. C. Bailey 《Australian Journal of Earth Sciences》2013,60(1):7-23
Hornblende‐bearing xenoliths in the I‐type Petford Granite, north‐east Queensland, show an abundance pattern suggesting redistribution in a convecting magma system and were probably carried up with the host magma. The Petford Granite and xenoliths are chemically cognate, but quartz monzodiorite‐granodiorite bodies (a potential source for the xenoliths) in the adjacent country rocks belong to an independent magma suite. The xenoliths are chemically similar to andesite lavas and dykes 90 km to the NW. They represent fragments of the parental andesite (diorite) of a calcalkaline suite, which fractionated to yield the Petford Granite. They are not source rocks for the granite melt, melt residua, or early cumulates. The fractionated granite melt broke through the earlier envelope of diorite and rose into the upper crust, carrying dioritic fragments with it. Interaction between magma and xenoliths was generally minimal. 相似文献
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为了研究二氧化碳基增强型地热系统核心及邻近区域中超临界二氧化碳(ScCO2)作用对岩石力学性能的影响,设计了纯ScCO2与干燥花岗岩作用,ScCO2、水蒸气与干燥花岗岩作用,ScCO2与在水中浸泡了24 h后的花岗岩作用3种试验条件,每种试验条件下均开展了210、240、270℃温度下的试验。对ScCO2作用后的岩样以及一个未经处理的对比样先后开展纵波波速测试以及单轴压缩试验,获得了岩石的纵波波速、单轴抗压强度以及弹性模量。纵波波速试验结果表明,在上述3种试验条件下,花岗岩样的波速会都会发生一定程度的降低。单轴压缩试验结果表明,ScCO2作用后的岩石单轴抗压强度及弹性模量都几乎没有受到影响,但是从破坏模式看,未经处理的岩石以张拉破坏为主,处理后的岩石以剪切破坏为主,并且随着温度的升高剪切破坏越明显。试验结果说明,在不存在水或者仅有微量水存在的情况下,ScCO2的作用对岩石产生轻微损伤,岩样的刚性减弱、塑性增强,导致其纵波波速有少量的下... 相似文献
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大兴安岭北部岔路口斑岩钼矿床岩浆岩锆石U Pb年龄及其地质意义 总被引：6，自引：0，他引：6
黑龙江省岔路口超大型斑岩钼矿床位于大兴安岭北部,是目前我国东北地区最大的钼矿床,矿体赋存于中酸性杂岩体及侏罗系火山-沉积岩内,其中花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩与钼矿化关系密切.本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得了矿区内二长花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩、流纹斑岩、闪长玢岩及安山斑岩的结晶年龄分别为162±1.6 Ma、149±4.6 Ma、148±1.6 Ma、148±1.2 Ma、137±3.3 Ma、133±1.7Ma和132±1.6 Ma.岔路口矿区内至少存在3期岩浆活动,其顺序为侏罗纪火山-沉积岩、二长花岗岩→晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩→早白垩世流纹斑岩、闪长玢岩、安山斑岩.岔路口矿床成矿时代为晚侏罗世,是东北亚大陆内部构造-岩浆活化的产物,形成于古太平洋板块俯冲作用引起的挤压向伸展构造体制转折背景,与我国东部大规模钼矿化爆发期相对应. 相似文献
17.
Ian W. Croudace 《Geochimica et cosmochimica acta》1982,46(4):609-621
The Lleyn Peninsula of North Wales is penetrated by at least twenty stocks varying from microtonalite through to microgranite and these are closely associated with Caradocian volcanic rocks which include andesitic lavas.Major and trace element analyses show that the sample population may be separated into a peralkaline group and a sub-alkaline group. This latter group may be sub-divided into three compositional series which range from andesite to granite. The andesites are represented by the Caradocian lavas of the Moel y Penmaen district and these plot at one end of major and trace element variation diagrams. Their coherent relationships to the granitoids demonstrate the latter to be Ordovician and therefore ends a longstanding controversy concerning their age. The distinctive geochemistry of the andesites indicates the strong probability that they have evolved from transitional tholeiitic magma by low-pressure crystal fractionation. Apatite fractionation has strongly controlled the rare earth element abundances in the granitoids and for most compositions from andesite through granite their bulk distribution coefficient is greater than unity.The association of peralkaline granites, transitional tholeiites and other geological and geophysical evidence suggests that the area was a region of ensialic crustal tension during the mid-Ordovician. 相似文献
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ELEMENTAL CONCENTRATIONS OF CHINESE ROCK STANDARDS GSR 1–6: A COMPARISON WITH THE CERTIFICATE VALUES
N.W. BOWER C.M. LEWIS J.M. GALBRAITH G. LUEDEMANN 《Geostandards and Geoanalytical Research》1993,17(1):117-121
Data are presented for the six new Chinese rock standards, GSR 1 through 6. These samples include a granite, an andesite, a basalt, a sandstone, a shale, and a limestone, providing a wide range of sample types of geochemical interest. The certificate values were tested using XRF and ITNA for the major and trace elements and colorimetry, coulometry, and thermogravimetry for the ferrous iron and the volatile constitutents. Excellent agreement was obtained for the 50 elements measured, implying these standards have been well characterized generally and should be of immediate use to geochemists. 相似文献
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高温后花岗岩巴西劈裂抗拉实验及超声特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用非金属超声检测分析仪和液压伺服试验系统装置,研究不同温度（25 ℃～1 000 ℃)作用后花岗岩的超声特性,分析不同温度条件下花岗岩的劈裂抗拉强度。结果表明,（1）高温后花岗岩的纵波波速、超声波形以及劈裂抗拉强度都与温度的变化密切相关;（2）随着温度的增高,花岗岩试样的纵波波速和劈裂抗拉强度逐渐减小,经历1 000 ℃高温后,纵波波速下降90%,劈裂抗拉强度下降65%,并且,纵波波速和抗拉强度间存在一定的相关性;（3）超声波波形随温度升高由整齐变混乱,由密集变稀疏,尤其在800 ℃波形变化最明显;（4）花岗岩试样的热损伤不断增加,经历1 000 ℃热损伤后,试样的脆性增加,变得轻脆易碎。 相似文献