兰州新区黄土微观参数与剪切强度C、φ关联拟合分析          下载免费PDF全文

粟华忠  和法国  邓津  吕燃 《地震工程学报》2020,42(2):521-528

通过兰州新区同场地原状黄土（典型低黏性粉土）直剪试验和高倍电子显微镜及能谱试验,分析获取黄土内聚力C及内摩擦角φ值,以及矿物元素比值（Fe/Si、Al/Si、K/Al）以及微观结构参数（颗粒长轴,长轴的偏度,峰度,定向度,磨圆系数）等数据。采用单因素及多元回归拟合法分析土样的微观参数以及矿物元素比值与抗剪强度（C,φ值）的关联性。研究结果表明,φ值与角度均值线性相关,拟合公式相关系数0.82。内聚力C值与长轴峰度、长轴偏度、Fe/Si、Al/Si、K/Al线性相关,拟合后相关系数最大0.99。微观参数与抗剪强度拟合公式可为预测土样抗剪强度提供新的研究方法。  相似文献   

X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用——以大安油田扶余油层为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

李易霖  张云峰  丛琳  谢舟  闫明  田肖雄 《吉林大学学报(地球科学版)》2016,46(2):379-387

以松辽盆地南部大安油田扶余油层致密砂岩样品为研究对象,利用VGStudio MAX强大的CT数据分析功能结合Avizo软件先进的数学算法,建立了大安油田扶余油层致密砂岩多尺度三维数字岩心模型,该模型具有样品无损、结果直观、数据丰富等优势;同时结合环境描电镜(ESEM)、Maps图像拼接技术、铸体薄片、恒速压汞等油气分析测试方法对松辽盆地南部大安油田扶余油层微观孔隙特征进行了定量表征,为进一步开展大安油田扶余油层渗流机理的研究打下了基础。研究表明:微米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以溶蚀型孔隙和微裂缝为主,不同孔渗的样品孔喉的形态和尺寸有所不同,孔喉形态多为球状和条带状,孔喉分布状态主要有连片状和孤立状两种;纳米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以矿物颗粒内部或表面的溶蚀孔隙和微裂缝为主,纳米孔喉形态上多呈小球状、管状,微裂缝对纳米级孔隙有很好的沟通作用。喉道半径较窄是造成样品的实测渗透率较低的主要原因。  相似文献   

图像分析法在岩土结构中的应用     

王伟  胡昕  洪宝宁  何小元 《岩土力学》2006,27(Z1):597-602

为了揭示土体工程特性与其结构变化之间的内在规律性,探讨了图像分析方法在岩土结构研究中的发展历程,从基本原理上分析了各种图像处理技术在岩土的宏、细观结构研究中的特点。宏观上主要是利用跟踪技术,针对土体中标志点的移动来定量分析岩土的力学性能;微观上主要是利用电子扫描显微技术对土的微观结构进行定量分析,同时部分学者还发展了X射线计算机扫描技术。最后提出利用远距离、远心显微镜头和电荷耦合器件(CCD)共同作用,开辟了一种新的岩土动、静态微细结构研究方法。  相似文献   

岩石与水相互作用的能量原理和Biot系数     

卢应发.  周盛沛  田斌  邵建富 《岩土力学》2005,26(Z2):69-72

岩石与水相互作用的研究不仅在理论上而且在工程实践上具有重大的作用,大量的注水采油工程、核废料贮存等就是利用岩石的各向异性和其水力学特征,同时,水又时常引起岩石和土体滑坡坍塌等自然灾害。在微观分析基础上,从理论上建立了各向异性损伤岩石的能量原理及相应的各向异性Biot系数基本方程;并以红砂岩为例,运用两种不同试验方法获取各向同性Biot系数;以三轴注水、排水等试验,论证了在应力-应变全过程曲线中,Biot系数具有各向异性损伤特征。这种特性对注水和注浆等岩土工程具有重要的指导意义。  相似文献   

剪切作用对页岩有机质孔发育特征和吸附能力的影响     

俞雨溪  王宗秀  冯兴强  张凯逊  张林炎 《地质力学学报》2020,26(6):830-839

有机质孔是高成熟页岩储层中吸附气和游离气赋存的主要储集空间类型。中国南方海相页岩地层经历了多期构造改造,滑脱构造广泛发育。为了认识剪切作用对页岩有机质孔微观结构和吸附能力的影响,以张家界三岔地区下寒武统牛蹄塘组页岩为例,通过大量扫描电镜图像观测统计,对比分析了滑脱带页岩、邻近滑脱带页岩和远离滑脱带页岩有机质孔的发育特征,同时对这三类样品进行了甲烷等温吸附测试。研究结果表明,有机质内孔发育在有机质内部,孔径一般＜20 nm;位于有机质与矿物接触边缘的复合孔孔径整体大于有机质内孔,主要发育在滑脱带页岩中包裹有矿物碎片的有机质中。受剪切作用影响,这两类有机质孔均沿一定优势方向发生形变,形态更趋于狭长且定向性增强;同时页岩甲烷吸附能力变差,从滑脱带向远离滑脱带方向这种影响逐渐减弱。剪切作用对页岩储集性能和含气性具有重要控制作用,对认识复杂构造区页岩气保存条件和富集规律具有重要意义。   相似文献   

龙马溪组页岩不同显微形态有机质成因及其勘探潜力探讨   总被引：2，自引：2，他引：0  

刘振庄  白名岗  杨玉茹  张聪  王向华  陈娟  谢婷  方立羽  秦丽娟 《岩矿测试》2020,39(2):199-207

有机质是页岩中最重要的组分,有机孔更是页岩气重要的储集空间,以扫描电镜为主流的微观分析检测技术成为页岩研究的重要手段,目前对有机质的综合研究正逐步成为页岩气勘探开发研究的重要内容。本次研究选取四川盆地及其外围龙马溪组富有机质页岩,采用氩离子抛光非镀膜样品,利用低电压近距离工作状态,对样品进行了高分辨率场发射扫描电镜检测,观察、总结了有机质显微形态,并依据其内部结构及组成特征对其生烃及储集能力进行了探讨。检测结果揭示:龙马溪组富有机质页岩中有机质主要有三种显微形态,分别是结构型沉积有机质、分异型交生有机质和填隙型运移有机质。结构型沉积有机质形成于沉积及早期成岩演化阶段,保留了部分生物结构特征或沉积定向构造;分异型交生有机质与黏土矿物交互生长并经历演化分异作用,形成了类似于岩浆岩中的“花岗结构”;而填隙型运移有机质形成于晚成岩有机质高演化阶段,为液态烃充填于自生矿物晶间,其周边矿物具有自形特征。龙马溪组页岩以填隙型运移有机质和分异型交生有机质为主,二者都发育丰富的有机质孔隙(孔径10~300nm),是龙马溪组页岩优质的生气母质,并具有优质的储集性能。研究结果为我国海相龙马溪组页岩气生成理论及勘探开发评价提供了较深层次的微观信息。  相似文献   

X射线粉晶衍射法在片麻岩鉴定与分类中的应用     

邵九龙  迟广成  史雨辰 《地质与资源》2020,29(5):490

利用偏光显微镜岩石薄片鉴定和X射线粉晶衍射物相分析技术,对34件片麻岩样品矿物组分进行检测.两种方法分析结果比对显示,有18件岩石样品定名一致,其余16件岩石样品详细定名有差异.偏光显微镜鉴定技术的优势在于能准确定出岩石构造和结构,能鉴定出更多的金属矿物、电气石、榍石、磷灰石、绿帘石,有效区分白云母和黑云母;X射线粉晶衍射法优势在于更准确区分出岩石中层状硅酸盐矿物绿泥石、蒙脱石和云母,确定钾长石、钠长石和石英矿物种类与含量.研究表明：片麻岩鉴定应该把偏光显微镜岩石薄片法与X射线粉晶衍射矿物半定量技术结合起来,才能更好地确定片麻岩的矿物组分,为地学研究提供更符合客观实际的技术数据和分析结论.  相似文献   

水-岩作用下单裂隙灰岩渗流特性演化规律研究     

段玲玲  邓华锋  齐豫  李冠野  彭萌 《岩土力学》2020,41(11):3671-3679

针对某水电站地下洞室裂隙灰岩的渗漏问题,现场采集岩样和库水,设计进行了两种方案的水-岩作用试验,历时360 d,其中,方案1在浸泡过程中定期更换浸泡溶液,模拟地下水的长期浸泡和流动更新现象,方案2主要模拟长期浸泡过程。综合水-岩作用下裂隙面微观形貌特征以及浸泡溶液中离子浓度变化,分析水-岩作用下裂隙灰岩的渗流特性变化特征及机制。研究结果表明：在浸泡过程中,单裂隙灰岩的渗透系数呈“先快后慢”的增大趋势,浸泡360 d后,2.5、3.0、3.5、4.0 MPa等4种侧向应力在两种方案下单裂隙灰岩的渗透系数分别增大了729.90%～384.17%、549.04%～297.45%,侧向应力越小,裂隙岩样的渗透系数增大趋势越明显,增长趋势分别在120 d和90 d后趋于稳定。比较而言,方案1裂隙灰岩的渗透系数增长速率和幅度明显较大,为方案2的1.34～2.07倍。方案1定期更换浸泡库水,保持了浸泡溶液的不平衡状态,使得岩样与浸泡溶液间形成了较大的浓度梯度,增加了反应化学势,加快了裂隙表面矿物溶解、溶蚀速率,而方案2中,长期浸泡使得溶液中离子浓度逐渐接近平衡状态,导致裂隙面矿物溶解、溶蚀速率明显低于方案1。长期水-岩作用使得裂隙面粗糙度和波动性明显减小,局部坡度和起伏度逐渐减小,整体溶蚀深度逐渐增加,据此,建立了水-岩作用下单裂隙灰岩渗流通道演化模型,在长期水-岩作用下裂隙岩样的渗流通道逐渐向吻合度低、开度大的方向演化,从而导致了裂隙岩样等效水力开度及渗透系数的大幅度增长。相关研究思路和成果为裂隙岩体的水-岩作用模拟提供了较好的参考。  相似文献   

万福矿深埋大断面T型交叉点高预应力NPR支护机制及应用     

孙晓明  齐振敏  缪澄宇  臧金诚  高祥  赵成伟  张勇 《岩土力学》2023,(4):1130-1141

为解决深部大断面软岩巷道交叉点大变形问题,以万福煤矿千米深井巷道交叉点为工程实例,首次在巷道支护中运用微观负泊松比（negative Poisson’s ration,NPR）钢锚索。采用室内试验、理论分析、数值模拟及现场试验相结合的方法,分析了深埋巷道交叉点的围岩变形机制,提出了以微观NPR钢锚索为核心的控制对策。通过室内静力拉伸试验对微观NPR钢锚索的力学特性进行研究,结果表明,微观NPR钢锚索拉伸全过程表现为高恒阻,均匀拉伸,无屈服平台,破断时无明显颈缩现象。通过理论推导,基于T型巷道交叉点围岩最大影响范围,建立微观NPR钢锚索支护T型巷道交叉口最大影响范围计算模型。通过数值模拟,再现T型巷道交叉口的破坏演化过程,分析对比普通支护/微观NPR钢锚索支护效果。现场开展支护应用试验与监测,验证了长短微观NPR钢锚索联合支护对策具有良好的交叉口围岩大变形控制效果,为交叉口围岩安全稳定控制提供了新支护材料和支护手段。  相似文献   

江西银山铜多金属矿床矿石特征研究及成因意义     

王良果  肖渊甫  白海铃  王瑜亮  张杰  杨开睿  郑琅 《矿物岩石》2015,35(1)

江西银山矿床是一个大型的铜多金属矿床。通过对野外地质调查及结合室内显微镜鉴定,利用扫描电镜和X射线能谱分析技术对矿石矿物组分及赋存状态进行了深入研究。在银山矿床新发现铋铬合金、锌铜(镍)合金、自然镍3种罕见矿物。能谱分析显示铋铬合金中铬质量百分含量普遍在8%~10%之间。锌铜(镍)合金中Cu质量分数53.93%~65.85%,Zn质量分数30.67%~41.03%,部分合金含镍。自然镍中Ni质量分数高达96.19%。此外,在银山矿床中发现了与次火山热液有关的碲银矿矿物和地下水热液有关的银金矿,能谱分析显示碲银矿中Ag质量分数约36%~42%,银金矿中Au质量分数约为67.96%~81.45%,银金矿主要以裂隙充填式赋存于碲银矿裂隙内。结合本次在银山矿床矿石样品中新发现了黄铁矿的显微霉群构造,认为银山矿床成矿后期可能有地下水热液的参与。综上,根据银山矿床中矿石矿物共生组合特征,划分出该矿床成矿过程经历了3个成矿期和3个成矿阶段,重新厘定银山矿床可能经历了岩浆期成矿作用。岩浆热液期中的中低温热液阶段是期主要成矿期,矿床成因类型为次火山热液矿床。  相似文献