干湿循环效应下玄武岩纤维加筋黄土三轴剪切力学行为研究     

许健  武智鹏  陈辉 《岩土力学》2022,(1):28-36

通过干湿循环效应下的数字图像三轴剪切试验、CT扫描试验及扫描电镜SEM(scanning electron microscopy)试验,研究了玄武岩纤维加筋黄土干湿循环过程的三轴剪切力学行为及微细观结构演化机制。结果表明:随干湿循环次数增加,纤维含量较高试样的三轴剪切鼓胀破坏形态转变为剪切带破坏;干湿循环早期阶段,剪切破坏形态随纤维含量增加,由剪切带破坏转变为鼓胀破坏。干湿循环作用和纤维含量对应力-应变曲线的类型及特征无明显影响,均表现为应变硬化型。破坏偏应力随干湿循环次数增加而逐渐减小,但衰减速率逐渐减小;破坏偏应力随纤维含量增大先增加而后减小,呈抛物线变化特征,存在一个最佳纤维含量为0.6%。CT数均值ME值呈现与破坏偏应力相似的变化规律。干湿循环作用下筋-土界面产生一定的开裂和松弛现象,弱化了纤维的加筋效应,但与素黄土相比,纤维加筋黄土的微观结构表现出显著的整体稳定性。构建了干湿循环效应下玄武岩纤维加筋黄土的宏细观损伤变量,其表现出一致的变化规律。  相似文献   

东天山平台山复式岩体岩石成因及其对晚古生代洋脊俯冲的启示          下载免费PDF全文

马志杰  柴凤梅  王雯  毛启贵  祁冬梅  张雪冰 《地球科学》2022,47(9):3210-3228

为深入了解东天山晚古生代时期的构造演化,对东天山卡拉塔格地区平台山岩体开展了系统的野外调查,并进行了锆石U-Pb年代学和地球化学研究.平台山岩体是由辉长岩、辉绿岩、角闪辉长岩和石英闪长岩组成的复式岩体.其中辉长岩和石英闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为284.7±2.8 Ma和270.0±3.4 Ma.辉长岩、辉绿岩和角闪辉长岩的SiO₂为44.17%~50.14%,Fe₂O₃T为7.63%~12.75%,MgO介于2.79%~16.80%,全碱含量低且变化大（K₂O+Na₂O=1.79%~6.36%）,Mg#值变化大（41~73）,富集Rb、Ba、Sr、U和Pb,亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti等高场强元素,与岛弧岩浆岩特征一致.石英闪长岩具有髙硅（SiO₂=61.15%~64.62%）、富碱（K₂O+Na₂O=8.50%~9.34%）,富集Rb、Ba和Zr、Hf、Y,具有Eu、Sr和Ti负异常,并有高的（Ga/Al）×104比值（3.55~3.68）和Y/Nb比值（14.31~16.28）,与A₂型花岗岩特征相似.辉长岩、辉绿岩和角闪辉长岩属于阿拉斯加型岩体,母岩浆来源于亏损地幔与被流体交代岩石圈地幔的混合物,石英闪长岩母岩浆来源于亏损地幔与下地壳熔体的混合物.结合区域资料,本文认为早二叠世康古尔洋尚未闭合,平台山复式岩体是康古尔洋洋脊斜向俯冲的产物.   相似文献   

玄武岩纤维堵漏体系在高海拔非开挖钻进中的应用研究          下载免费PDF全文

周生伟  孙平贺  苏卫锋  周梦迪  夏余宏烨  周明明  左雷彬  王李昌 《探矿工程》2022,49(3):139-145

高海拔地区实施非开挖水平定向钻进时,裂隙发育地层的泥浆漏失不仅会影响泥浆的有效循环,还会形成大量的岩屑床,导致钻具过度磨损、摩阻异常增大、有效孔径减小等问题。针对西藏某地钻遇花岗岩裂隙,采用近景摄影测量技术对其进行量化表征,得到该区裂隙地层的缝宽<4 mm;提出采用玄武岩纤维作为裂隙封堵主剂,并建立随钻玄武岩纤维堵漏配方体系,实验结果表明：采用3、6和9 mm多级组合的玄武岩纤维堵漏效果最好,3 mm纤维复合惰性材料形成骨架结构,6和9 mm纤维可发挥一定强度的“加筋”作用。现场随钻实验结果表明：采用玄武岩纤维堵漏后,泥浆中固相含量下降幅度减少了13.14%,有效保障了长距离裂隙山体的有效、绿色、安全钻进。  相似文献   

甘肃省纤维用玄武岩应用前景分析          下载免费PDF全文

代文军 《甘肃地质》2022,(3):34-38

甘肃省玄武岩的研究地学界多年来主要以火山岩地质调查为主,重点是对岩石的时空分布、岩石学、岩石地球化学及其成因和形成时代等方面进行的研究,而对玄武岩的开发利用目前仍停留在粗加工和低附加值产品上。根据国内目前对玄武岩纤维的开发应用前景,通过收集、整理与分析省内玄武岩的岩石化学资料,与玄武岩纤维化学成分推荐指标及国内外典型地区制造玄武岩纤维岩石化学成分对比,从理论上认为省内一些地区的玄武岩具有制造玄武岩纤维这种高附加值产品的可能性,并对其应用前景进行了分析。  相似文献   

特提斯喜马拉雅北带中段遮拉组OIB型玄武岩地球化学及岩石成因     

《四川地质学报》2022,(Z1):12-19

遮拉组OIB型玄武岩分布于特提斯喜马拉雅北带中段,围岩为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。地球化学特征表明,岩石具有较明显的低K_2O、中MgO和高TiO_2、P_2O_5、TFeO特征,(La/Yb)_N值为3.79～12.50,δEu=0.92～1.12,其稀土配分曲线呈略右倾的轻稀土富集模式,在原始地幔标准化蛛网图上,富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素及Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,为大陆边缘裂谷背景的具有OIB型地球化学特征的碱性玄武岩。遮拉组OIB型玄武岩与含石榴石、尖晶石二辉橄榄岩部分熔融(Gt> Sp)有关,显示出岩石圈地幔物质的印记。玄武岩中捕获锆石年龄可能说明其源区存在古老的大陆碎块。岩石成因模式可以解释为正在孕育的地幔柱诱导的上涌软流圈物质与岩石圈地幔物质混合后在拉张背景下发生减压熔融的产物,这种地幔热柱或热点可能与Kerguelen热点的早期活动有联系,岩浆演化过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。  相似文献   

我国北方新生代玄武岩地下水化学特征及其成因——以河北省张北县为例     

何锦  郑一迪  邓启军  何雪琴 《吉林大学学报(地球科学版)》2022,52(1):181-193

为了进一步了解我国北方新生代玄武岩地下水的赋存规律和形成演化机理,以河北省张北县玄武岩地下水为研究对象,在野外采集地下水样、测定水化学和同位素组成的基础上,利用统计分析、离子比例系数、氢氧同位素、反向地球化学模拟等方法,对区内玄武岩地下水的水化学形成机制进行了研究。结果表明:沿地下水径流方向,研究区内玄武岩地下水中多数离子质量浓度呈现增大趋势,补给区的地下水化学类型以HCO₃-Ca·Mg为主,TDS质量浓度多小于500mg/L,排泄区地下水中阴离子以Cl^-和SO₄^2-为主,阳离子以Na⁺为主,TDS质量浓度多大于1 400mg/L;研究区地下水补给来源为当地大气降水;硅铝酸盐、岩盐、硫酸盐的风化溶解是地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥等人类活动影响是控制地下水化学形成的主要作用。  相似文献   

玄武岩纤维加筋黏土数值模拟及机理研究     

高磊  胡国辉  秦仕伟 《工程地质学报》2021,29(1):237-246

为研究玄武岩纤维加筋黏土的力学特性及纤维加筋机理,采用ABAQUS有限元软件构建了玄武岩纤维加筋黏土数值分析模型,同时基于Python语言对ABAQUS建模进行了二次开发,按纤维与干土质量的百分比0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%和0.60%,考虑了不同纤维长度和分布模式的影响,建立了一系列玄武岩纤维加筋黏土的无侧限抗压试验数值分析模型,并结合室内试验结果进行了对比验证,探讨了纤维加筋机理。结果表明:(1)采用筋土分离的方法,在ABAQUS中基于Python语言进行二次开发可实现纤维加筋土模型的简化建立,模拟结果与室内试验结果基本相符; (2)玄武岩纤维的掺入可以显著提高土体的无侧限抗压强度,并减少土体的侧向鼓胀变形量,纤维掺量、长度和分布模式对土体强度和侧向鼓胀变形量均具有一定影响; (3)纤维加筋机理与纤维在土体中的受力特征有关,通过对不同掺量、长度和分布模式的纤维在土体中受力特征的分析,可以解释其对土体力学特性的影响规律。  相似文献   

西南印度洋中脊斜向扩张分段特征及构造成因探讨     

张华添  李江海  陶春辉 《地学前缘》2021,28(2):271-283

斜向扩张是超慢速扩张洋中脊独特的构造特征,其地形分段特征明显区别于经典的快速-慢速端元洋中脊模型,是理解超慢速扩张洋中脊地质过程的重要切入点。基于西南印度洋中脊Indomed-Gallieni和Shaka-DuToit段多波束地形数据,分析了不同斜向扩张角度(α)洋中脊的地形分段样式。其中,46.5°~47.5°E(α=5°)、16°~25°E(α=10°)和48.5°~52°E(α=15°)为近正向扩张段,发育雁列式叠置的中央火山脊;47.5°~48.5°E(α=50°)和16°~25°E(α=60°)为斜向扩张段,仅在洋脊段中部形成中央火山脊。利用有限差分+颗粒法(FD+MIC)数值模拟技术研究了洋中脊应变分布特征对不同α值的响应,结合地形分析,认为斜向扩张角度和温度异常分布共同控制了洋中脊地形分段样式。近正向扩张洋中脊(α＜20°)在温度异常处形成地壳伸展应变的集中区,有利于岩浆汇聚,发育雁列式叠置的中央火山脊,其位置随温度异常分布的变化而改变;斜向扩张洋中脊(α>20°)地壳伸展应变集中区的位置受斜向扩张几何样式控制,在洋脊段中部发育中央火山脊,对温度异常不敏感,形成位置长期固定的岩浆活动中心。  相似文献   

玄武岩柱状节理六边形结构形成机制探讨     

周思耘  吴晨 《地质论评》2021,67(6):1629-1635

玄武岩柱状节理往往呈现完美的六边形石柱,这种现象引起了人们的广泛关注和好奇,但是对于其形成机理尚无合理的解释。本文通过对冷却过程中的玄武岩进行受力分析,提出当岩石（浆）冷凝收缩的凝聚力达到其抗张强度时,岩石（浆）内部发生潜在破裂和微形变;当潜在破裂面形成后,因岩石的泊松效应,微小潜在破裂面处的应力状态发生重整,形成新的潜在破裂面;当新的潜在破裂面处的剪应力等于岩石抗张强度时,岩石（浆）发生剪切破裂,形成如今所见的柱状节理。根据前人相关岩石实验数据,推算得到玄武岩相应温度下的内摩擦角、黏聚力、抗张强度和泊松比,采用应力莫尔圆方法进行数值计算,获得玄武岩在冷却到800 ℃左右时发生破裂,六棱柱形柱状节理开始形成,内角约119.1°。进一步分析认为,岩石的黏聚力、石英含量等因素可能控制着柱状节理的发育和形状。  相似文献   

贵州西南部峨眉山玄武岩分布区架底和大麦地金矿床金的赋存状态     

李俊海  吴攀  刘建中  张双菊  张丞  宋威方  张兵强  徐良易  赵富远  王大福 《矿物学报》2021,41(3):234-244

贵州西南部峨眉山玄武岩分布区位于滇黔桂"金三角"北段,区内成矿地质条件优越、找矿前景较好.贵州省地矿局一0五地质大队根据黔西南地区金矿找矿建立的成矿模式,理论指导找矿,近年来成功新发现了赋存于峨眉山玄武岩中的架底大型金矿床和大麦地中型金矿床,在贵州西南部峨眉山玄武岩分布区乃至全国玄武岩分布区实现了原生金矿的重大找矿突破,架底、大麦地两个金矿床地质特征基本一致.通过详实的岩相学研究,并结合扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、激光剥蚀-等离子体质谱(LA-ICP-MS)和金物相分析研究,认为金主要以"不可见金"形式赋存于含砷黄铁矿和毒砂中.架底金矿床赋存于峨眉山玄武岩组中的金矿体(Ⅱ矿体)中的金主要以包裹金形式存在于硫化物中,其平均占有率达73.8％,其次为硅酸盐矿物中的金和游离金,其平均占有率分别为15.4％、8.8％;而赋存于构造蚀变体(SBT)中的金矿体(Ⅰ矿体)中的金主要以游离金形式存在,其平均占有率达90.6％,其次以包裹金形式存在于硫化物、硅酸盐矿物和碳酸盐矿物中,可能与样品受后期风化-氧化作用有关.大麦地金矿床赋存于峨眉山玄武岩组中的金矿体(Ⅱ矿体)中的金与赋存于构造蚀变体(SBT)中的金矿体(Ⅰ矿体)中的金的存在形式基本一致,主要以包裹金形式存在于硅酸盐矿物和硫化物中,其平均占有率分别为41.2％、35.6％,其次为游离金,其平均占有率为16.4％.  相似文献