| 玄武岩柱状节理六边形结构形成机制探讨 |
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| 引用本文： | 周思耘,吴晨.玄武岩柱状节理六边形结构形成机制探讨[J].地质论评,2021,67(6):1629-1635. |
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| 作者姓名： | 周思耘 吴晨 |
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| 作者单位： | 北京航空航天大学物理学院，北京，102206;中国科学院青藏高原研究所，北京，100101 |
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| 基金项目： | 本文为北京航空航天大学大学生创新实验项目（编号:202010006330）的成果 |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 玄武岩柱状节理 内摩擦角 黏聚力 抗张强度 剪切破裂 泊松比 |
| 收稿时间： | 2021/3/12 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/10/11 0:00:00 |
Discussion on the formation mechanism of basalt columnar joint hexagonal structure |
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| ZHOU Siyun,WU Chen.Discussion on the formation mechanism of basalt columnar joint hexagonal structure[J].Geological Review,2021,67(6):1629-1635. |
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| Authors: | ZHOU Siyun WU Chen |
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