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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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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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浙东新生代玄武岩柱状节理面旋回条纹(cyclic stria)的发现及其意义 总被引:2,自引:0,他引:2
玄武岩柱状节理面旋回条纹是玄武岩复杂的原生破裂变形的岩石记录。它是随着冷却玄武岩体中周期性应力的积聚与解除,在逐渐增长着的裂隙的前进期形成的一种原生构造。美国学者Ryan和Sammis(1978)曾根据保留 相似文献
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松辽盆地东南隆起区营城组柱状节理流纹岩特征和成因 总被引:4,自引:1,他引:3
松辽盆地东南隆起区下白垩统营城组出露柱状节理流纹岩。柱状节理属于原生构造节理,岩相为火山通道相次火山岩亚相-侵出相,柱体排列方式为近水平式、倾斜式、近直立式,截面为不规则的四方柱、五方柱、六方柱,柱体规模属于中小型,流纹岩中常发育隐爆角砾结构。通过对柱状节理流纹岩成分及结构构造的研究,表明本区的流纹岩柱体直径与其对应的显微组构斑晶大小成正比例相关。柱状节理的成因是熔岩冷却收缩形成的,由于受到种种内外因素制约,形成的柱状节理形态各异。 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:6,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
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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
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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
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柱状节理岩体是一类典型的结构性岩体,具有柱状节理网络发育、岩体完整性差的特点,其力学和渗流特性呈现出显著的各向异性。在分析柱状节理成因的基础上,从现场试验、物理模型试验、数值试验和理论分析4个方面系统总结了柱状节理岩体力学和渗流各向异性的最新研究成果,分析了现有研究方法和研究成果的不足,探讨了今后柱状节理岩体力学和渗流各向异性特性研究的新方向,即:基于柱状节理冷却收缩形成机制研究一种模拟柱状节理岩体试件一次成型制备方法,在考虑柱状节理卸荷扩容特性的基础上重点开展卸荷条件下柱状节理岩体力学和渗流各向异性规律研究。 相似文献
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节理玄武岩体变形模量的尺寸效应和各向异性 总被引:1,自引:0,他引:1
目前系统研究柱状节理玄武岩工程力学特性的成果仅见于美国汉佛德玄武岩核废料埋藏工程和中国西南白鹤滩水电工程。列举了国内外相似工程柱状节理玄武岩的原位试验成果,分析了我国不规则柱状节理玄武岩体的柱体偏转特性和多级结构面发育特征,采用可变形离散元法建立了柱状节理玄武岩体的三维离散元数值模型,通过数值模拟不同尺寸的承压板试验,探讨了尺寸效应和各向异性对试验成果的影响。数值分析表明:承压板的尺寸效应是产生柱状节理岩体水平和铅直原位试验各向异性的主要原因,随着承压板直径的增大,各向异性效应减小,当承压板直径大于6m后,柱状节理玄武岩体可视为各向同性体,研究成果对利用和改造柱状节理岩体具有较好的工程意义。 相似文献
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在香港世界地质公园西贡火山岩园区,白垩纪粮船湾组流纹质碎斑熔普遍发育完整的柱状节理,构成世界上面积最大的石柱群。在详细野外观察与测量基础上,了粮船湾组石柱群柱状节理构造特征,探讨了成因。石柱截面形态以六边形为主,少量五边形及不规则状,直径以13m为主;完整的单个石柱高一般2030m;石柱整体向NW和SW陡倾。粮船湾组火山岩非全部发育柱状节理,按发育程度可分为极发育、一般发育和不发育三种类型通过统计大量原生柱面产状,各个方向的柱面均有发育,其无序性符合冷凝收缩成因模式后期次生构造及海蚀作用对原生柱状节理有一定程度的。 相似文献
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在香港世界地质公园西贡火山岩园区 ,白垩纪粮船湾组流纹质碎斑熔岩普遍发育完整的柱状节理 ,构成世界上面积最大的流纹质火山岩石柱群.文章在详细野外观察与测量的基础上 ,分析了粮船湾组石柱群原生柱状节理构造特征 ,初步探讨了其成因.结果表明 ,该区火山岩石柱截面形态以六边形为主 ,少量五边形及不规则状 ,直径以1~3m为主 ;完整的单个石柱高一般20~30m ;石柱整体向NW和SW陡倾.但是 ,粮船湾组火山岩非全部发育柱状节理 ,按石柱发育程度可分为极发育、一般发育(被破坏)和不发育三种类型.通过统计大量原生柱面的产状 ,发现各个方向的柱面均有发育 ,其无序性符合冷凝收缩的成因模式 ,认为后期次生节理构造及海蚀作用对原生柱状节理有一定程度的破坏. 相似文献
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贵州西部威宁县境内峨嵋山玄武岩分布的红土风化壳中含有离子吸附型稀土矿。玄武岩中杏仁状构造发育,含量一般20—50%,为浑园、椭园及不规则状。粒径一般0.1—5mm,最大的有10mm。杏仁体内充填物有绿泥石、粘土、石英、玉髓、榍石、方解石。这些充填物有的被风化流失形成空洞。这些空洞与玄武岩本身的柱状节理,为红土化作用提供了有利的条件。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>厚层玄武岩和火山颈通常发育柱状节理,例如长白山十五道沟、福建牛头山、英国巨人之路等。关于柱状节理的成因机制(Aydin and De Graff,1988)一个普遍接受的解释是岩浆热对流形成的贝纳德花纹,但是迄今为止对于岩浆对流的物理机制和柱状节理特大的长:宽比值缺少合理的解释。本文设计了一个岩浆从顶部向下逐步冷却的模型,对流仅仅发生在固/液边界线之下一个有限的厚度范围,而不是全岩浆房对流, 相似文献
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柱状节理玄武岩在开挖卸荷条件下容易松弛与开裂,是白鹤滩水电站坝基稳定的主要挑战。以白鹤滩水电站左岸坝基柱状节理玄武岩试验区为工程背景,采用单孔声波、钻孔摄像等原位测试技术,研究了分梯段开挖及时间效应条件下Ⅲ1类和Ⅲ2类柱状节理玄武岩松弛深度、松弛程度的时空演化规律,探讨了坝基柱状节理岩体松弛特征的原因。分析结果表明:柱状节理玄武岩的松弛深度主要由开挖引起,临近开挖面岩体的松弛程度随时间呈负指数增长,其时效期不超过半年。柱状节理岩体松弛特征与岩体质量关系密切,两类岩体的松弛深度、松弛程度的时效性及松弛程度随孔深的分布规律差异较大。坝基柱状节理岩体时效松弛是由内部节理张开导致的岩体强度参数的时效劣化引起。该研究对认识柱状节理岩体卸荷力学行为及优化坝基柱状节理岩体开挖保护方案具有重要意义。 相似文献
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柱状节理是基性熔岩中常见的一种构造,火山碎屑岩则仅见于酸性熔结凝灰岩中,如美国的新墨西哥州伐耶斯山和我国浙江衢县的流纹质熔结凝灰岩中,发育有较好的柱状节理为造.而玄武质熔结凝灰岩中的柱状节理构造,本文以前未见有报道.1981年,作者在海南岛文昌蓬莱岭火山锥公路北壁(人工剥露面)的中更新世玄武质熔结凝灰岩中,见有柱状节理构造.玄武质熔结凝灰岩是近水平状产出,灰黑色、紫红色,块状构造、局部见假流动构造,较新鲜者镜下呈 相似文献
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柱状节理玄武岩岩体块度小,但具有纵波波速高、模量高的特点,这一特性与通常认识的块度大则变形模量大的正相关常规规律截然相反,表观块度特征和力学属性在该类岩体出现了显著的差异。本文根据结构面测量、声波测试、现场变形试验等成果,分析了柱状节理玄武岩的块度特征和力学性质,并从结构体性质、结构面发育情况等方面,研究了产生表观完整性与力学性质不匹配的原因。 相似文献
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柱状节理开挖模拟洞数值原位试验 总被引:3,自引:1,他引:2
在西南水电大开发中,柱状节理岩体的工程力学性质逐渐受到水利工程的重视。白鹤滩水电站坝基揭露的柱状节理玄武岩体,RQD值普遍较低,完整性较差,其变形模量等力学指标相对较低,表现出显著的各向异性特征,对拱坝变形、坝肩稳定、边坡稳定、地下洞室群围岩稳定有重要影响,已成为该水电工程的关键技术问题之一。针对国内外对柱状节理岩体的研究及相关工程的经验甚少,白鹤滩水电站拟开展的大尺度柱状节理玄武岩试验洞,目的是获得反映柱状节理玄武岩力学特性的第一手观测资料。介绍了白鹤滩柱状节理的地质成因和工程特性及柱状节理试验洞的设计布置,探讨了原位试验和数值试验结合的分析方法,并采用各向异性本构模拟了试验洞开挖和原位试验,对不同位置试验点的代表性进行了评价。 相似文献
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白鹤滩柱状节理岩体真三轴模型试验研究 总被引:3,自引:1,他引:2
在柱状节理玄武岩工程地质调查、现场精细结构描述等工作基础上,开展了柱状节理玄武岩体的脆性材料模型真三轴物理模拟试验。研究了复合柱状岩体在不同卸荷-加载应力途径下的破裂、破坏机制及不同方向三轴主应力作用下的应力-应变关系及其强度特性;开展的8种不同应力比和6种不同受力方向下各向异性试验结果表明,柱状节理玄武岩体强度、变形特征受三向不等围压和柱状节理特性影响明显,强度变形的各向异性特征显著。试验结果表明,应力比 对试样的强度、变形和破坏模式具有控制作用,随着应力比的变化,试样的极限强度呈现分段特性;较小应力比下试样的变形和破坏模式受应力比和原生节理的共同影响;较大的应力比对试样的变形和破坏模式的影响比原生节理的影响显著;随着应力比的增大,中主应力由约束侧向变形变为主动加载,这一作用的变化影响了极限荷载和破坏模式。 相似文献