Guéret花岗岩内黑云母粒径分析的图像开操作法

应用图像分析原理中的开操作特征,利用岩石薄片作为样品,进行法国Guéret花岗岩内黑云母粒径分析,得到了极为理想的效果.这一方法的特点是只要制作某目标矿物的二值图像,即可评价体现每一矿物的粒径和分布特征,其精度取决与构成图像的像素数.该方法操作方便,成果可靠,在地学领域,尤其是在岩石结构定量分析方面,应该有很宽广的前景.     

Gu︺ret花岗岩内黑云母粒径分析的图像开操作法

应用图像分析原理中的开操作特征,利用岩石薄片作为样品,进行法国Ｇｕéｒｅｔ花岗岩内黑云母粒径分析,得到了极为理想的效果。这一方法的特点是只要制作某目标矿物的二值图像,即可评价体现每一矿物的粒径和分布特征,其精度取决与构成图像的像素数。该方法操作方便,成果可靠,在地学领域,尤其是在岩石结构定量分析方面,应该有很宽广的前景。     

Gueret花岗岩内黑云母粒径分析的图像开操作法

应用图像分析原理中的开操作特征,利用岩石薄片作为样品,进行法国Ｇｕｒｅｒｅｔ花岗岩黑云母粒径分析,得到了极为理想的效果。这一方法的特点是只要制作某目标矿物的二值图像,即可评价体现每一矿物的粒径和分布特征,其精度取决与构成图像的像素数,该方法操作方便,成果可靠,在地学领域,尤其是在岩石结构定量分析方面,应该有很宽广的前景。     

单轴压缩条件下花岗岩中不同矿物的形状变化

岩石中不同矿物的形状变化反映了岩石的变形破坏过程。在分析花岗岩试样表面图像不同矿物纹理特征基础上,使用室内单轴压缩试验视频图像和灰度分界阈值分割法,研究了单帧图像中不同矿物的分布特征,使用形状参数描述了岩石变形过程中不同成分的形状特征,探讨了不同成分区域形状变化与裂隙扩展过程的关系。结果表明,花岗岩变形过程中圆形度的大小顺序为长石黑云母石英,内切圆半径的大小顺序为黑云母长石石英;离散指数的大小顺序为长石石英黑云母;长石承受了轴向力的主要部分,形状变化与所处位置关系较大;破坏过程中裂隙面积出现大小顺序为长石、石.英、黑云母,裂隙扩展较快时裂隙大多出现在长石和石英区域。     

基于CT图像的花岗岩矿物组分与细观结构分析

获取准确的岩石矿物组分与细观结构特征,对从细观层面认识岩石宏观力学性质具有重要意义。CT扫描技术是研究岩石矿物细观结构的有力工具。本文采用高分辨率三维CT扫描系统,获得了花岗岩CT扫描图像;采用阈值分割的方法,综合X射线衍射试验结果确定合理的分割阈值,实现了对花岗岩CT灰度图像的三值化分析;最终获得了花岗岩的主要矿物含量与细观结构特征。研究结果表明:选择合理的分割阈值,可实现花岗岩主要矿物石英、长石、云母的自动识别和定量分析;基于三维重构模型,可获得不同矿物的形状、粒径和空间分布特征。本文方法对定量测试岩石矿物组分和认识其细观结构具有一定的参考意义和价值。     

薄片显微描绘和自动图像分析技术在岩石学定量评价中的应用

用显微镜描绘技术在绘图纸上绘出线条清晰,反差很大的岩石薄片手绘图像,再将手绘图像通过电视摄像机（ＣＣＤ）输入到计算机自动图像系统中处理,可以取得组成岩石主要矿物的密度分布、粒度、形状及空间分布模式,揭示岩石特征,为岩石学定量研究提供参数。     

额尔古纳河右岸的花岗岩

额尔古纳河右岸的花岗质岩石以往未进行过专门研究。笔者在野外观察基础上,对富克山—古莲一带的似斑状黑云母花岗岩体,运用岩石薄片鉴定、副矿物分析、岩石化学、黑云母全分析、原岩光谱分析、稀土元素分析、铷-锶同位素测定等一些数据、资料作了综合研究。初步认为,其成岩时代相当于燕山运动中期,岩石具有Ⅰ型花岗岩特征,为过渡性地壳同熔型花岗岩,属大型褶皱带内的同构造钙碱性花岗岩。     

矿物粒径对花岗岩单轴压缩特性影响的试验与模拟研究

高放废物深部地质处置目前受到世界各国的高度重视。花岗岩是我国高放废物地质处置工程的候选围岩,深入了解处置库花岗岩的强度及破坏特性对于处置系统的设计及性能评价具有十分重要的意义。作为矿物颗粒的集合体,花岗岩是一种由石英、长石和黑云母等矿物组成的非均质岩石,矿物粒径对其宏观力学特性影响明显。以我国高放地质处置库预选区阿拉善花岗岩为例,选取矿物粒径差异明显的似斑状花岗岩和中粒花岗岩两类岩石,采用单轴压缩试验与数值模拟相结合的方式研究了矿物粒径对岩石力学特性的影响。单轴压缩试验在MTS815岩石力学试验系统进行,数值模拟采用基于离散元的颗粒流程序PFC2D完成。数值模拟过程中,以试件表面图像为基础,采用数字图像处理技术获取岩石内部矿物组分的实际空间分布,从而建立了精确反映花岗岩内部矿物种类及其空间位置的数值模型。利用该模型对花岗岩的单轴压缩试验进行了数值模拟,并与试验结果对比,论证了模型的可靠性。试验及模拟结果表明,阿拉善花岗岩破坏形式为脆性张拉破坏,裂纹大多平行于轴压方向,数字图像数值分析方法可真实地反映材料细观结构。矿物粒径对材料力学特性的影响主要表现为:细粒、等粒结构的岩石强度高,粗粒、不等粒结构的岩石强度低。研究成果可为掌握矿物粒径对岩石强度及变形特性的影响提供依据。     

花岗岩矿物组成与其单轴抗压强度的相关性研究

花岗岩体是很多重要工程地基或围岩的首选。选取高放废物地质处置阿拉善预选区巴彦诺日公花岗岩样品,开展薄片鉴定,获得各花岗岩样品的矿物含量和粒径;通过单轴压缩试验,获得花岗岩的单轴抗压强度。通过对比各组样品矿物含量和粒径与单轴抗压强度,研究二者之间的关系。结果表明:对花岗岩单轴抗压强度影响最大的矿物是钾长石和黑云母,斜长石和石英的影响不明显;矿物粒径与单轴抗压强度的相关性不明显,但与某一结构岩石单轴抗压强度的相关性明显;花岗岩的强度不仅仅取决于组成矿物含量和粒径,对于其内部结构的细节（如微裂隙、矿物排列、胶结等）非常敏感。     

伊春地区晚印支期I型花岗岩带特征及其构造背景

晚印支期花岗岩岩石类型主要为一套含角闪石黑云母二长花岗岩及含黑云母正长花岗岩，岩石中暗色闪长质岩包体发育较普遍，富含角闪石及镁质黑云母，副矿物以榍石、磁铁矿、磷灰石常见，Al2O3／（Na2O十K2O＋CaO）〈1．1，显示出I型花岗岩特征。利用岩石矿物组合、岩石化学特征判别其产于碰撞后构造环境，认为造山后伸展体制是这期花岗岩形成的重要原因。岩石（^87 Sr／^86 Sr）；及δEu值反映其源区为壳幔过渡区，氧同位素（δ^18 O）测定值在5．5‰-10‰之间，具壳幔混源的特点，表明岩石来源于下地壳或壳幔过渡部分，与下地壳的部分熔融或壳幔过渡区部分熔融作用有关。     

Utilizing image processing techniques in lithologic discrimination of Buwatah area, Western Arabian Shield

The main task of this article is the evaluation of the IHS color transformation fusion, color composite ratios, and principal component analysis techniques for lithologic discrimination of the basement rocks exposed at Buwatah area, Western Arabian Shield, Saudi Arabia. Landsat ETM+ images were prepared and used to perform this task using PCI Geomatica software. IHS fusion technique was conducted through four main processing steps: (1) registration of the multispectral image (7, 4, and 2 in RGB) to the panchromatic image and then resample it to the same spatial resolution as that of the panchromatic image; (2) transformation of the three multispectral bands from RGB to IHS space; (3) substitution of the intensity value from the high spatial resolution panchromatic band; and finally (4) back transformation to RGB. The band ratios 5/7, 3/1, and 4/3 displayed in RGB, respectively, were used to produce the color composite ratio image. The first principal component (PC1), the second principal component (PC2), and the third principal component (PC3), displayed in RGB, respectively, were used to construct the color composite principal component image. The resultant images successfully discriminated the exposed rock units in the study area and a lithologic map has been constructed that is subjected to precise field verification. The stratigraphy of the area under consideration starts with metavolcanics and associated volcaniclastics as an oldest rock unit, followed by granodiorite–diorite, pink granite, biotite granite, acidic and basic dykes, and Cenozoic volcanics. A new rock unit (biotite granite) has been introduced that was not represented in previous mapping of the considered sector. The biotite granite is verified by field and petrographical studies.     

黑龙江镜泊湖地区蛤蟆塘火山空落堆积物形成机制研究

火山碎屑物的粒度、粒形和分布特征蕴含着其形成机制和喷发的环境信息。基于镜泊湖地区蛤蟆塘火山的一个空落堆积剖面的野外地质和岩相学,以粒度分析和分形理论定量研究了火山碎屑物的粒度分布、粒形几何及其分形特征。蛤蟆塘火山空落碎屑粒度分布均为单峰式,由岩浆爆炸形成的空落浮岩粒度峰值较小,而由射气岩浆喷发形成的含细花岗岩碎屑夹层的碎屑粒度峰值较大。空落浮岩颗粒的类球度、长宽比和凸度都小于含细花岗岩碎屑夹层的数值,表明空落浮岩颗粒相对不规则的特点。利用多段幂律方法拟合了蛤蟆塘火山空落碎屑颗粒分布规律,发现空落浮岩颗粒存在四个幂律分布段（即对应四个分形维数）,这是由于岩浆初始破碎、火山通道内的二次破碎以及风力筛选作用等造成的;含细花岗岩碎屑夹层的碎屑分布有两个幂律分布段（对应两个明显不同的分形维数）,即浮岩和花岗岩碎屑的形成是因不同破碎机制造成的。     

内蒙古大石寨地区稀土元素的区域分布特征

总结了内蒙古大石寨地区1∶25万区域地球化学调查获得的1点/4km2的水系沉积物组合样品中的La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y等15种稀土元素的区域地球化学分布特征。稀土元素分布与研究区中部的黑云母花岗岩密切相关,轻稀土主要分布在该岩体外围的二叠系地层中,重稀土主要分布在该岩体上方。该岩体上方和外围地层的稀土元素分布、稀土元素总量、轻重稀土比及δCe、δEu、(La/Sm)N、(La/Tb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N、(Gd/Lu)N等稀土元素分馏特征的差异明显。利用区域地球化学调查水系沉积物样品中的稀土元素含量,可获得研究区可靠的稀土元素区域地球化学分布特征,也可反映研究区地质特点,并为区域地球化学异常解译提供参考资料。     

使用图像分析方法研究单轴压缩条件下花岗岩中细观组分的定向性变化

使用图像分析方法,根据室内单轴压缩试验视频图像对花岗岩细观组分定向性的变化情况进行了分析。在对原始视频图像进行可读格式转换后,将可读视频图像转换成多帧静态图像,截取相同位置、相同大小的图像区域进行灰度化处理。对截取的每帧静态图像使用不同阈值识别花岗岩细观组分,得到不同时刻不同细观组分区域的分布情况。计算不同细观组分区域的长轴和短轴大小,根据各区域长短轴大小确定最小外接矩形,由长短轴交点与长轴中点定义长轴方向向量以计算全方向[0°,360P°P]内的长轴方向,进而计算不同细观组分区域的长轴走向,绘制不同时刻不同组分的长轴走向等值线图;计算不同时刻不同细观组分区域的面积以及概率熵,得到整个加载过程面积和概率熵的变化曲线。整个计算分析过程由自编程序自动实现。结果表明,在单轴压缩条件下花岗岩细观组分的定向性发生改变;不同细观组分的定向性增强区间相间分布、定向性减弱区间互不重叠,但某些区间为一种组分的定向性增强区间、另一种组分的定向性减弱区间;石英、长石、黑云母在加载过程中依次受力;不同细观组分在受力时面积变化出现明显异常;花岗岩中黑云母分布的有序性高于石英和长石;石英和长石在受力后区域分布变得有序,而黑云母在整个试验过程中的定向性无明显变化。研究成果对岩石变形破坏过程机理研究具有一定的参考价值。     

江西大湖塘北区石门寺矿段钨矿成矿条件与找矿预测

在大湖塘北区钨矿找矿勘查过程中,在总结分析20世纪80年代初针对石英大脉型黑钨矿的普查资料基础上,通过地表填图和老窿编录,发现前人认为的混合黑云母花岗岩与混合白云母花岗岩之间为截然清楚的侵入接触关系,二者之间稳定地分布着一层似伟晶岩壳;由空间关系和区域成矿规律推断似斑状黑云母花岗岩为燕山期侵入于晋宁期黑云母花岗闪长岩之中的成矿母岩。晋宁期黑云母花岗闪长岩为成矿有利围岩,在云英岩化等蚀变过程中释放出形成白钨矿的钙离子。燕山期似斑状黑云母花岗岩岩株与晋宁期黑云母花岗闪长岩岩基之间的侵入接触界面是最主要的成矿构造与成矿结构面,控制了主矿体的位置、形态与产状。在研究区内首次于新元古代花岗闪长岩中发现厚大的白钨矿工业矿体,并根据不同岩块混杂、被长英质充填物胶结等特征识别出热液隐爆角砾岩型矿体。基于对矿区成矿地质条件和矿床地质特征的新认识,修改了针对石英大脉型黑钨矿所做的详查设计,抓住细脉浸染型白钨矿这一主要矿床类型,及时调整了找矿目标和勘查手段,在短时间内实现了赣北地区钨多金属找矿的重大突破。通过与石门寺矿段成矿地质条件类比,预测毗邻的苗尾矿段与太平洞矿区找矿潜力大。     

光学遥感在识别花岗伟晶岩型锂矿床中的应用

花岗伟晶岩型锂矿是一种重要的锂矿资源,近年来,光学遥感技术在花岗伟晶岩型锂矿找矿应用中效果显著,开启了遥感找锂矿的研究热潮.本文基于对全球及国内花岗伟晶岩型锂矿空间分布特征、成矿地质特征的综合分析,归纳总结了目前伟晶岩型锂矿识别的光学遥感数据源及技术方法:ASTER、Landsat-8等中等分辨率影像具有较高的光谱分辨率,可利用锂矿独特的光谱特征,通过信息增强方法来识别锂矿;而WorldView-2、WorldView-3等高分辨率影像具有较高的空间分辨率,可以通过图像色彩增强方法提取到细小的伟晶岩型锂矿露头.提取技术方法包括RGB组合、波段比值、主成分分析、辐射增强等,RGB组合方法虽然能在锂矿提取中起到一定作用,但主观因素影响较大,且提取出的伟晶岩是否含有锂矿需要进一步研究;主成分变换以及波段比值主要依据锂矿的光谱特征信息,得出的结果具有客观性和科学性,但提取精度还需要提高;辐射增强通过改变影像的像元灰度值来突出花岗伟晶岩型锂矿信息,能够很好的解决花岗伟晶岩型锂矿和围岩光谱信息差异细微的技术瓶颈.最后,本文指出了多源遥感数据协同应用、自动化及智能化算法的引入等将是开展花岗伟晶岩型锂矿遥感找矿的发展趋势.     

巴彦诺日公地段花岗岩微裂隙发育特征研究

花岗岩是高放射核废料地质处置库的主要围岩之一,其水力学特征优劣直接决定了花岗岩体能否有效地阻隔地下水对处置库中核废物的侵袭。围岩微裂隙结构和化学风化程度是水力学特征的直观表现,微裂隙结构量化和化学风化程度计算对高放射核废料地质处置库埋藏深度的比选有一定的科学意义。本文以阿拉善某600 m的花岗岩钻孔内不同深度的岩芯作为研究对象,得到大量的微裂隙显微照片;通过测网法和图像处理技术,获得岩芯数字化的裂隙空间分布图像,并从中提取了微裂隙特征参数（裂隙条数、隙宽、裂隙率、裂隙面密度参数等）;然后,对微裂隙特征参数进行了统计分析,描述了裂隙空间分布变异性。花岗岩样品的化学风化程度评价指标有:天然含水率、CIA。同时,利用SEM-EDS探测裂隙部位形貌特征及元素含量等数据。最后,对花岗岩完整性与核废料处置库适宜性进行综合评价。通过本研究,得到了以下结论:（1）研究区的花岗岩微裂隙发育情况随深度增大逐渐变弱。（2）花岗岩受外力作用后微裂隙首先发育在石英中,其次是在长石和黑云母中。（3）临近破碎带,裂隙率、平均隙宽、裂隙条数均增大,同时受后期热液填充的影响,CIA也会表现出高值。（4）破碎带的发育,对周边完整岩体的微观破裂影响距离可以超过10.6 m,后期热液对下方完整岩体的侵染蚀变影响距离可以超过50.27 m。（5）通过综合评价,来自该钻孔不同深度的7个样品中,取自地下598.8 m处的样品所代表的位置最适宜作为核废料处置库深埋区。