香港岩石的硬度与点荷载指标和强度的关系

无损硬度测试——施密特锤及肖氏硬度实验和点荷载试验是三种经常用来间接测定岩石强度指标的方法。目前很多学者已提出了不同的经验关系,这些关系主要是把硬度指标、点荷载指标和单轴抗压强度、单轴抗拉强度与间接拉伸强度联系起来。但是在应用这些关系时,必须首先用当地的岩石特性数据加以验证,查看地质变化的影响,才可确保使用无误。本文的主要目的是根据大量香港岩石（包括花岗岩、石灰岩、大理岩和凝灰岩）的实验数据,提出一套适用于香港地区岩石的经验关系,另外也对其他经验关系作了考证。     

模糊数学在数字测井解释岩石强度中的应用

目前岩石相对硬度分六个等级,在实际工作中,可不考虑某一岩石的抗压强度的准确性,只需求出它隶属于某一级硬度的可靠程度即可,为此提出模糊模式识别方法解决这类问题:首先确定与岩石抗压强度相关的3个数字测井参数——强度指数、杨氏模量、密度参与计算,然后分配相应权重,构建与硬度级别相对应的6个模糊子集,最后建立判别岩石硬度分级的6个隶属函数作为模糊模式识别岩石硬度等级。判别原则:将任一深度的强度指数、杨氏模量、密度3个数据加权求和,将其值作为判别对象依次代入6个模糊模式得到6个计算值,按照最大隶属原则,确定其相对的硬度级别,该值越接近1,则其隶属于那个硬度级别的程度就越大。     

北大别山肖畈岩体地球化学特征和锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年

本文对肖畈岩体进行了系统的锆石U-Pb定年、岩石全分析测试,认为该岩体化学成分具超酸、富碱、弱过铝和贫钠富钾等特点,属超酸性富碱钾玄岩系列岩浆岩。岩石轻稀土明显富集,重稀土亏损,(La/Yb)N在10.65~20.53之间,δEu负异常中等,稀土元素分布曲线为左高右平倾斜的"U"字型,属后碰撞花岗岩类,与东秦岭—大别钼多金属成矿带中富钼中酸性小岩体地球化学特征一致。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得肖畈岩体似斑状花岗岩体的加权平均年龄值为139.30±0.64 Ma(2σ,n=12,MSWD=1.3),代表岩体的结晶年龄。研究认为肖畈岩体不是灵山花岗岩基同源岩浆演化的产物,它们分属两期岩浆活动,依据如下:1肖畈岩体成岩年龄早于灵山岩体近10 Ma;2肖畈岩体来源于下地壳相对高温高压岩浆源区,不可能由灵山岩体(低温岩浆)分异而成。肖畈岩体形成的地球动力学背景为中生代构造体制转换及其后伸展机制下岩石圈大规模拆沉减薄而引起的岩浆活动。地壳拆沉,幔源物质上侵,含斜长石一角闪石-石榴子石-辉石的高压麻粒岩下地壳部分熔融,形成肖畈深源浅成型富钼(铜)花岗岩体。     

MoS2对热压Fe基金刚石钻头胎体性能的影响研究

金刚石钻头是勘探工作中的常见破岩工具,但金刚石热稳定性较差,在钻进过程中会不断产生热量,干旱缺水条件下钻头自冷却对钻进效率的提高具有非常重要的意义。为降低干钻条件下钻头胎体与岩石界面间的摩擦因数从而减少钻进过程中金刚石的热损伤,在热压Fe基金刚石钻头胎体中添加二硫化钼(MoS₂),研究MoS₂含量对Fe基钻头胎体相对密度、洛氏硬度、抗弯强度以及与白刚玉砂轮干磨时的磨损量和摩擦因数的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等测试仪器分析了抗弯强度和摩擦磨损试验后的试样断口和表面的形貌及物相成分。试验结果表明,在试验范围内,Fe基胎体相对密度与MoS₂含量关系不大,但是与未添加MoS₂的Fe基胎体相比,其相对密度提高了约2.5%,达98%以上。Fe基胎体洛氏硬度随着MoS₂含量的增加先增大后减小,在MoS₂体积分数为8%时胎体硬度最大,洛氏硬度HRB值达101.3。Fe基胎体抗弯强度随着MoS₂含量的增加先增大后减小,在MoS...     

测井资料在岩石硬度预测中的应用

探讨了岩石硬度与测井参数间的关系,利用测井资料结合数学处理方法进行了岩石硬度预测方法研究。结果表明,岩石硬度与声波测井有很好的相关性,而与自然伽马测井无必然联系。在此基础上,利用声波测井资料建立了岩石硬度预测模型,并对预测模型进行了检验和修正,使预测精度达到90%以上。同时,该方法可以克服室内微钻头实验法中,由于岩心数量有限且实验用岩心为完整岩块,不能代表整个岩体性质的缺陷,实现了地层岩石硬度的快速实时预测,为钻头设计、选型、钻井工程设计提供了基础参数。      

甘肃卓尼喇嘛崖洮砚地质特征及成因

甘肃省卓尼县洮砚乡喇嘛崖洮砚位于新堡—洋沙复背斜核部的上泥盆统大草滩组中,矿体呈近SN向展布。本文通过洮砚的组成成分、结构构造、物理性质、化学性质、宝石学特征及成因分析,表明洮砚主要矿物为绢水云母,呈细小鳞片状结构,定向排列,具有富铝系列、伊利石型粘土特征,微量元素及放射性元素均很低的特点;岩石致密,固结程度中等,肖氏硬度为51~56,密度2.75~2.77 g/cm3,饱和吸水率0.45~0.47,孔隙度1.2%~1.3%,粒度0.011~0.053mm,遭受浅的区域变质作用,节理、裂隙发育程度低。     

藏北双湖地区上三叠统肖茶卡群的重新厘定及其地质意义

在双湖地区肖茶卡一带上三叠统肖茶卡群中发现2套砾岩，根据岩石组合、生物化石和界面特征，以2套砾岩为标志层。将原肖茶卡群分解为3个组级岩石地层单位，由下至上分别为肖切堡组、角木茶卡组和日干配错组。从岩石地层、生物地层和层序地层方面阐述了3个组级地层单位的特征和划分的意义。     

巴东组岩石能量耗散规律的实验研究

岩石变形和破坏可以看作能量耗散和释放的过程,基于巴东县城西壤坡库岸巴东组岩石压缩实验数据,利用岩石能量学分析理论,分析了巴东组岩石能量的耗散规律,并探讨了巴东组岩石的破坏模式和库岸斜坡失稳机制。结果表明:(1)压缩试验得到了4类破坏模式,其中楔形剪-张破坏模式的平均能耗最大、沿弱面剪切破坏的能耗最小; (2)峰值前外荷输入能(E1)、峰值前岩块损伤能(ED)及单位长度裂纹耗能率均表明,巴东组岩石在垂向上硬度不均。在构造作用下,岩体内部广泛发育顺层滑脱带; (3)硬度高的岩石常表现为脆性破坏,破裂时能量耗散速度快。硬质岩斜坡在破坏前所集聚的弹性能,远大于破坏时所需的破裂能,易发生剧烈滑动; (4)在矿物成分变化处,巴东组岩石能量分析的各项指标表现出明显的波动,灰质高的岩石强度相对于黏土质高者的强度大。研究成果对于解释巴东组岩石强度特征和巴东城区内滑坡的失稳模式具有参考意义。     

基于冲击耗能指数定量评价岩石硬度试验研究

岩石硬度是反映岩层软硬、可钻性和爆破难易程度的重要指标,解译冲击钻进钻具响应信息可为原位、快速、定量评价岩石硬度提供新思路。采用高精度数字型位移、液压和转速传感器监测冲击钻机的关键传动部位,搭建了冲击钻机数字钻进过程监测系统。平行开展岩石硬度测定和冲击钻进正交试验,建立了各类岩石的钻进响应信息标准数据库,深入剖析推进压、冲击压、旋转速度与冲击耗能之间函数关系,并提出利用冲击耗能指数定量评价岩石硬度的方法。研究发现,推进压和冲击耗能呈负相关的线性关系;冲击压和钻进耗能拟合曲线为开口向上抛物线,各种岩石对应曲率半径不尽相同,但对称轴基本一致;钎杆转速对钻进耗能的影响可忽略。通过对单位体积钻进耗能进行无量纲化处理,滤除了冲击钻进机械参数的影响,定义了可用于表征岩石硬度的新指标：冲击耗能指数η,其离散性小且与岩石硬度具有良好的相关性。利用数字传感技术获取和解译常规钻孔的钻进过程响应信息,可在不额外增加勘测或试验工作量情况下测定岩石硬度,为工程现场直接评价岩体参数提出了新途径。     

摆球硬度仪的试验报告(摘要)

福建省地质局定额队今年8月分编写的“岩石弹性硬度试验报告”内容很详细,有些论点对研究岩石弹性硬度与可钻性很有参考价值,本文系根据该报告扼要编写而成。     

一种测定岩石硬度的新仪器 摆球硬度仪

“硬度”一般是指一种物体抵抗另一种物体压入或刻入的能力。测定矿物普遍采用莫氏硬度,测定金属常用肖氏、罗氏和布氏硬度等。测定物体硬度的方法很多,但到目前为止对于测定岩石的硬度还缺乏一种完善的方法,特别是通过测定岩石的硬度来确定岩石级别的问题,更是急待研究的一个问题。我所宋信琮同志,在总路线的光辉照耀下,破除了迷信,创造了一种摆球硬度仪,现已试制成功。用这个仪器测定的硬度和岩石按可钻性的分级有着一定的关系,特介绍如下：     

岩石多次全过程压入硬度的测试试验

介绍了在ＭＴＳ８１５型岩石力学试验机上配置专用夹具和平底圆柱压模后成功地进行岩石表面多次全过程压入破碎试验的情况,分析了这种试验方法与传统的单次压入硬度测试法相比在反映岩石破碎过程特征、表征岩石压入硬度方面所具有的优点。最后邮进一步研究应解决的几个问题。     

《矿物岩石》2003年(第23卷)总目次

(以栏目、标题、作者、期、顺序排列 )●　矿物岩石祁连党河南山北坡中 -基性火山岩地质特征及时代李厚民　王崇礼　刘继庆等 ( 1 )　 1大兴安岭中南段燕山期两类不同成矿花岗岩类角闪石的化学成分及其成岩成矿意义吕志成　段国正　郝立波等 ( 1 )　 5我国天然锌铜金属互化物的发现和特征孙　燕　肖渊甫　王奖臻等 ( 1 )　 1 1天山海西期不同类型花岗岩类岩石化学特征及其地球动力学意义张增杰　陈衍景　陈华勇等 ( 1 )　 1 5东营凹陷沙三段烃源岩中火成岩岩石学特征分析翟庆龙　张允建 ( 1 )　 2 5阿尔泰造山带晚古生代斜长 -二长花岗质片…     

宝石的雕刻

宝石的雕刻广义的宝石包括单晶质宝石、多晶质宝石和有机质宝石等．大部分宝石须经打磨、雕刻才富有生气．雕刻基本原理都是利用宝石硬度的差异,例如摩氏硬度计中硬度高的宝石可以用来雕刻硬度低的宝石．若按雕刻位置,则大体可分为两类：外雕和内雕．外雕是指雕刻的位置...     

在车床上用碗形金刚石砂轮加工岩石试件

室内岩石力学试验必须将岩石加工成规则试件。在车床上用车刀切削岩石,对于莫氏硬度大于五级以上的岩样车刀极易磨损,且效率较低。岩石硬度愈高加工愈难。近来,我室用碗形金刚石砂轮代替车     

岩石磨蚀性的试验研究

岩石磨蚀性的试验研究在探矿工程以及其它采掘工程中都具有重要的意义。 本文详细地叙述了一种测定岩石磨蚀性的方法。作者利用钻铣磨床改装而成的装置,在规定的条件下（轴压力15kgf,转速400r/min,时间10min）,测定了25种岩石的磨蚀性指标;同时,还测定了在这些岩石中一字形钎头的磨次进尺、岩石的石英含量及粒度、岩石的压入硬度;并借助微机进行了数据处理与回归分析,对它们之间的相关性进行了评价。 实验与分析结果表明:利用简单易行的仪器来模拟工具在破碎岩石的过程中受到磨损的实质,在规定的条件下,测量标准物的磨损量,在数值上表征岩石的磨蚀性的方法是可行的;一字形钎头的磨次进尺是由岩石的磨蚀性和压入硬度共同决定的;影响岩石磨蚀性的主要因素是岩石的石英含量及粒度,岩石的压入硬度。     

塑性系数计算方法探讨与T1—59可编程序计算器的应用

我部探矿工程装备工业公司于去年二月颁发的《金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表》（试行）中，压入硬度也是主要指标。苏联学者史依涅耳在测定压入硬度时，同时测定压深得出了塑性系数指标，并按塑性系数将岩石分为三类六级，如表1。     

岩石压入硬度试验的简易方法

一、迴转钻进时岩石硬度概念迴转钻进时确定岩石可钻性的最主要因素一般认为是岩石的硬度和研磨性。其理论与实践依据是：第一、现用迴转钻进碎岩工具以硬质合金、金刚石作为钻头齿刃，钻进过程依赖压入—剪切、压裂—压碎的作用；细粒孕镶金刚石钻头以磨削破碎岩石。如果把磨粒放大，也和前者的破碎岩石作用相仿。十分明显，一般较坚硬的岩石总是比较软的岩石难以钻进，也就是钻进速度较低。     

最小钻压与岩石压入硬度的试验研究

维持孕镶金刚石钻头的正常钻速,需给钻头施加一个最小钻压。该钻压值随岩石压入硬度值的提高而增大;随钻头转速的提高而增加。通过对13种岩石的测试和同归计算,得出了最小钻压随压入硬度变化的表达式: P_(min)=44.3168+0.2633H_y     

小直径钎头钻进

矿山开采厚0.7公尺,倾角10—12°的矿体系用全掌子面法。开采厚度为1公尺。1955—1956年间,本矿山曾试验用小直径钎头钻凿10—12级（按普罗特家科诺夫教授的岩石硬度高级）硬度的岩石。炮眼系用OM-506型凿岩机38—36公厘和32公厘钻头干钻