矿井粘土岩特性及其对巷道稳定性的影响

在分析龙口矿区2号煤层顶底板粘土岩的物质组成、微结构和物化特性的基础上,讨论了粘土岩的膨胀特性对巷道稳定性的影响,进而指出了本研究在巷道工程应用中的意义。     

河南某地粘土矿中锂绿泥石的发现及初步研究

本文将粘土岩中含锂最高(Li_2O——1.76%)的16号样品分成八个粒级,采用X射线粉晶照相、X射线粉末衍射,红外吸收光谱、差热、化学全分析、透射和扫描电镜以及质子核磁共振和顺磁共振等手段,对其进行了较详细的研究。结果表明,样品主要由结晶较好的细粒锂绿泥石组成,含少量的伊利石。经计算得锂绿泥石的化学式为: (Li_(0.68) Ca_(0.01) Na_(0.01))_0.70 (Al_(3.85) Mg_(0.09) Fe_(0.05)~(2+) Fe_(0.01)~(3+))_4 (Si_(3.11)Al_(0.89)O_(10))(OH)_8利用X射线衍射强度估算,锂绿泥石在全岩中的含量约为85.1%,因而该样品可称做锂绿泥石粘土岩。根据锂绿泥石的共生组合和化学组成,结合显微镜下鉴定结果,推断本区锂绿泥石是伊利石在成岩作用中于较适宜的条件下转变来的。     

黄河西霞院工程坝基黏土岩的工程地质特性研究

黄河西霞院工程电站厂房地基为上第三系洛阳组黏土岩类地层。现场勘察揭示该黏土岩具有特殊的工程地质性质,在开挖或遇水时风化分解较快,由岩石的性质转变为土的性质。为了更好地了解洛阳组黏土岩的工程特性,进行了一系列室内试验和现场大型剪切试验。该黏土岩的黏土含量最高达53.7 %,黏土矿物成分以蒙脱石为主,含量在28 %～38 %,岩体的膨胀率为0.6 %～4.9 %,单轴抗压强度为0.11～1.04 MPa,凝聚力为132.2 kPa,内摩擦角为22.29°。研究表明洛阳组黏土岩具有典型的软岩硬土特征。     

泥岩蠕变行为的实验研究及其描述

利用自行研制的岩石三轴蠕变仪,对泥岩进行了系统的三轴蠕变试验。试验中考虑了轴压σ1和围压σ3对蠕变的影响。结果表明,当围压σ3一定时,轴向应力σ1增加,蠕变加快,在稳态蠕变阶段的应变率增大,试件的寿命缩短。而当应力差?σ=σ1–σ3保持不变时,围压σ3增加,蠕变减慢,稳态蠕变阶段的应变率也减小,试件的寿命增加。利用非经典粘塑性损伤本构模型对试验现象进行了分析,得到了较为满意的结果。     

贵州大方地区粘土岩成因探讨

大方庆阳煤矿区龙潭煤系和茅口灰岩界限粘土岩分析结果表明:该层粘土岩为黄铁矿质高岭石粘土岩,对其化学成分中Na2O、K2O、MgO、CaO和Pb的研究认为,该层粘土岩是在安静低能、酸性介质还原环境下,为受峨眉山玄武岩影响的火山事件沉积粘土岩。     

山西大同小峪煤矿煤系粘土岩夹矸地球化学特征

采用化学法和中子活化(INAA)法,对山西大同小峪煤矿山西组和太原组的3件不同粘土岩样品的8种常量元素(氧化物)和33种微量元素含量进行了测定。通过对具有示踪意义的元素及其比值的对比分析表明,3个样品总体上均不具有典型的沉积岩特征,应该是由酸性或酸性偏碱性火山物质(降落的或陆源搬运的)在地表覆水较浅的弱氧化条件下经原地淋滤、蚀变形成的。岩石总体蚀变程度较高,不稳定或较不稳定的元素大量流失,甚至一些较稳定的元素(如高岭岩中的铁、锰)也明显流失。蚀变环境及介质条件、成岩原始物质组成及其粒度大小以及粘土物质组成是造成粘土岩类型及其不同类型间元素含量差异的主要原因。     

贵州西部氟中毒地区氟来源地质背景研究

贵州省西部广泛分布上二叠统煤系地层,燃煤型氟中毒严重影响当地居民的身体健康。引起氟中毒的氟是多来源的,影响氟中毒的因素是多方面的。高氟含量的岩石粘土岩、煤、页岩等是氟的初始来源体;高氟含量土壤是氟第二个层次的来源;高氟含量土壤中种植的农作物是第三个层次的来源;燃煤烟尘直接排放室内空气中和用燃煤烘烤食物等,使空气、食物和水中氟含量增高,是一重要的人为氟来源。人通过呼吸高氟含量的空气和食(饮)用高氟含量的食物(水)将氟沉淀在体内,造成氟中毒。     

基于塑性损伤的黏土岩力学特性研究

一系列三轴压缩试验表明,黏土岩的力学特性与其应力状态相关。主要表现为:围压越大,黏土岩试样应力峰值越大,且峰值出现得越晚。这是因为高围压试样内部微裂纹闭合趋势更加明显,从而对于微裂纹的发展具有一定的抑制作用。但在软化过程中应力的跌落程度受围压影响不大,这是因为软化过程中,不同围压作用下试样内部的微裂纹均逐渐贯通,并发展成同类型的剪切面,对试样力学性能的削弱大致相同。在试验研究基础上,以微裂纹作为损伤基元,引入受应力状态影响的损伤演化方程(因微裂纹的发展受应力变化影响),建立新的本构模型,通过Abaqus及子程序对新模型进行数值实现。模拟结果与试验结果对比表明,该模型可以有效地描述黏土岩的力学特性。研究成果为黏土岩相关地下工程施工提供了更可靠的理论指导。     

内蒙古苏宏图地区黏土岩矿物组成与地球化学特征

为探究内蒙古苏宏图地区黏土岩的地球化学特征、沉积物质来源和构造环境,利用多晶X射线衍射（XRD）和ICP-AES/MS分析法对苏宏图地区SZK-2井20件黏土岩岩芯样品进行分析测试。结果表明：XRD分析显示苏宏图地区黏土岩中黏土矿物组成以伊利石为主,伊利石质量分数平均值为37.64%;与大陆上地壳相比,黏土岩相对富集SiO2、Al2O3、Zr、As,贫P2O5、MgO、MnO、Cr、Ni,两者的K2O、TiO2、Sr、Ba含量接近。黏土岩中稀土元素特征为轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,表现为明显的右倾,出现明显的Eu（平均值=0.60）负异常和Ce（平均值=1.01）轻微负异常,与大陆上地壳稀土元素的配分模式较为相似;K2O/Na2O-SiO2和微量元素构造背景判别图解中,样品多数落在大陆岛弧区,少量落在活动大陆边缘,反映了苏宏图地区沉积时期的物源来自于上地壳长英质物源且形成于大陆岛弧的构造背景中。