基于裂纹体应变的深埋大理岩加、卸荷破坏机制研究

为了弄清深埋硬岩的加、卸荷破坏机制,系统开展了深埋大理岩的常规三轴试验、保持 不变的卸围压试验和变 的卸围压试验等。以裂纹体应变为主要分析变量,结合体应变、等效塑性应变等参量深入分析上述不同应力路径下硬岩的破坏过程。运用裂纹体应变-轴向应变曲线、等效塑性应变-轴向应变曲线和轴向应力-应变曲线来解释岩石破坏过程所产生的现象与规律。结果表明：在裂纹闭合阶段岩样裂纹闭合的变化程度（裂纹体应变改变的大小）可以反映岩石的初始损伤程度;裂纹闭合阶段对岩石弹性模量的计算有重要的影响,需要根据合适的阶段划分,消除裂纹闭合阶段对弹性模量计算的影响,进而得到较为准确的弹性模量;在卸围压点处岩石的可闭合程度突然增加,裂纹体应变-轴向应变曲线发生突变;岩石卸荷破坏过程中裂纹扩展存在滞后性。研究成果有助于进一步理解深埋硬岩的加、卸荷破坏过程和机制,为深埋隧洞的灾害防治提供理论依据。     

时间对大理岩凯塞效应的影响

岩石的凯塞效应具有记忆历史最大应力和应变的能力,但时隔两月对大理岩样品进行再加载试验表明,尽管大理岩仍有凯塞效应出现,但凯塞效应记忆先前应力和先前应变的准确程度不高。笔者认为岩石声发射产生的原因在于其内部存在的裂纹,岩石凯塞效应的机理则在于对其先前损伤的记忆。按照笔者确定的损伤因子,凯塞效应具有记忆先前损伤的能力,时隔两个月对大理岩样品进行再加载试验,凯塞效应记忆先前损伤的准确程度仅损失3%。文章从时间因素证明了凯塞效应的机理在于对先前损伤的记忆。      

锦屏水电站引水隧洞大理岩卸荷变形特性试验

锦屏水电站属于国家重大工程。其引水隧洞洞线长、洞径大、埋深大,围岩岩性组合复杂,断裂构造发育,特别是该区为高地应力区。隧洞的开挖过程,就是围岩的卸荷过程。通过对大理岩在保持轴向应力不变的条件下的卸围压试验的分析,讨论了卸围压时围压与弹性模量、泊松比、轴向应变的关系,得出了卸围压时大理岩的轴向变形呈非线性特性的结论。     

辽宁宽甸砖庙矿区硼矿床地球化学特征

砖庙矿区硼矿石及含硼大理岩以富镁为特征,B的富集与Mg的富集关系密切。岩(矿) 石在蚀变(或成矿)过程中伴随着微量元素的迁移、富集,岩(矿石)的REE丰度变化范围较大。 通过对含硼白云质大理岩C、O同位素及B同位素地球化学进行分析显示了该矿床海相沉积碳酸盐 岩的特点,地层及矿体中的硼质同来源于深部。     

四川省石鑫大理石矿床特征及矿石工艺性质

石鑫大理石矿床是四川省优质大理石重要的生产基地。矿床主矿体赋存于下二叠统上部地层,主要岩性为结晶灰岩夹白色-浅灰-灰色大理岩。通过地质调查和样品测试分析,系统研究了矿床地质背景、矿床特征和矿石主要工艺性质,结果表明,各项指标达到或优于同类矿石国家标准。矿床开采技术条件较好,矿石加工技术性能优良,具备良好的开发前景。为矿区大理石的合理开采和综合利用提供了科学依据。     

Deformation Mechanisms of Carrara Marble Under Increasing Temperatures from 300℃ to 550℃

Deformation experiments of Carrara marble were conducted under increasing temperatures (temperatures 300℃～550℃ , confining pressure 0.5Mpa, strain - rate 5 × 10- 6 s-1). The experiments reveal that calcite rocks show different deformation behaviors and corresponding microstructural characteristics under different temperatures. By analyzing microstructural characteristics, preferred grain shape orientation variation of the primary rocks and deformed specimen, the deformation features of Carrara marble are summarized: twinning, fracturing dominates deformation of the rocks at temperatures between300℃ and 450℃; dynamic recrystallization occurs in the temperature range of 450～550℃; the brittle to crystalline plasticity transition deformation is observed at around 450℃, twinning and crystal - plastic deformation become dominant with further increasing temperature.     

深部硬岩剪切边界下应力诱发片帮的机制研究

深部工程开挖现场发现硬岩的剪切破坏过程对地下工程稳定性具有重要影响。深埋硬岩隧洞边墙处片帮或板裂主要为压致拉裂的结果,可通过室内单轴压缩试验来模拟;而拱肩和底角处的片帮或板裂多数是在剪切边界下形成的,需通过室内完整硬岩直剪试验来再现。针对不同类型硬岩压致拉裂型片帮,已进行了相当深入的研究,但对完整硬岩剪切边界下应力诱发型片帮的直接研究还存在着不足。为了深入研究深埋硬岩隧洞片帮或板裂的形成机制,采用FLAC3D软件模拟隧洞不同位置处围岩受开挖扰动的应力调整过程,根据中国锦屏地下实验室二期工程区域的片帮统计结果,将深埋硬岩隧洞片帮划分为压致拉裂型和剪切边界应力诱发型两类,提出剪切边界应力诱发型片帮形成过程的概念模型;利用完整大理岩设计了不同正应力下压剪破裂到剪切滑移的连续性直剪试验,试样典型片帮破坏结果验证了概念模型的合理性。     

韩国春川软玉的矿物学研究

采用常规宝石学测试、偏光显微镜观察与电子探针(EPMA)分析对具有矿化分带的韩国春川软玉进行研究。结果表明,春川软玉主要矿物组成为透闪石,其次有透辉石、方解石、白云石、滑石等。矿化分带分为大理岩带、蚀变带、软玉+蚀变带、软玉带,是白云质大理岩经过多次交代与变质作用形成的。     

“米黄玉”的宝石矿物学特征

湖北省郧县产有一种矿石,因其色如黄米而俗称为＂米黄玉＂,其质细腻柔润、色泽纯净剔透。本研究选取6件＂米黄玉＂样品,采用常规宝石学方法、薄片观察、红外光谱、X射线粉末衍射、LA-ICP-MS等测试手段,对其矿物学、宝石学和谱学特征进行了研究,并对其品质评价进行了探讨。结果显示,＂米黄玉＂样品的组分纯净,结构呈短柱状晶体镶嵌排列,单个晶体的颗粒大小在长0.240~0.880 mm、宽0.064~0.160 mm范围内波动,并呈定向排列;其主要化学成分为CaCO3,含少量的MgCO3,成分纯净,杂质元素较少。依照GB/T 16552—2003《珠宝玉石名称》,对宝石级＂米黄玉＂应直接采用＂大理石＂的名称,可在备注中注明：俗称＂米黄玉＂。     

内蒙集宁地区孔兹岩系中大理岩的形成时代——长英质片麻岩中LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的证据

研究区位于华北克拉通西部孔兹岩带东段的集宁一带,区内的孔兹岩系由下部的榴云片麻岩组合和上部的大理岩组合组成。在大理岩组合的底部发现了数层与薄层大理岩互层的长英质片麻岩,岩相学、锆石特征和原岩恢复指示该长英质片麻岩原岩为长石砂岩。对长英质片麻岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析,在70个锆石颗粒中获取了72组锆石数据。其中:碎屑锆石数据中年龄最小的为(2 091±20)Ma,可以代表长英质片麻岩原岩沉积时代的下限;19组集中在1.8～1.9Ga的变质锆石207Pb/206Pb表面年龄的加权平均值为(1 852±15)Ma(MSWD=0.7),该年龄值可以代表长英质片麻岩原岩沉积时代的上限。结合前人研究成果可以认为:集宁地区孔兹岩系中大理岩形成于(2 091±20)～(1 852±15)Ma的古元古代,并在(1 852±15)Ma遭受了区域变质作用,同时也进一步说明大理岩为孔兹岩系的重要组成部分;横贯西部陆块的孔兹岩带中,孔兹岩系原岩的源区曾存在大规模的花岗质岩浆活动,但是带内各个部位有着不尽相同的物源区;孔兹岩系不是由附近太古宙岩石提供碎屑物质的原地沉积,而是古元古代晚期构造作用叠置与附近太古宙岩石产在一起的外来构造岩片。