高温后花岗岩循环加卸载力学行为数值模拟

高放核废料处置库在开挖和使用过中围岩不断承受周期荷载,进而影响了高放核废料处置库的安全稳定。基于此,本文使用数值模拟方法研究了高温作用后花岗岩循环加卸载力学行为,在得到一组可以反映高温作用后花岗岩三轴压缩力学行为细观参数的基础上,分析了温度及围压对循环加卸载应力-应变曲线、弹性模量和破裂过程的影响。研究结果表明,常温下循环加卸载应力-应变曲线与单调加载吻合较好,循环加卸载造成宏观裂纹两侧晶粒脱落;600°C高温处理后,单轴循环加、卸载过程都会对应微裂纹增加,导致应力-应变曲线偏离较多。而高围压限制了卸载过程微裂纹数目增加及Felicity效应,循环加卸载峰值强度与单调加载差距明显减小,但循环加卸载会造成宏观裂纹两侧出现晶粒压碎现象。弹性模量随循环次数变化主要分为峰前阶段、峰后破裂阶段及残余强度阶段。600°C处理后试样内存在大量热裂纹,弹性模量峰前阶段会存在明显上升阶段,且对围压更加敏感。     

兴城市龙王咀子地区花岗岩岩石地球化学、年代学特征及与铀成矿关系

龙王咀子位于青龙—锦西复杂构造带与西平坡—锦西壳断裂交叠部位,地处辽西重要的青龙—锦西铀金多金属成矿带的东段.通过对龙王咀子地区似斑状黑云母花岗岩进行岩相学、地球化学和锆石的U-Pb测年研究,岩石的成岩年龄为为燕山早期.样品具有过铝质特征为富硅过铝、钙碱性岩系列的高分异Ⅰ型花岗岩.岩石的稀土总量高,轻稀土富集而重稀土亏...     

花岗岩动态劈裂拉伸实验及动力作用机制

岩石作为一种常见的工程材料,其动态拉伸力学性能的准确核定及其破坏机理至关重要.借助霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验装置,对75块花岗岩试样进行了不同冲击速度下的动态劈裂拉伸实验,分析其动态强度与变形的应变率效应,以及冲击劈裂后的破坏形态,进而得到花岗岩试样的应变率、...     

山东金城地区焦家断裂带下盘隐伏花岗岩类岩石地球化学特征及锆石U-Pb年龄

胶西北金矿集区内中生代花岗岩类分布广泛,与区内金矿成矿关系密切。焦家断裂带深部下盘隐伏的岩体岩性以花岗岩类为主,其成岩时间及成因分类尚存在争议,本次在金城地区采取深部花岗岩类样品,开展了锆石U-Pb测年、主微量元素等测试工作,对花岗岩的岩相学特征、形成时间、岩石地球化学特征等进行了研究。金城地区焦家断裂带下盘深部花岗岩类为中生代侏罗纪玲珑型花岗岩（测得锆石U-Pb年龄值为158.4Ma和160.4Ma）和白垩纪郭家岭型花岗岩。本次研究花岗岩样品均表现为I型花岗岩的地球化学特征,说明玲珑型花岗岩重熔物质较复杂,若重熔地壳源岩为火成岩表现为I型花岗岩的特征,重熔的地壳源岩为表壳岩类,则表现为S型花岗岩的特征。区内中生代花岗岩类的形成与太平洋板块俯冲华北板块有关,属大陆弧花岗岩类,为火山弧构造环境。     

全风化花岗岩地层膨润土-超细水泥浆液滤失特性研究

针对全风化花岗岩地层注浆加固时,遇到微小孔隙时的浆液失水问题,开展不同膨润土-超细水泥浆液配方的滤失试验,并对滤失泥饼进行微观结构对比分析研究。结果表明,膨润土含量及其水化胶体的形态与分布决定浆液滤失性能;适量加入超细水泥,增加细颗粒含量,胶结体更易填充颗粒间隙,滤失量相比不加超细水泥试验组减小;超量加入超细水泥导致胶体被细颗粒包裹,则无法阻止失水,滤失量反而最大。采用有限元方法进行多孔介质内渗流的数值模拟研究,探究了胶体形态、分布对泥饼内渗流影响,发现分散块状和大、小孔隙状抗滤失性极差,完整膜状抗滤失性最佳。     

水泥改良花岗岩残积土的强度和崩解特性研究

直接将花岗岩残积土用作路基填筑,易产生溜坍、滑坡等病害.为了消除花岗岩残积土不良特性,对湖南省南岳地区花岗岩残积土粒径级配进行研究,得出该地区花岗岩残积土为砂质粘性土,为了提高其填筑路基的性能,采用不同掺入量的水泥对其进行改良,在压实度均为90%的条件下,利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪和自制崩解仪对各组试样分别进行三轴试验和崩解试验.改良的花岗岩残积土的抗剪强度和崩解试验结果表明,随着水泥掺量的增加,其抗剪强度逐步提高,遇水崩解状况得到逐步改善,当水泥掺入量达到6%时,能大幅提高花岗岩残积土的抗剪强度,其耐崩解性也得到了大幅度的提高和改善,可达到实际工程中改良当地花岗岩残积土的目的.     

南岳地区全风化花岗岩崩解特性试验研究

基于阿基米德定律,采用自制大型全风化花岗岩崩解仪,分别对南岳地区全风化花岗岩原状、烘干、风干、带有护筒支护等不同状态的试样进行崩解试验研究.试验中运用最小二乘法,拟合量筒读数与崩解仪排水体积的直线关系方程式,改进浮筒初始读数方法,减少读数误差.试验结果表明,试件整个崩解过程中分为3个阶段:第二阶段的崩解速率最大,其次为第一阶段,崩解速率最小为第三阶段;失水方式直接影响崩解时间,烘干状态下,试件失水最为剧烈,崩解时间最短;护筒支护状态下,减少了水与试件的接触面积,延长了试件崩解时间.该研究成果为南岳全风化花岗岩地区的土建工程建设提供参考依据.     

高温三轴应力下花岗岩声发射中的噪声分析

通过实验研究了大试件花岗(Φ0200 mm,长400 mm)在三轴压力(轴压860 kN、围压1150 kN)状态下随温度变化的热破裂声发射噪声规律,辨别出了高温三轴应力条件下岩石热破裂的声发射中的噪声.同时,对实验各个阶段中噪声产生的原因以及噪声对岩石声发射的影响进行了详细的分析.     

湖南丫江桥花岗岩中锆石的Hf同位素地球化学

在丫江桥过铝花岗岩中, 锆石可以分作两期, 分别形成于岩浆定位前的深部岩浆房内和岩浆定位后的侵入部位. 这两期锆石的原位Hf同位素分析揭示, 该花岗岩浆主要来自地壳物质的深部熔融. 然而, 部分较高的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf数据表明, 这些花岗质锆石中可能包裹了形成于幔源岩浆的细小锆石(其粒径小于激光束斑). 事实上, 背散射电子图像和电子探针分析显示, 在部分第1期锆石内部存在着另一种形态和成分不同的锆石晶体, 它们可能是在花岗质岩浆形成初期混入的幔源岩浆中的结晶产物. 因此, 推测丫江桥过铝花岗岩的产生与地幔岩浆的底侵作用有联系.     

藏北羌塘南缘早白垩世青草山强过铝质S型花岗岩的成因: 来自地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

藏北羌塘南缘扎普?多不杂岩浆弧内的青草山花岗岩体由花岗斑岩和石英二长斑岩组成, 目前缺乏地球化学和年代学数据来约束其成因和形成时代。用 LA-ICP-MS 方法测得石英二长斑岩锆石 206Pb/238U 年龄加权平均值为122±1 Ma (MSWD=3.9), 花岗斑岩的锆石SHRIMP U-Pb 年龄为114.6±1.2 Ma (MSWD=1.1), 表明岩体形成于早白垩世。岩体含白云母、堇青石, 无角闪石, 具有富铝(A1₂O₃ 含量: 14.81%~15.86%)、贫钙(CaO 含量: 1.10%~2.44%)、总碱含量高(K₂O+Na₂O 含量: 6.86%~8.80%)的特征, 铝饱和指数 A/CNK 为1.06~1.20, 在 CIPW 标准矿物计算中出现刚玉分子(1.20%~2.86%), 未出现透辉石, 表明该岩体为一套强过铝质亚碱性 S 型花岗岩。(La/Yb)N=3.24~16.20, LREE/HREE=4.37~12.4, 在配分曲线上显示左高右低的特征, 富集Rb, Th, U, K, La, Ce 等大离子亲石元素, 亏损Ta, Nb, P, Ti, Y 等高场强元素, 具有较典型的岛弧岩浆岩地球化学特征。研究结果揭示, 青草山花岗岩为班公湖?怒江洋壳北向俯冲背景下, 上地壳杂砂岩质成分发生部分熔融作用的产物。