60Co-γ射线在花岗岩中线性吸收系数的测定

本文测量了60Co γ射线在花岗岩中的线性吸收系数μ岩=0.148cm-1,它将为辐照室屏蔽材料的选择和屏蔽厚度的计算提供可靠的依据。     

云南腾冲高分异花岗岩锂、铷的工艺矿物学特征

为了厘定云南腾冲地区白垩世高分异花岗岩锂、铷的赋存状态以及工艺矿物学特征,并为区域关键金属综合利用提供解决方案,选取水城矿区代表性花岗岩为研究对象,利用扫描电镜、能谱仪及矿石自动测定系统,开展单矿物化学成分、物相、元素赋存状态、矿物嵌布粒度等岩矿相学及工艺矿物学研究。研究结果表明：Li主要赋存在云母类矿物中,Rb主要赋存在长石以及云母类矿物中;云母主要为铁锂云母,其次为白云母,多为形态较规则的片状,与长石、石英相互之间的镶嵌关系较简单;长石以钾长石居多,其次为钠长石,均与云母的镶嵌关系较简单,预计经适度磨矿后云母与长石即可获得较充分的解离;经理论计算,云母精矿产率为5.76%～6.60%;Li₂O和Rb₂O的品位分别为0.62%～0.73%和0.53%～0.55%;Li₂O和Rb₂O的回收率分别为91.11%～91.30%和38.20%～39.56%。云母具有不均匀中细粒嵌布的特点,所以选择74μm的磨矿细度较为适宜,此时样品中95%左右的云母可获得解离。云母与石英、长石相互之间的结合力相对较低,有...     

风化作用下层状板岩I型断裂特性试验研究

以甘肃岷县在建木寨岭隧道层状炭质板岩为研究对象,首先对即时烘干试样(试样加工完成后立即用烘箱烘干)和静置风化(加工后室内常温通风放置60 d)试样开展巴西劈裂试验,然后,对静置风化试样开展直缝半圆盘(SCB)试样三点弯试验,系统研究层状炭质板岩抗拉强度及其I型断裂特性.研究结果表明:即时烘干和静置风化炭质板岩试样抗拉强...     

高温作用后花岗岩抗拉特性变化试验研究

以含有石英、长石与黑云母矿物成分的花岗岩为试验对象,利用高温SHPB(split hopkins on pressure bar)装置展开动态劈裂拉伸试验,研究高温作用后花岗岩的抗拉特性变化情况,并采用X射线衍射仪获取了花岗岩矿物质成分的抗拉特性参数;依据SHPB装置一维应力波与应力均匀性基本假设,推理获得了花岗岩应力分布与抗拉强度的计算公式﹒试验结果表明：高温作用后,花岗岩抗拉强度随冲击气压的提升而增加;其抗拉特性变化仅与石英和长石成分有关;当温度一致时,冲击气压与花岗岩平均抗拉应变率成正比,且温度越高,花岗岩平均抗拉应变率趋于稳定的速度越慢;当高度一致时,随着温度的提升,花岗岩抗拉强度先下降后增长再下降,最终趋于稳定,且高度与抗拉强度呈正比﹒     

赣南花岗岩风化边坡破坏模式及其失稳预测

赣南地区花岗岩分布广泛,构造裂隙发育,风化作用强烈,在降雨及人类工程活动影响下边坡地质灾害频发.研究这一地区花岗岩边坡破坏模式和失稳运动过程,可以有效科学地进行边坡防治.基于现场地质调查和资料收集,分析了赣南花岗岩边坡地质灾害分布特征,并将该地区边坡地质结构分为土质边坡、浅层风化边坡、岩质边坡和岩土混合边坡4类;边坡破坏模式主要有坍滑型、崩滑型、混合型、沿结构面滑移型4类.采用非连续性变形分析(DDA)方法模拟了各类边坡失稳运动破坏过程,对其破坏影响范围进行了预测,其中混合型以及沿结构面滑移型危害最大,影响范围最广.根据赣南花岗岩边坡4类破坏模式特点,提出了相应的防治对策,可望为赣南花岗岩区居民建房选址及地质灾害防治提供理论和技术支撑.     

煤样浸水过程中水化学效应研究

为研究地下煤层开采中,水化学作用对预留安全煤柱的化学影响,对取自大柳塔5~(-2)煤样进行完全静态浸泡试验,浸泡时长以溶液pH波动变化幅度而定,通过对浸泡煤样溶液的pH及氧化还原电位值动态变化监测,分析盐水溶液pH及氧化还原电位与煤样水化学过程的对应关系,并结合非平衡态热力学理论判定,解释煤样水化学作用的根本原因;结果表明:煤样浸水初期溶液pH(0～4 h)降低,煤岩矿物及有机碳氧化反应产生大量酸性水,随浸泡时间的增加,煤岩长石类矿物及方解石、白云石等消耗大量的H~+,生成稳定的黏土矿物,同时长石类矿物溶解的阳离子与黏土矿物裸露表面产生离子反应,引起pH总体上升;结合非平衡态热力学理论,浸水煤样与外部环境的存在温差、水岩之间相互作用及渗流力的产生等,加快熵产生率,因此煤样浸水水化学效应所导致溶液pH及氧化还原电位值变化均属于煤样化学风化自发体系。     

新疆花岗岩物理力学性质的矿物组成和微观结构分析

为分析不同类型花岗岩物理力学性质差异,通过选取不同粒径的新疆花岗岩试样进行电镜扫描和矿物成分测试试验,研究岩石矿物组成和微观结构与其物理力学性质之间关系。结果表明：花岗岩中石英和长石矿物胶结很好而具有孔隙率低和强度高特点;随着粒径增大,花岗岩中云母含量增加,导致粗粒花岗岩的孔隙率较高和强度偏低;通过电镜扫描得出花岗岩微观结构质密,矿物胶结很好,颗粒分布均匀,从而具有孔隙率低和强度高特点,同时由于细粒花岗岩微观结构更质密且晶粒镶嵌紧密而孔隙率最低但强度最高。可见天湖细粒花岗岩体由于质密、低孔隙率和高力学强度的特点更适合作为高放废物地质处置岩体。     

信江流域地下水水化学特征及形成机制

地下水质量是鄱阳湖水生态环境重要组成部分,研究地下水的水化学特征、形成机制对流域水资源合理开发利用和生态文明建设具有重要意义。利用Gibbs图解法、相关性分析法以及主成分因子分析方法等分析了鄱阳湖信江流域地下水的水化学特征和形成机制。结果表明:大气降水是地下水的主要补给来源,Ca~(2+)、Na~+、HCO~-_3是地下水中优势离子,受水文地质情况及人类活动影响流域内水化学类型主要以Ca-HCO_3、Ca-HCO_3·SO_4为主。地下水中离子主要来源于岩石风化,Ca~(2+)、HCO~-_3、Mg~(2+)主要来自碳酸岩风化,Na~+、SO_4~(2-)主要来自蒸发岩的溶解,NO~-_3、Cl~-主要来自人类活动,K~+主要来源于硅酸岩风化输入,人类活动的影响主要为工矿活动;同时Ca~(2+)、Na~+还受到阳离子交替吸附作用影响,阳离子交替吸附作用参与了地下水水文地球化学过程。碳酸岩、蒸发岩、硅酸岩、人类活动、大气降水对地下水溶质贡献率分别为29.6%、19.9%、12.1%、19%、19.4%。     

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。     

岩石风化程度对土岩双元基坑变形的影响

土岩双元基坑是指开挖深度范围内,上部为土层,下部为岩层的基坑。由于下部岩层的力学性质与土层差异较大,因此传统纯土体的一元结构基坑相关理论与经验对该类基坑的适用性较差。本文利用FLAC3D有限差分软件,建立不同岩石风化程度的土岩组合基坑计算模型,研究不同岩石风化情况下土岩双元基坑的变形规律,并用连续-离散耦合模型模拟土+破碎岩石基坑失稳过程。结果表明：若岩层完整,最大水平位移出现在土层中,岩层中水平位移很小;若岩层为破碎状,最大水平位移有可能出现在岩层中;岩层中的粘土夹层也可能是基坑最大变形出现的部位;破碎岩石内部的破坏是同土层同步发育的,最终二者一起发生整体滑移破坏。了解基坑的变形规律,有助于针对性地采取加固措施,对破坏区域的细观研究为基坑支护设计提供了依据。