香港全风化花岗岩饱和直剪试验中的剪胀问题

通过对全风化花岗岩的慢剪试验,指出了在直剪试验中出现的两种垂直位移变化形式,其对土体的剪胀剪缩性质的 反映与三轴试验是一致的。剪胀的发生与土体的密实程度密切相关;随垂直压力的增大,剪胀发生所需剪应力也增大;剪应 力达到峰值所需要剪位移总是比剪胀发生时所需的剪位移大。     

Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的吸附

采用批式法研究了粉碎的甘肃北山花岗岩样品(BS03,600 m)对Se(Ⅳ)的吸附作用.实验结果表明:在pH 3-7范围内,Se(Ⅳ)的吸附分配比(Kd)基本不随pH变化;当pH＞7时,Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的Kd随pH的增大而减小.Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的吸附不随离子强度变化.北山地下水条件下的Ca2+(4.10× 10-3 mol· L-1)和SO42- (3.17×10-3 mol·L-1)对Se(Ⅳ)的吸附没有影响.此外,Se(Ⅳ)/Eu(Ⅲ)/北山花岗岩三元吸附体系的实验结果表明,Se(Ⅳ) (1.46× 10-5 mol·L-1)和Eu(Ⅲ)(3.33×10-6 mol·L-1)在北山花岗岩上的吸附作用相互之间没有表观影响.通过假定HSeO3-在广义的吸附位点(三)SOH上发生了生成(三)SHSeO3和(三)SSeO3-的两个表面配位反应,定量解释了Se(Ⅳ)的吸附实验结果.     

基于XRD-Rietveld全谱拟合技术定量分析花岗岩风化壳中矿物组成

XRD-Rietveld全谱拟合方法突破了传统XRD定量分析的众多技术局限,在解决复杂多相混合物的定量问题方面具有显著优势。将XRD-Rietveld全谱拟合方法引入风化壳矿物学研究,有助于解决长期以来地学界对风化壳中矿物组分缺乏准确定量认知的技术瓶颈。在制定专门针对风化样品的全谱拟合精修策略基础上,以广西玉林大容山地区的花岗岩风化壳为研究对象,对发育在两组不同岩性之上的风化剖面(剖面A和剖面B)进行了对比研究。结果表明,风化剖面A(母岩为粗粒黑云母花岗岩)的矿物组合及含量变化范围为：高岭石(6.05%～44.67%)+伊利石(15.85%～49.59%)+石英(29.72%～46.15%)+钾长石(12.04%～22.85%)+斜长石(24.33%～32.70%);风化剖面B(母岩为细粒黑云母花岗岩)的矿物组合及含量变化范围为：高岭石(3.12%～11.47%)+伊利石(13.95%～31.94%)+石英(26.60%～58.05%)+钾长石(13.70%～43.47%)+斜长石(17.95%～23.47%)。两组剖面的全谱拟合修正因子R_wp值<15且gof值<5,计算谱与原始谱拟合效果好,指示矿物定量数据可靠,且能与地质规律较好匹配。在地质意义上,本研究通过母岩原生矿物与次生矿物的含量同步变化,深入揭示了研究区内花岗岩的化学风化过程,厘定了长石类矿物在亚热带气候环境下所经历的长石→伊利石→高岭石演变序列。基于剖面A与剖面B中粘土矿物总量和矿物构成出现显著差异,研究认为在研究区内粗粒黑云母花岗岩比细粒黑云母花岗岩更易遭受强烈的化学风化作用。     

基于Lagrange及SPH算法的花岗岩侵彻数值模拟

为研究不同算法对弹体侵彻花岗岩模拟的影响,基于仿真分析软件LS-DYNA中的Lagrange算法及SPH(Smooth particle hydrodynamics)算法,采用Lagrange、SPH-Lagrange耦合及SPH算法分别对弹体侵彻、贯穿花岗岩靶体进行数值模拟,并从计算效率、侵彻深度、速度衰减、靶体损伤、Mises应力分布多方面对比模拟结果,分析3种算法用于研究岩石侵彻问题的优势和不足。研究表明:Lagrange算法的计算效率最高,计算精度高,但存在单元畸变、无撞击溅射、无后坑区等问题;SPH算法的计算效率最低,但模拟效果良好;SPH-Lagrange耦合算法兼具二者优势,但会导致应力滞后和应力波不稳定衰减。在大型模拟中应优先选用Lagrange算法和SPH-Lagrange耦合算法。     

不同卸围压速率下花岗岩的力学性质及声发射特征

为了研究不同卸围压速率下花岗岩的力学性质,利用RMT-150B岩石力学试验系统对花岗岩试样进行恒轴压卸围压应力路径试验。试验结果表明:相同的初始围压下,随着卸围压速率增大,岩样的延性减小,表现为脆性破坏。卸围压速率越大,卸围压阶段的应变率越高,但总变形量小;当卸围压的速率相同时,初始围压越高,卸围压阶段岩样的应变率和总变形量越大。采用Mogi-Coulomb强度准则对试验结果进行拟合,结果显示:卸围压速率对花岗岩的黏聚力有劣化作用,对岩石的内摩擦角有强化作用;卸围压速率越小,振铃计数的活跃期越长,表明在低卸围压速率下,花岗岩岩样内部损伤发展缓慢且完全。     

三轴应力下花岗岩加载破坏的能量演化和损伤特征

为揭示不同围压下硬岩在破坏过程中的力学性质和能量演化规律,基于RMT-150B岩石力学试验系统对花岗岩试样进行不同围压条件下常规三轴压缩试验。研究结果表明:岩样的峰值应力和围压具有较强的线性关系,利用Mohr-Coulomb强度准则求出花岗岩的黏聚力为23.548 MPa,内摩擦角为57.629°。围压对花岗岩加载破坏过程中能量演化的影响显著,岩石的峰值能量、弹性应变能以及耗散能都随着围压的增大而增大,且两者呈线性增加关系。根据岩石的线性储能规律,提出了确定岩石应力阈值的方法。围压越大,起裂应力和扩容应力越大,且岩样起裂点处与扩容点处的能量也越大;当围压较低时,岩石破坏前储存的能量较少,破坏时能量释放速率低,岩样表现为典型低劈裂破坏;在高围压情况下,能量快速释放,岩样表现为剪切破坏。基于能量演化规律,提出了岩石损伤演化模型,得到了花岗岩的损伤变量D在不同围压下加载破坏过程中的演化规律。     

花岗岩风化壳中稀土元素与粘土和腐殖酸间的结合模式

用０．１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ提取含烯土花岗岩风化壳样品中的腐殖酸时，发现含有粘土和腐殖酸的某种结合体的异常相存在。经过化学实验离析，结合凝胶色谱、离子交换色谱、红外光谱、荧光光谱分析、紫外－可见分光光度法及原子吸收光谱法元素测定，证明它既不是一种简单络合物，也不是混合物，而是以ＲＥ＾３＋及Ａｌ＾３＋、Ｆｅ＾３＋等阳离子形成异核多核络合离子，以“桥”的形式存在于均带负电荷的腐殖酸和粘土之间，将它们连     

中国某些花岗岩的Sr-O同位素体系

花岗岩类岩石δ~(18)O和~(87)Sr/~(86)Sr初始比值的关系可分为四种类型:封闭结果型:呈近于垂直的短线;硅铝物质重熔型:呈负相关关系;壳幔混合型:呈正相关关系;水-岩交换型:基本为无相关。     

万洋山-诸广山加里东期花岗岩的物质来源——Ⅱ.同位素多维空间的拓扑分析

Sr-Nd-O-Pb~3六维同位素空间的拓扑分析结果表明,万洋山-诸广山加里东期花岗岩的源岩主要由三端元物质组成,混合模式判别证明花岗岩是由三端元组分不同比例混合的产物,多元同位素体系和元素地球化学综合示踪研究表明,这三端元地壳成分为陆源沉积物、地槽沉积物和蚀变的基性火山岩。