原状花岗岩残积土大孔隙细观渗流场的格子Boltzmann模拟

选取福州某地原状花岗岩残积土作为研究对象,基于计算机断层扫描(CT)图像与格子Boltzmann方法,通过自编程序研究原状土样在大孔隙域中的细观渗流规律.结果表明:孔隙连通性好、孔径大的区域流体流速较大,且呈闪电状分布,而在孤立孔隙中流体无法流通;大孔隙渗流过程中存在明显的"指进效应",孔道中间流速最大,可达格子速度0...     

哈勒盖图地区白音高老组流纹岩岩石地球化学特征及其地质意义

在样品采集和分析基础上,探讨内蒙古西乌旗哈勒盖图地区早白垩世白音高老组流纹岩的岩石地球化学特征及其地质意义.主量元素分析结果显示其具有高硅、富碱、高铝、低MgO、CaO、TiO2、MnO的特征,稀土元素与微量元素地球化学特征显示其类似于A型花岗岩特征;低Ti/Y、Nb/Y与Ti/Zr比值、高Rb/Nb与Rb/Y比值以及Sr、Eu强烈亏损,表明其为上地壳物质部分熔融成因,形成于早白垩世非造山板内伸展环境.研究结论揭示了该时期大兴安岭地区构造-岩浆的重要作用,对该地区今后的找矿工作具有重要的指导意义.     

基于波传播系数构建填实爆炸下花岗岩中运动及变形场

为利用球面波实验测得的有限个粒子速度信息来分析地下爆炸下介质的运动及变形特性,基于黏弹性球面波理论和局部黏弹性等效假设,提出了一种构建地下爆炸运动及变形场的新方法。首先,利用0.125 g TNT填实爆炸下花岗岩中相邻测点的粒子速度频谱给出相应的频谱比;其次,结合黏弹性球面波理论给出的理论频谱比求解出相邻测点之间区域内等效的球面波传播系数;再次,利用局部黏弹性等效假设给出相邻测点之间任意一点的粒子速度频谱,再通过傅里叶逆变换给出粒子速度的时域波形;最后,利用运动场和变形场的物理关系,完成整个分析区域内运动场和变形场的构建。结果表明:由相邻测点反演得到的波传播系数,可高精度地构建相应测点之间区域内介质的运动及变形场;在半径15~50 mm区域内,径向压缩应变峰值约从1.7×10^-2降为2.1×10^-3,切向拉伸应变峰值约从4.7×10^-3降为0.4×10^-3,径向压缩应变率峰值约从5.1×10^4 s^-1降为2.5×10^3 s^-1,切向拉伸应变率峰值约从5.0×10^3 s^-1降为1.4×10^2 s^-1,涵盖了高应变(率)到中低应变(率)加、卸载的全过程。     

Emplacement age of the postorogenic A-type granites in Northwestern Lesser Xing’an Ranges, and its relationship to the eastward extension of Suolushan-Hegenshan-Zhalaite collisional suture zone

A great amount of alkali-feldspar and alkaline granites have been found around Nenjiang, Northwest Lesser Xing’an Ranges, but their forming ages have been a controversial subject due to the lack of reliable geological and isotopic geochronological evidence. The zircon U-Pb isotopic dating results conducted in this note indicate that these granites emplaced at 260—290 Ma, coeval with the late stage of Late Paleozoic. Studies of mineralogy, petrology and geochemistry show that they are post-orogenic A-type granites, and consist of the northeastern extension of huge belt of Late Paleozoic A-type granite along North Xinjiang- Southeast Mongolia-Central Inner Mongolia. Therefore, we can determine that the Suolunshan-Hegenshan-Zhalaite collisional suture zone extends northeastward to Heihe with the collision age of Carboniferous.     

江西庐山中生代构造事件的40Ar/39Ar同位素年龄研究

江西庐山"星子变质核杂岩"中发育有大量中生代花岗岩,这些花岗岩中具有强烈的韧脆性剪切变形,典型的新生变质矿物为绢云母.通过对庐山海会花岗岩(其形成年龄为122～130 Ma)中动力变质矿物绢云母进行40Ar/39Ar法同位素测年,分别获得104.22 Ma±0.18 Ma和104.95 Ma±0.22 Ma的坪年龄值,以及104.7 Ma土0.36 Ma和105.03Ma±0.8 Ma的等时线年龄值,这表明江西庐山地区在130～104 Ma期间经历了从伸展构造环境向左行走滑构造环境的转变.     

冻融循环作用下岩石的损伤研究

处于不同环境下的岩石在经过不同类型的风化作用之后会呈现不同程度的破坏;而在高寒地区修建工程冻融破坏是不可忽视的灾害之一,所以对于高寒地区的岩石的物理力学性质的研究有重大的意义。将采自中巴公路的砂岩、花岗岩、千枚岩来模拟冻融循环下的岩石风化,经过不同次冻融循环,测量解冻后的质量、波速、干燥质量、饱水质量。结合X射线光粉晶衍射试验、波速变化、干燥质量变化、含水率变化等分析冻融循环对岩石内部矿物质的影响。实验结果表明随着冻融时间的延长,岩石的力学性质逐渐下降,岩石内部发生着矿物成分的转化,实验可以为寒区修建工程提供一定的依据。     

花岗岩氡析出的混沌特征

相对富铀的花岗岩广泛存在于地表和地下人居环境,其析出的氡会对人体健康造成辐射危害,深入研究花岗岩氡析出机理可为氡防护提供理论依据。本文基于分形和混沌理论,对采自湖南衡阳衡山岩体和广西灌阳都庞岭岩体的样品开展花岗岩氡析出通量随时间变化的规律研究,计算了氡浓度时间序列数据的最大Lyapunov指数和混沌吸引子关联维数,并综合分析讨论了环境因素不变条件下花岗岩氡析出的主要影响因素。结果表明,来自衡山岩体和都庞岭岩体的两个样品264组氡浓度时间序列数据的最大Lyapunov指数分别为0.077和0.308,都大于0,证实来自两个不同岩体的花岗岩氡析出随时间的演化过程为复杂的混沌动力学过程,二者的混沌吸引子的分形维数分别为4.714和5.675,反映前者的岩石特征的复杂性要小于后者。控制或描述环境因素不变条件下花岗岩氡析出演化过程的独立变量至少需7个,一方面包括岩石铀含量、镭活度等化学组成,含铀矿物及造岩矿物组成以及铀镭在这些矿物中的赋存形式等原生岩石特征;另一方面是岩石风化和蚀变过程可改变矿物粒度分布、岩石孔隙度、孔径分布、微裂隙的发育程度以及间隙的粗糙度等岩石结构特征。     

花岗岩石粉-高韧性水泥基复合材料的制备与性能

研究了掺花岗岩石粉的高韧性水泥基复合材料的基本力学性能。采用废弃花岗岩石粉部分取代磨细砂,制备具有不同石粉质量取代率的水泥砂浆;并对其进行抗压、抗折试验分析,得到最优的石粉取代率约为25%;在此最优石粉取代率的基础上配制出掺花岗岩石粉的高韧性水泥基复合材料;并研究聚乙烯醇(PVA)纤维体积掺量(0~1.5%)及其长径比(158~316)对混凝土复合材料基本力学性能的影响。研究结果表明,试验中,当花岗岩石粉掺量一定时(25%),纤维体积掺量1.5%且长径比237时电镜扫描显示纤维与基体界面结合最紧密,力学性能最佳,此时的极限拉应变高达3.03%,约为普通水泥基材料的300倍。     

花岗岩低温冻融损伤特性的实验研究

岩石在冻融循环作用下的损伤特性对评价寒区工程的稳定性和耐久性具有十分重要的意义.选取吉林集安某古建筑的花岗岩作为试样,在当地最低气温(-36.5 ℃)下反复冻融20次,冻融前后岩样的单轴压缩试验和电镜观测结果表明:经历多次冻融后岩石的单轴抗压强度下降5%～15%,弹性模量下降32%～46%,泊松比提高10%～19%,岩样中旧的裂隙明显变宽并产生新的裂隙.研究发现:低温冻融循环虽然对花岗岩的质量影响不明显,但对其强度、刚度及变形特性均有较大影响;岩石在低温冻融循环作用下损伤扩展的机理是裂隙增大、增多或发生扩展,从而使岩石强度、刚度降低,变形增大.图4,表2,参8.     

华南某花岗岩型铀矿床矿石地质特征对铀浸出动力学的影响

华南花岗岩型铀矿床是我国重要的铀资源之一,主要采用堆浸法提取铀.本文实验研究了铀矿石的地质地球化学特征对铀浸出的影响.根据地质地球化学特征,铀矿石可以分为2个类型,Ⅰ类是发育赤铁矿化,呈暗红色,Fe2O3含量较高,Ca、Ma、Al含量较低;Ⅱ类是发育绢云母化和碳酸盐化,呈灰绿色,Fe2O3含量较低,Ca、Ma、Al含量较高.铀浸出动力学受表面化学反应控制,矿石的地质地球化学特征对铀的浸出有显著影响,Ⅰ类矿石铀的浸出率、铀浓度和浸出速率常数显著高于Ⅱ类矿石.矿石中的赤铁矿为铀浸出提供氧化剂Fe3＋,从而促进铀的浸出;碳酸盐矿物一方面消耗酸,另一方面形成沉淀物,从而对铀浸出产生不利影响.