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冷却方式对高温状态花岗岩裂隙分布特点的影响
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作者 高经纬 马国伟 范立峰 《实验力学》 CSCD 北大核心 2019年第3期381-387,共7页
火灾后地铁隧道围岩发生破坏,特别是在消防射水冷却后其性能劣化更为显著。为了深入研究冷却方式对高温状态岩石裂隙分布特点的影响,本文首先将花岗岩试样加热至800℃,并分别采用自然冷却和水冷却两种方式降温,然后采用CT(Computed Tomo... 火灾后地铁隧道围岩发生破坏,特别是在消防射水冷却后其性能劣化更为显著。为了深入研究冷却方式对高温状态岩石裂隙分布特点的影响,本文首先将花岗岩试样加热至800℃,并分别采用自然冷却和水冷却两种方式降温,然后采用CT(Computed Tomography Technique,计算机层析扫描技术)观察岩石内部裂隙的分布,并对裂隙进行重构,接着结合经纬分析法确定最优经纬线划分密度,最后研究冷却方式对岩石内部裂隙分布的非均匀性和各向异性的影响。结果表明:(1)网格间距为0.922mm时,试验结果不再随着网格间距的减小而变化;(2)花岗岩800℃时水冷却后,在经向和纬向上的裂隙分布比自然冷却后在经向和纬向上的裂隙分布更趋近于均匀性;(3)花岗岩800℃时水冷却后的裂隙分布比自然冷却后的裂隙分布更趋近于各向同性。 展开更多
关键词 高温状态花岗岩 冷却方式 CT扫描技术 细观裂隙 非均匀性 各向异性
水冷却对高温花岗岩的细观损伤及动力学性能影响 预览
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作者 朱要亮 俞缙 +3 位作者 高海东 李刚 周先齐 郑小青 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期81-92,共12页
为探讨高温花岗岩经水冷却后的细观结构损伤及动态力学性能,对水冷却后高温花岗岩开展波速和核磁共振测试,分离式霍普金森压杆冲击试验,以及冲击破碎试样的扫描电镜观察,分析比较不同状态下花岗岩波速、孔隙度和动力学参数的变化规律。... 为探讨高温花岗岩经水冷却后的细观结构损伤及动态力学性能,对水冷却后高温花岗岩开展波速和核磁共振测试,分离式霍普金森压杆冲击试验,以及冲击破碎试样的扫描电镜观察,分析比较不同状态下花岗岩波速、孔隙度和动力学参数的变化规律。研究发现:随着温度升高,经水冷却处理后高温花岗岩波速非线性下降,大孔径孔隙度分量增大,且水冷却后试样的孔隙孔径尺寸和数量均大于自然冷却;水冷却后高温花岗岩动力学参数呈现出随着温度升高,峰值应力减小,峰值应变增大,弹性模量则先增大后减小的规律;由于水冷却使高温花岗岩表面温度急剧降低,产生额外的温度应力,花岗岩内部损伤加剧,表现出更低的波速与峰值应力;而水的冷淬作用一定程度上提高了表层花岗岩的硬度,降低了高温后花岗岩的塑性能力,与自然冷却相比水冷却后花岗岩的峰值应变减小,弹性模量增大,表现出脆性破坏特征。在温度低于400℃时,冷却方式对冲击裂纹影响不大,随着温度升高到800℃,自然冷却后花岗岩冲击断面呈蜂窝状,而水冷却后冲击断面则相对平整。 展开更多
关键词 高温花岗岩 水冷却 细观损伤 动力性能 冷淬作用
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西昆仑塔什库尔干地块马尔洋一带中寒武世花岗岩的发现及地质意义 预览
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作者 李瑞强 贺承广 +3 位作者 陈泳霖 姚帅 王坤 李兰兰 《地质力学学报》 CSCD 2019年第4期590-606,共17页
西昆仑塔什库尔干地块马尔洋一带发育一期中寒武世花岗质岩浆活动,岩石类型为片麻状花岗闪长岩和二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,其侵入时代分别为(506.0±6.8) Ma和(514.0±9.3) Ma。岩石SiO 2含量为67.83%~75.76%,具... 西昆仑塔什库尔干地块马尔洋一带发育一期中寒武世花岗质岩浆活动,岩石类型为片麻状花岗闪长岩和二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,其侵入时代分别为(506.0±6.8) Ma和(514.0±9.3) Ma。岩石SiO 2含量为67.83%~75.76%,具中高钾、准铝质—弱过铝质等特征;岩石稀土总量与平均陆壳相当(∑REE=90.85×10 -6 ~186.10×10 -6 ),轻、重稀土分馏程度较强((La/Yb) N=5.38~22.43),负Eu异常明显(δ Eu=0.42~0.71);微量元素以富集Rb、K、Ba、Th、U等大离子亲石元素和亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素为特征。地质学及岩石地球化学特征指示该期花岗岩属准铝质到弱过铝质高分异I型花岗岩,锆石饱和温度指示其为高温岩浆岩,总体具有壳幔混源的特征,富云包体指示壳源成分占有较大的比例。该期花岗岩与邻区中—晚寒武世中酸性侵入岩指示塔什库尔干—甜水海地块南缘很可能存在一条中寒武世以来的岩浆弧带,其可能为在原特提斯(有限)洋盆于中寒武世向北俯冲、消减背景下幔源物质上涌底侵加热古老陆壳进而发生部分熔融的产物。这也预示着塔什库尔干地区在经过震旦纪—早寒武世伸展裂解阶段之后,于中—晚寒武世其大地构造环境及地球动力学背景发生了重大转折。 展开更多
关键词 西昆仑 塔什库尔干地块 中寒武世花岗岩 高温岩浆岩 原特提斯洋 俯冲消减
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高温花岗岩遇水冷却后可钻性试验研究 预览
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作者 喻勇 徐达 +5 位作者 窦斌 田红 张宇 赵林 王炳红 宗欣 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期287-292,共6页
快速冷却作用下花岗岩可钻性的研究,对提高干热岩坚硬研磨性地层的钻进效率具有重要意义。以花岗岩为研究对象,对不同温度(室温至600℃)遇水冷却后的岩样进行了压入硬度试验、摩擦磨损试验和室内微钻试验。试验结果表明:高温与快速冷却... 快速冷却作用下花岗岩可钻性的研究,对提高干热岩坚硬研磨性地层的钻进效率具有重要意义。以花岗岩为研究对象,对不同温度(室温至600℃)遇水冷却后的岩样进行了压入硬度试验、摩擦磨损试验和室内微钻试验。试验结果表明:高温与快速冷却对花岗岩的可钻性产生了显著影响,可钻性上升明显;冷却后的岩样压入硬度减小,塑性系数增大,但600℃的花岗岩仍然处于低塑性阶段;摩擦磨损试验下对磨件胎体与岩样失重量随温度升高逐渐增大,花岗岩的研磨性越来越强;微钻试验下钻进速度加速增大,300℃前后的上升幅度分别为22.5%,110%,这是岩石力学性质劣化、结构破坏的突出反映。试验结果可以为干热岩等中深层地热钻井施工过程中的破岩和钻井技术提供理论指导。 展开更多
关键词 高温花岗岩 遇水冷却 可钻性 微钻试验
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不同冷却方式对高温花岗岩巴西劈裂特性的影响 预览 被引量:1
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作者 梁铭 张绍和 舒彪 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第2期186-193,共8页
深部高温岩石在人为及自然因素下往往受到不同冷却方式的作用,其力学性质的劣化对各类地下工程均具有重要影响。在考虑自然冷却和遇水冷却两种冷却方式的基础上,对不同热处理花岗岩冷却前后物理特性参数及纵波波速的变化、冷却后的巴... 深部高温岩石在人为及自然因素下往往受到不同冷却方式的作用,其力学性质的劣化对各类地下工程均具有重要影响。在考虑自然冷却和遇水冷却两种冷却方式的基础上,对不同热处理花岗岩冷却前后物理特性参数及纵波波速的变化、冷却后的巴西劈裂特性进行了研究。结果表明:当热处理温度为25-200℃时,冷却方式的不同对花岗岩试样的物性、纵波波速、巴西劈裂变形及强度特性影响较小。随着热处理温度进一步提高,各项测试参数的衰减幅度均越来越大,且遇水冷却的方式使上述参数的衰减速度进一步加剧;纵波波速可较好反映岩石内部的损伤情况,基于波速衰减可确定花岗岩的损伤因子,可直接用于对不同热处理方式后的花岗岩的劈裂强度进行估算。 展开更多
关键词 自然冷却 遇水冷却 高温花岗岩 巴西劈裂 纵波波速 孔隙率
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广西型花岗岩的地球化学特征及其构造意义 预览 被引量:9
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作者 张旗 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期199-210,共12页
花岗岩按照Sr-Yb含量可以分为5类:富Sr贫Yb的埃达克型,贫Sr、Yb的喜马拉雅型,贫Sr富Yb的浙闽型,非常贫Sr富Yb的南岭型和富Sr、Yb的广西型。广西型花岗岩在自然界出露较少,主要由花岗闪长岩、角闪黑云母花岗岩、二长花岗岩和石英正... 花岗岩按照Sr-Yb含量可以分为5类:富Sr贫Yb的埃达克型,贫Sr、Yb的喜马拉雅型,贫Sr富Yb的浙闽型,非常贫Sr富Yb的南岭型和富Sr、Yb的广西型。广西型花岗岩在自然界出露较少,主要由花岗闪长岩、角闪黑云母花岗岩、二长花岗岩和石英正长岩等组成,通常还富Al、Fe、K和P,SiO2含量较低,属于钾玄岩系列或高钾钙碱性系列。富Sr指示源区残留相缺少斜长石,富Yb暗示源区缺少石榴石。既无斜长石也无石榴石的岩石则主要由角闪石±辉石组成,属于超镁铁岩类。因此,广西型花岗岩形成的条件比较苛刻,至少需要很高的温度。在相图中广西型花岗岩位于斜长石消失线之上、石榴石出现之前的区域,形成的压力大体〈1.0 GPa,温度至少〉900℃。它代表正常厚度或减薄的地壳在很高的温度下形成的花岗岩类。 展开更多
关键词 广西型花岗岩 富Sr和Yb 地球化学 构造背景 高温花岗岩
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关于A型花岗岩判别过程中若干问题的讨论 预览 被引量:59
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作者 李小伟 莫宣学 +1 位作者 赵志丹 朱弟成 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 278-285,共8页
自A型花岗岩提出(1979年)30年来,其内涵和外延相对于原始定义而言已发生了很大的变化。主要针对A型花岗岩的各种判别方法(尤其是判别图解)的有效性和局限性进行了讨论。这些判别方法对于A型花岗岩的判定并不总是奏效,所以在实践... 自A型花岗岩提出(1979年)30年来,其内涵和外延相对于原始定义而言已发生了很大的变化。主要针对A型花岗岩的各种判别方法(尤其是判别图解)的有效性和局限性进行了讨论。这些判别方法对于A型花岗岩的判定并不总是奏效,所以在实践过程中不能过于依赖判别图解,否则就很容易得出错误的结论。实际上,A型花岗岩最本质的特征很可能在于它是一种高温花岗岩(相对于I型和S型花岗岩),因此较高地温梯度下的各种地球动力学背景均有利于这一类型花岗岩的发育。 展开更多
关键词 A型花岗岩 判别图解 高温花岗岩
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Electrical conductivities of two granite samples in southern Tibet and their geophysical implications
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作者 GUO YingXing WANG DuoJun +5 位作者 ZHOU YongSheng LIU ZaiYang YU YingJie LI DanYang ZHANG DongNing ZHU AiYu 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第8期1522-1532,共11页
There are clear differences in the electrical conductivities of the crustal granites of the Qinghai-Tibet Plateau.Because these granites are among the major rock types on the Qinghai-Tibet Plateau, it is very importan... There are clear differences in the electrical conductivities of the crustal granites of the Qinghai-Tibet Plateau.Because these granites are among the major rock types on the Qinghai-Tibet Plateau, it is very important to detect the electrical conductivity of granites under high temperatures and pressures to study the electrical conductivity structure of this area. Using impedance spectroscopy at a frequency range of 10.1–106 Hz, the electrical conductivity of the muscovite-granite collected from Yadong was investigated at a confining pressure of 1.0 GPa and temperatures ranging from 577 to 996 K, while the electrical conductivity of the biotite-granite collected from Lhasa was investigated at a pressure of 1.0 GPa and temperatures ranging from587 to 1382 K. The calculated activation enthalpies of the Yadong muscovite-granite sample is 0.92 eV in the low-temperature range(577–919 K) and 2.16 eV in the high-temperature range(919–996 K). The activation enthalpies of the Lhasa biotite-granite sample is 0.48 eV in the low-temperature range(587–990 K) and 2.06 eV in the high-temperature range(990–1382 K). The change in the activation enthalpies of the granites at different temperature ranges may be associated with the dehydration of the two samples. The electrical conductivities of the granite samples obtained in the laboratory using impedance spectroscopy correspond well with field observations conducted near the sampling points, both in terms of the actual conductivity values and the observed variations between the low-temperature and high-temperature regimes. This correlation of laboratory and field conductivities indicates that the conductivities of the crustal rocks in the two regions closely correspond to granite conductivities.We calculated the electrical conductivities of muscovite-granite and biotite-granite samples using the effective medium and HS boundary models. When applied to the crustal rocks of southern Tibet, the results of the geophysical conductivity profiles lie within the range of labor 展开更多
关键词 黑云母花岗岩 电导率值 西藏南部 地球物理 样品 物理意义 实验室数据 地壳岩石
花岗岩体高温热年代学研究的新思路、方法及计算实例 预览 被引量:4
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作者 章邦桐 凌洪飞 吴俊奇 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期385-402,共18页
对国内外花岗岩体723对锆石U—Ph年龄(tzr)和全岩Rb—Sr等时线年龄(tRb)进行的相关分析,拟合出相关系数很高(R=0.997),回归系数接近l的线性回归方程(tzx=1.0005XtRb+0.493041)。△tZr-Rb(tZx-tRb)频数统计分析表明:△t... 对国内外花岗岩体723对锆石U—Ph年龄(tzr)和全岩Rb—Sr等时线年龄(tRb)进行的相关分析,拟合出相关系数很高(R=0.997),回归系数接近l的线性回归方程(tzx=1.0005XtRb+0.493041)。△tZr-Rb(tZx-tRb)频数统计分析表明:△tZr-Rb呈对称正态分布(偏度系数Gsk=0.193;峰度系数GkU=6.722),其均值为0.624Ma,众数值为1.0Ma。这表明花岗岩体锆石U—Ph定年的测定结果与全岩Rh—sr等时线定年测定结果在允许的误差范围内是一致的。不存在花岗岩体锆石U—Pb年龄必定大于全岩Rb—Sr等时线年龄的规律表明,同位素热年代学方法只适用于研究花岗岩结晶固结后的低温热演化史。前人根据锆石U—Ph年龄和全岩Rh—Sr等时线年龄差值及相应同位素体系封闭温度研究的10个花岗岩体的冷却速率(CRZR-Rb)表明,它们与岩体体积尺度不相关,这有悖于“热物体的体积(质量)愈大,则在相同热物理条件下其冷却速率愈小”的热物理学基本定律。根据热传导理论及本文作者(2010)提出的侵位结晶时差概念我们得出“在相同热物理学条件下,体积尺度是决定花岗岩体冷却速率最主要因素”的结论。以上述10个花岗岩体为例,本文计算得出它们在结晶固结前高温阶段的冷却速率(CRECTD)并拟合出冷却速率与岩体体积尺度呈幂函数关系:CRECTD=7544.7×D^-2.1686,计算结果符合热物理学基本定律。 展开更多
关键词 花岗岩体高温热年代学 锆石U-Pb年龄 全岩Rb-Sr等时线年龄 花岗岩侵位-结晶固结时差 花岗岩冷却速率
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