动态荷载下蓝晶石高压性质的原位拉曼光谱实验研究

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作者 赵霞 何明烨 梅升华 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期21-27,I0002,共8页

蓝晶石在变质岩中具有温度和压力指示作用,而有关其高压相态和相态间转换的热力学边界研究尚存争议。本文运用动态金刚石压腔装置结合在线拉曼光谱分析技术,探究了常温(25℃)、高压(至20 GPa)下蓝晶石的相态行为。结果表明,在20 GPa以... 蓝晶石在变质岩中具有温度和压力指示作用,而有关其高压相态和相态间转换的热力学边界研究尚存争议。本文运用动态金刚石压腔装置结合在线拉曼光谱分析技术,探究了常温(25℃)、高压(至20 GPa)下蓝晶石的相态行为。结果表明,在20 GPa以下的压力范围,蓝晶石一直以蓝晶石-Ⅰ的相态出现,未发生从-Ⅰ态到-Ⅱ态的相转变,而且不受实验荷载速率的影响;蓝晶石的Si-O对称弯曲振动的拉曼位移(υ_(2),485.4 cm^(–1))随压力的增大而呈线性变化:υ_(485.4)=1.9 P+487.6。这一特性可用于高压实验中的压力标定,将常用的通过拉曼光谱进行压力标定的标定范围从10 GPa扩展到20 GPa,这对高压科学研究具有一定的实用意义。 展开更多

关键词 蓝晶石 动态金刚石压腔 拉曼光谱 压标 相变

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基于数值模拟表征岩石组构对裂缝性储层发育影响程度的机理研究:以济阳坳陷花岗质岩石为例

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作者 何晓 牛花朋 +5 位作者 赵贤 周浩彦 林伟峻 张关龙 孟涛 穆星 《地学前缘》 北大核心 2025年第5期361-376,共16页

裂缝性油气藏是全球范围内重要的油气储量增长点,已探明地质储量约占总探明地质储量的30%以上,其分布范围广泛且勘探潜力巨大。岩石组构(矿物组分、粒度和结构)是控制裂缝发育程度的根本因素,颗粒离散元法已应用于脆性矿物力学性质和微... 裂缝性油气藏是全球范围内重要的油气储量增长点,已探明地质储量约占总探明地质储量的30%以上,其分布范围广泛且勘探潜力巨大。岩石组构(矿物组分、粒度和结构)是控制裂缝发育程度的根本因素,颗粒离散元法已应用于脆性矿物力学性质和微裂缝破裂机制的研究,然而岩石组构差异对裂缝发育程度的影响和机理研究较弱。本文针对组构差异约束下的花岗质基岩成缝机制这一关键科学问题,构建矿物含量、矿物粒径、矿物定向排列与宏观力学参数以及裂缝发育模式的离散元数值模型,明确岩石组构对裂缝发育的控制机理,从而为裂缝性油气藏的勘探提供指示意义。以济阳坳陷花岗质裂缝性基岩储层为例,通过岩心观察描述、铸体薄片鉴定和XRD等分析测试,定量表征岩石组构特征,建立岩石组构裂缝预测初始离散元数值模拟模型。运用岩石单轴力学压缩试验和声发射监测,标定并验证初始模型细观参数。综合数值模拟结果,构建岩石组构对岩石力学性质和裂缝发育控制作用的综合定量预测模型。研究结果表明:(1)通过对矿物的晶内缝数量化后,发现碱性长石对储层裂缝发育贡献程度最高,其含量与岩石微裂缝发育总数呈正相关,斜长石次之,石英最低,其含量与岩石微裂缝发育总数呈负相关;(2)随着花岗质岩石粒径由2.0 mm增大至5.0 mm,单轴抗压强度呈下降趋势,发育微裂缝所需的构造应力越小,易于生成裂缝性储层,但在构造应力作用足够大时,微裂缝密度有所下降;(3)通过对矿物的晶间缝数量化后,发现相对于构造应力方向的矿物定向排列倾角与晶间微裂缝数占比呈正相关,具片麻理的花岗质岩石相较块状花岗质岩石的抗压强度低的,且微裂缝之间的连通性更好,更容易发育优质储层。该研究成果可为裂缝性储层预测提供重要理论依据。 展开更多

关键词 裂缝性油气藏 岩石组构 数值模拟 定量预测

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镁橄榄石多晶集合体样品的合成制备及流变学实验初步研究

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作者 郑小东 姜哲轩 +2 位作者 李建峰 肖璞 宋茂双 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1232-1239,共8页

致密(低孔隙度)、细粒、粒度均一并且无初始优选组构的单相或多相矿物多晶集合体是高温高压流变学实验的理想样品,而制备理想流变实验样品是获得准确流变参数的基础。本文在前人工作基础上,完善了一种制备流变实验样品的方法,即以高纯... 致密(低孔隙度)、细粒、粒度均一并且无初始优选组构的单相或多相矿物多晶集合体是高温高压流变学实验的理想样品,而制备理想流变实验样品是获得准确流变参数的基础。本文在前人工作基础上,完善了一种制备流变实验样品的方法,即以高纯度纳米SiO2和Mg(OH)2粉末为初始材料,采用真空烧结技术合成镁橄榄石多晶集合体。显微构造和拉曼光谱分析表明,合成样品具有纯度高、低孔隙度和颗粒细且均一等特点。对合成的镁橄榄石多晶集合体开展了流变实验,得到的流变参数与前人结果在误差范围内一致,表明采用真空烧结技术合成的镁橄榄石多晶集合体是开展流变实验的良好样品。真空烧结制备多晶集合体这一技术相较于传统的流变学实验样品热压合成技术,其过程更为简单,减少了流变样品合成制备的时间和工作量,提高了合成效率。 展开更多

关键词 流变学实验 样品准备 真空烧结 致密样品 细颗粒

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矿物粉体的表面能及对硅橡胶增强作用的影响 被引量：12

4

作者 胡东红 吴季怀 +2 位作者 沈振 魏从容 赵煌 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期173-178,共6页

采用平衡接触角法测定了几种矿物粉体及硅橡胶基体的表面能，对矿物／硅橡胶的界面张力、平衡粘附功等热力学参数进行了计算，分析探讨了矿物填料／硅橡胶之间界面相互作用与复合材料力学性能的关系，提出粘附功（Ｗａ）与界面张力（γ... 采用平衡接触角法测定了几种矿物粉体及硅橡胶基体的表面能，对矿物／硅橡胶的界面张力、平衡粘附功等热力学参数进行了计算，分析探讨了矿物填料／硅橡胶之间界面相互作用与复合材料力学性能的关系，提出粘附功（Ｗａ）与界面张力（γＳＬ）的比值（Ｗａ／γＳＬ）是衡量矿物填充硅橡胶的力学性能的一个重要参数。 展开更多

关键词 矿物粉体 表面能 硅橡胶 增强作用

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岩石的微观结构特征与其力学行为启示 被引量：28

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作者 冯文凯 黄润秋 许强 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2009年第6期26-29,共4页

岩石的微观结构特征往往能很好反映其宏观特性,深入研究其微观结构特征对宏观特性的把控及工程建设具有重要意义。通过对常见砂、泥岩微观结构特征进行的电镜扫描实验,从微观结构特征上充分解释了其软化特性、抗冲击特性及波的传播特性... 岩石的微观结构特征往往能很好反映其宏观特性,深入研究其微观结构特征对宏观特性的把控及工程建设具有重要意义。通过对常见砂、泥岩微观结构特征进行的电镜扫描实验,从微观结构特征上充分解释了其软化特性、抗冲击特性及波的传播特性等宏观力学特性方面表现的异同,并据此建议工程施工爆破中针对硬岩应注意爆破药量和爆破方式对岩石强度的影响,软岩应特别注意水的影响。同时,认为地震中硬脆岩石的大规模破坏和破碎可能与其微观结构也存在一定联系并建议进行深入研究。 展开更多

关键词 岩石 微观结构 电镜扫描 宏观力学特性 施工爆破 地震

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含水对富铁橄榄石流变性的影响 被引量：13

6

作者 赵永红 施旭 +1 位作者 M.Zimmerman D.L.Kohlstedt 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2381-2386,共6页

橄榄石是下地壳上地幔最丰富的造岩矿物,橄榄石集合体的高温高压流变性对地幔动力学过程有着很大的影响。以往对橄榄石单晶和集合体进行过的流变性实验研究,涉及了温度、压力、氧逸度、含铁量以及含水等因素的影响,本文研究了含水对富... 橄榄石是下地壳上地幔最丰富的造岩矿物,橄榄石集合体的高温高压流变性对地幔动力学过程有着很大的影响。以往对橄榄石单晶和集合体进行过的流变性实验研究,涉及了温度、压力、氧逸度、含铁量以及含水等因素的影响,本文研究了含水对富铁橄榄石集合体流变性能的影响,首先,利用高精度 Paterson 气体介质变形装置对含水富铁橄榄石集合体(Mg_(0.9),Fe_(0.1))_2SiO_4、(Mg_(0.7),Fe_(0.3))_2SiO_4和(Mg_(0.5),Fe_(0.5))_2SiO_4进行了高温三轴压缩蠕变试验,变形试验条件为:温度1323～1473K,围压300MPa,差应力10～300MPa,应变率10^(-7)～10^(-4)s^(-1),每个试件的最大变形量为20%。利用三维非线性拟合方法对蠕变试验数据进行分析,结果表明,含水富铁橄榄石集合体的微观变形机制为扩散域和位错域,对三种铁含量,扩散域的应力指数为1。位错蠕变域中,Fo_(50)应力指教为3.8,活化能为444kJ/mol;Fo_(70)应力指数为3.7,活化能为479kJ/mol,Fo_(90)应力指数为3.6,活化能为514kJ/mol。将实验结果与不含水富铁橄榄石集合体的强度进行对比,发现含水使富铁橄榄石的强度明显下降,舍铁量相同时,含水橄榄石集合体的流变强度比干燥时小至少一个数量级。从而得到了含水对含铁量不同的橄榄石集合体粘性(强度)影响的初步试验结果。 展开更多

关键词 含水富铁橄榄石 粘性 高温蠕变 三轴压缩 实验研究

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高压下天然菱铁矿的压缩性和电子结构研究 被引量：3

7

作者 高静 巫翔 +3 位作者 秦善 张硕 杨科 李晓东 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期276-282,共7页

采用同步辐射光源和金刚石对顶砧（DAC）技术,对天然菱铁矿的压缩性和电子结构进行了原位X射线衍射（XRD）和X射线吸收近边结构谱（XANES）测试研究。在室温下随着压力逐渐升高至50.2 GPa,菱铁矿保持方解石型结构不变,但是逐渐向Na Cl... 采用同步辐射光源和金刚石对顶砧（DAC）技术,对天然菱铁矿的压缩性和电子结构进行了原位X射线衍射（XRD）和X射线吸收近边结构谱（XANES）测试研究。在室温下随着压力逐渐升高至50.2 GPa,菱铁矿保持方解石型结构不变,但是逐渐向Na Cl型结构转变;刚性[CO3]^2-基团平行于ab-平面定向排列使c轴的压缩性大于a轴。菱铁矿在44.6～47.1 GPa之间发生电子由高自旋态（HS）向低自旋态（LS）的转变,表现为体积塌陷8%。HS菱铁矿的等温状态方程参数为K0=112（5）GPa和K＇0=4.6（3）。首次采用XANES技术对菱铁矿中Fe^2＋的电子结构进行了研究,结果表明：随着压力升高至37.3 GPa,Fe^2＋的配位和局域对称并未发生明显变化;此后电子结构开始转变,Fe^2＋的3d轨道分裂能降低,电子跃迁概率增大,呈现LS特性。 展开更多

关键词 菱铁矿 自旋转变 金刚石压腔 X射线衍射 X射线吸收近边结构谱

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压力对橄榄石流变性的影响 被引量：8

8

作者 赵永红 王中言 +1 位作者 David F BRUHN David L KOHLSTEDT 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期577-582,共6页

本文给出细粒橄榄石集合体在位错蠕变域中压力效应的实验结果。对干燥、人工合成的橄榄石集合体进行了三轴压缩实验,试验在一台高分辨率的气体介质试验机上进行。典型的常载荷蠕变试验温度为1473K或1523K,围压为400MPa、200MPa、400MPa... 本文给出细粒橄榄石集合体在位错蠕变域中压力效应的实验结果。对干燥、人工合成的橄榄石集合体进行了三轴压缩实验,试验在一台高分辨率的气体介质试验机上进行。典型的常载荷蠕变试验温度为1473K或1523K,围压为400MPa、200MPa、400MPa、200MPa。当差压力和温度给定时,试件在400MPa围压下,变形速度较200MPa围压下要慢。实验得出的细粒橄榄石集合体在位错蠕变域中的活化体积值为(23±3)×10^(-6)m^3/mol。最后,对实验结果在地幔动力学中的应用进行了讨论。 展开更多

关键词 橄榄石集合体 活化体积 位错蠕变 压力效应 实验研究

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从头计算在矿物压致相变研究中的应用 被引量：4

9

作者 巫翔 秦善 吴自玉 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期25-30,共6页

在简要介绍基于密度泛函理论(DFT)的从头计算基本原理的基础上,以超高压下CaTiO3的结构变化趋势、α-磷铝矿在高压下是否非晶化的判断、ZnS发生压致相变路径的计算和FeS高压变体物性的计算为例,说明了从头计算可以解决矿物压致相变的诸... 在简要介绍基于密度泛函理论(DFT)的从头计算基本原理的基础上,以超高压下CaTiO3的结构变化趋势、α-磷铝矿在高压下是否非晶化的判断、ZnS发生压致相变路径的计算和FeS高压变体物性的计算为例,说明了从头计算可以解决矿物压致相变的诸多问题,如p-V状态方程的计算,相变压力pT、相变路径、各高压变体物性变化的求解以及极端高压下变体的预测等。 展开更多

关键词 DFT 从头计算 矿物 压致相变

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塔里木盆地塔中地区岩石力学参数模型建立及其应用 被引量：2

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作者 谢恩 熊健 +3 位作者 潘杨勇 朱哲显 沈春光 蔡明金 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第3期130-133,共4页

通过对塔里木盆地塔中地区鹰山组地层的岩心进行室内岩石力学试验,获得了该地区岩石的杨氏模量、泊松比、内聚力、内摩察角等静态岩石力学参数和动态岩石力学参数。对试验结果进行了分析研究,得到了岩石纵横波时差关系拟合模型、岩石力... 通过对塔里木盆地塔中地区鹰山组地层的岩心进行室内岩石力学试验,获得了该地区岩石的杨氏模量、泊松比、内聚力、内摩察角等静态岩石力学参数和动态岩石力学参数。对试验结果进行了分析研究,得到了岩石纵横波时差关系拟合模型、岩石力学参数拟合模型及动静态参数关系模型。根据回归分析建立的岩石力学参数模型,结合测井资料得到的岩石力学参数剖面,为预测区块地应力、地层孔隙压力、合理钻井液密度确定等提供准确的岩石力学参数,为钻探提供合理的工程参数。 展开更多

关键词 塔里木盆地 岩石力学试验 岩石力学参数 动静态参数 拟合模型

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辉铜矿、黄铜矿和斑铜矿的溶解动力学:Ⅰ.温度、pH和NaCl浓度的影响 被引量：2

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作者 谭凯旋 张哲儒 王中刚 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期38-44,共7页

本文对辉铜矿、黄铜矿和斑铜矿在NaCl溶液中的溶解动力学进行了实验研究，在25～70℃，溶解反应活化能分别为辉铜矿36.46kJ／mol，黄铜矿44．05kJ／mol，斑铜矿51．96kJ／mol。温度、pH值和NaCl浓度对铜矿物的溶解作用有显著影响，文中... 本文对辉铜矿、黄铜矿和斑铜矿在NaCl溶液中的溶解动力学进行了实验研究，在25～70℃，溶解反应活化能分别为辉铜矿36.46kJ／mol，黄铜矿44．05kJ／mol，斑铜矿51．96kJ／mol。温度、pH值和NaCl浓度对铜矿物的溶解作用有显著影响，文中分别建立了溶解速率与温度、pH值和NaCl浓度的函数关系。铜矿物的溶解作用受表面化学动力学机理的控制，且不同pH区间其控制步骤不同。最后探讨了动力学实验结果在砂岩铜矿成矿作用中的意义。 展开更多

关键词 辉铜矿 黄铜矿 斑铜矿 溶解动力学 温度 成矿

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裂隙发育对煤层强度的影响 被引量：4

12

作者 夏小刚 黄庆享 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期175-177,共3页

借助现代分形理论的基本思想和原理,提出了测量裂隙数量的方法。在此基础上,利用回归分析的方法对所选矿区测量结果进行量化分析研究,建立了煤体单轴抗压强度与裂隙条数之间的指数衰减关系式。实现了分形理论与统计理论相结合对数据的... 借助现代分形理论的基本思想和原理,提出了测量裂隙数量的方法。在此基础上,利用回归分析的方法对所选矿区测量结果进行量化分析研究,建立了煤体单轴抗压强度与裂隙条数之间的指数衰减关系式。实现了分形理论与统计理论相结合对数据的分析和处理,为工程实践中评价煤层强度与裂隙发育状况的关系提供了一种可操作性途径,具有一定的实际意义和指导意义。 展开更多

关键词 裂隙 煤层强度 单轴抗压强度 分形理论

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富铁橄榄石的高温变形实验研究 被引量：12

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作者 赵永红 Zimmerman M Kohlstedt D L 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期999-1004,共6页

利用高精度Paterson气体介质变形装置对(Mg0.5,Fe0.5)2SiO4和(Mg0.7,Fe0.3)2SiO4橄榄石集合体进行了高温三轴压缩变形试验。首先用人工合成了纯铁橄榄石Fe2SiO4,然后用合成的纯铁橄榄石与天然圣卡罗橄榄石按一定比例混合烧结合成了含铁... 利用高精度Paterson气体介质变形装置对(Mg0.5,Fe0.5)2SiO4和(Mg0.7,Fe0.3)2SiO4橄榄石集合体进行了高温三轴压缩变形试验。首先用人工合成了纯铁橄榄石Fe2SiO4,然后用合成的纯铁橄榄石与天然圣卡罗橄榄石按一定比例混合烧结合成了含铁量分别为50％和30％的富铁橄榄石集合体Fo50和Fo70。三轴压缩蠕变变形试验在温度1223-1473 K和围压 300 MPa的条件下进行,差应力为10-300 MPa,应变率为10-7-10-4s-1,每个试件的最大变形量为20％．利用三维非线性方法对蠕变数据进行拟合,得出的流动律中,Fo50应力指数为4．1,活化能为499kJ／mol;Fo70应力指数为4．3,活化能为510kJ／ mol。将实验结果与Fo90圣卡罗橄榄石集合体的强度进行对比,发现含铁量的增加使橄榄石的强度明显下降,Fo50橄榄石集合体比Fo70的粘性低一个量级,Fo70比Fo90的粘性低一个量级。从而得到了含铁量对橄榄石的粘性(强度)影响的初步试验结果。 展开更多

关键词 富铁橄榄石 高温蠕变 三轴压缩 实验研究

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金属矿物的反应动力学与地球化学意义 被引量：11

14

作者 张生 《地学前缘》 EI CAS CSCD 1999年第2期351-360,共10页

概述了动力学实验的技术方法和金属矿物的反应动力学研究进展。动力学实验使用的三种基本化学反应装置是间歇反应器（ＢＲ）、活塞流反应器（ＰＦＲ）和混合流反应器（ＭＦＲ），确定速率定律的数学方法包括积分法、微分法和混合法，以... 概述了动力学实验的技术方法和金属矿物的反应动力学研究进展。动力学实验使用的三种基本化学反应装置是间歇反应器（ＢＲ）、活塞流反应器（ＰＦＲ）和混合流反应器（ＭＦＲ），确定速率定律的数学方法包括积分法、微分法和混合法，以微分法中的初始速率法应用最广。目前主要研究了水溶液中黄铁矿氧化、黄铁矿和黄铜矿形成、晶质铀矿和磁铁矿溶解的速率定律和反应机理，发现：（１）酸性溶液中黄铁矿的氧化速率对Ｆｅ３＋和Ｏ２浓度呈分数依赖并受表面反应的控制；（２）低于３００℃时黄铁矿不能从溶液中直接成核，而需初始地通过ＦｅＳ先驱物的硫化生成，ＦｅＳ与Ｈ２Ｓ反应形成黄铁矿的速率方程为二级；（３）磁黄铁矿或黄铁矿与Ｃｕ２＋反应均可形成黄铜矿，前者经历了一系列准稳的ＣｕＦｅ硫化物的中间物，后者的速率方程为表观一级并受表面反应的控制；（４）酸性ｐＨ时磁铁矿的非线性溶解行为可采用表面反应扩散输运耦合的收缩核模型（ＳＣＭ）来描述。有关动力学实验成果完善和深化了对矿床中黄铁矿、黄铜矿的形成机理和风化壳中磁铁矿的稳定性等方面的认识。将来的实验研究将向更多的金属矿物和高温高压领域发展。 展开更多

关键词 金属矿物 动力学实验 地球化学 反应动力学

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矿岩料层动态粉碎应力－应变曲线的应变率效应分析 被引量：2

15

作者 孟宪红 邢军 宋守志 《金属矿山》 CAS 北大核心 1996年第1期8-11,共4页

用自行研制的矿岩料层动态粉碎性能测试装置，对四种典型矿岩在五种不同应变率下进行实验研究，分析了应变率对应力－应变全过程曲线的影响。结果表明，应变率和应力－应变曲线相敏感，而且应变率效应随岩石物理力学性质和应力－应变曲... 用自行研制的矿岩料层动态粉碎性能测试装置，对四种典型矿岩在五种不同应变率下进行实验研究，分析了应变率对应力－应变全过程曲线的影响。结果表明，应变率和应力－应变曲线相敏感，而且应变率效应随岩石物理力学性质和应力－应变曲线的不同发展阶段而改变。不同应变率下的岩石料层动态塑性特性可用Ｃｒｉｓｔｅｓｃｕ提出的拟线性塑性本构方程来描述。 展开更多

关键词 矿岩料层 应力-应变曲线 应变率 动态粉碎

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恩洪-老厂区块中高阶煤岩微观结构特征及物性分析 被引量：1

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作者 张平 刘向君 +3 位作者 李丹琼 梁利喜 谢斌 侯连浪 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第16期44-50,共7页

为了进一步认识恩洪-老厂区块中高阶煤岩的微观结构及物性特征,分煤阶开展了扫描电镜试验、基础物性测试、巴西劈裂试验及三轴压缩试验,分析了研究区煤岩的微观结构特征,物性分布特征,变形破坏特征及强度特征。结果表明:研究区块焦煤发... 为了进一步认识恩洪-老厂区块中高阶煤岩的微观结构及物性特征,分煤阶开展了扫描电镜试验、基础物性测试、巴西劈裂试验及三轴压缩试验,分析了研究区煤岩的微观结构特征,物性分布特征,变形破坏特征及强度特征。结果表明:研究区块焦煤发育有气孔及植物细胞残留孔,微观裂隙以张性裂隙为主,无烟煤主要发育有张性裂隙,张裂纹较粗糙、延伸不稳定,裂隙中可见方解石充填;研究区块无烟煤密度高于焦煤,焦煤平均孔隙度大于无烟煤,焦煤渗透率高于无烟煤,焦煤纵波和横波时差高于无烟煤;抗张试验中,焦煤煤样破坏断面呈锯齿形,主裂缝外还存在多条裂缝,破坏程度更加剧烈,无烟煤煤样断面更为平直光滑;随着围压增大,煤岩压缩破坏由多位置、高角度的原生结构面扩展破坏转变为煤岩基质的剪切破坏,峰值应变逐渐增大,抗压强度逐渐增大。 展开更多

关键词 恩洪-老厂区块 中高阶煤 微观结构 物性

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结构面力学性质的定量鉴定 被引量：11

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作者 郑亚东 《地质力学学报》 CSCD 2005年第3期197-203,共7页

变形带力学性质的鉴定是地质力学研究中的先行基础步骤。近来出现一些新的概念和方法,可用以定量表征变形带的力学性质。天然变形带通常是一般剪切作用的产物,是纯剪切(共轴缩短或伸展)和简单剪切的组合。为了定量说明两者间的相对贡献... 变形带力学性质的鉴定是地质力学研究中的先行基础步骤。近来出现一些新的概念和方法,可用以定量表征变形带的力学性质。天然变形带通常是一般剪切作用的产物,是纯剪切(共轴缩短或伸展)和简单剪切的组合。为了定量说明两者间的相对贡献,提出了运动学涡度(Wk)这一物理量,并简单地定义为cosυ。υ是主变形面内两特征方向间的夹角。纯剪切的υ=90°,Wk=0;简单剪切的υ=0°,Wk=1。一般剪切的υ介于0°和90°之间,Wk为0到1。运动学涡度符号的正负分别代表变形带的减薄和增厚。υ可通过极摩尔圆法求出。主压应力(σ1)方向与Wk的关系为Wk=sin2ξ。ξ是σ1与变形带法线间的夹角。因此,可用以确定变形带的Wk和力学性质。根据最大有效力矩准则,韧性变形带与主压应力(σ1)方向间的夹角为55°,可用以确定古应力轴的方向,并可能确定变形时差应力的大小。 展开更多

关键词 运动学涡度 极摩尔圆 最大有效力矩准则

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石榴石的塑性变形及差异应力计算 被引量：1

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作者 陈晶 《地质力学学报》 CSCD 2000年第3期78-82,共5页

岩石在形成时和形成后所经历的任何热力学事件都应在其内部留下痕迹 ,如何寻找和发现这些遗迹是地质学界长期关注和亟待解决的问题。笔者认为 ,电子显微技术 ( TEM)是解决这一问题的最有效、最直观的方法之一。最近几年 ,大量的 TEM研... 岩石在形成时和形成后所经历的任何热力学事件都应在其内部留下痕迹 ,如何寻找和发现这些遗迹是地质学界长期关注和亟待解决的问题。笔者认为 ,电子显微技术 ( TEM)是解决这一问题的最有效、最直观的方法之一。最近几年 ,大量的 TEM研究结果证实 ,各类变质岩中的石榴石均发生不同程度的塑性变形。深入研究其变形程度和变形特征 ,对于揭示岩石所经历的变质变形历史具有重要的意义 ,特别是通过观测位错密度 ,可定性推算岩石曾经历的古差异应力 ,为拟定区域构造演化模式提供佐证。 展开更多

关键词 石榴石 位错 塑性变形 差异应力 TEM 材料系数

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MgO-SiO_2-Cr-O体系的亚固相相关系及有关含Cr^(2+)端员矿物的热力学特征

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作者 李建平 H.StC0'Neill F.Seifert 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期173-185,共13页

在t=1100-1500℃和P=0-2.88GPa条件下,实验确定了与金属Cr平衡的SiO_2-Cr-O及MgO-SiO_2-Cr-O体系中的亚固相相关系。结果显示,在SiO_2-Cr-O体系中,只发现绿铬矿-金属铬-石英(或鳞石英)组合;而在含MgO体系中,出现Mg-Cr^(2+)橄榄石、辉石... 在t=1100-1500℃和P=0-2.88GPa条件下,实验确定了与金属Cr平衡的SiO_2-Cr-O及MgO-SiO_2-Cr-O体系中的亚固相相关系。结果显示,在SiO_2-Cr-O体系中,只发现绿铬矿-金属铬-石英(或鳞石英)组合;而在含MgO体系中,出现Mg-Cr^(2+)橄榄石、辉石及尖晶石固溶体。Cr^(3+)在橄榄石和辉石中的含量在可测定限度之下。当X_(Cr^(2+))=[Cr^(2+)/(Mg+Cr^(2+))]>0.2时,辉石的结构由斜方晶系转为单斜晶系;尖晶石的结构由立方变为四方。对实验数据进行热力学模拟,求得Mg-Cr^(2+)在橄榄石,辉石及尖晶石固溶体中的混合参数(W),以及铬橄榄石(Cr_2SiO_4)、铬辉石(Cr_2Si_2O_6)和铬尖晶石(Cr_3O_4)的形成自由能(△G°)与温度的关系。 展开更多

关键词 MgO-SiO2-Cr-O 相平衡 热力学特征 铬矿

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巴什基奇克组地层岩石力学及地应力特征 被引量：5

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作者 侯连浪 刘向君 +3 位作者 梁利喜 张辉 尹国庆 熊健 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第10期3894-3903,共10页

为深入认识克深地区巴什基奇克组地层岩石力学及地应力特征,以室内力学试验结果及压裂分析结果为依据,采用点-线-面、体逐步递进的技术思路开展研究区岩石力学参数三维空间展布及三维地应力反演分析。研究结果表明:地层弹性模量及抗压... 为深入认识克深地区巴什基奇克组地层岩石力学及地应力特征,以室内力学试验结果及压裂分析结果为依据,采用点-线-面、体逐步递进的技术思路开展研究区岩石力学参数三维空间展布及三维地应力反演分析。研究结果表明:地层弹性模量及抗压强度在分析区域西南角以及南部边缘相对较高,其余大部分区域相对较低。地层泊松比主要分布在区域西南角以及南部边缘泊松比相对较低,其余部分相对较高,弹性模量与抗压强度的分布规律相近,与泊松比分布规律相反。巴什基奇克组地层地应力状态以潜在走滑型为主,垂向主应力分布范围则为130.0~196.0 MPa,水平最大主应力分布范围为160.0~210.0 MPa,水平最小主应力平面分布范围则为110.0~175.0 MPa,断裂带附近主应力的大小变化较大,形成快速的应力变化带。断层下盘应力集中程度大,应力水平高,断层上盘呈现低应力水平,形成显著的低应力区。埋深对最大主应力影响显著,构造高点地应力水平相对较低。巴什基奇克组地层顶面地应力方位以近NS向为主,水平最大主应力方位范围为345°~25°。 展开更多

关键词 岩石力学特性 地应力特征 巴什基奇克组地层 测井数据 地震数据

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