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基于核磁共振技术的硬石膏岩孔隙结构冻融损伤特性
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作者 候超 靳晓光 +1 位作者 何杰 方智远 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第3期608-617,共10页
为研究寒区遭受冻融作用的石膏质岩石的细观和微观孔隙结构损伤特性,以硬石膏岩为研究对象,基于核磁共振试验,获得硬石膏岩在冻融循环作用下的孔隙度、孔径和孔喉分布特征;结合分形理论,推导岩石孔径和孔喉分形维数的计算式,探讨冻融循... 为研究寒区遭受冻融作用的石膏质岩石的细观和微观孔隙结构损伤特性,以硬石膏岩为研究对象,基于核磁共振试验,获得硬石膏岩在冻融循环作用下的孔隙度、孔径和孔喉分布特征;结合分形理论,推导岩石孔径和孔喉分形维数的计算式,探讨冻融循环作用对硬石膏岩孔隙结构分形维数的影响规律;建立不同孔隙结构及孔隙分形维数与孔隙度之间的关系,并指出对孔隙度影响程度较大的孔隙结构类型.结果表明:冻融循环作用下,硬石膏岩的孔径呈“三峰”型分布,随着冻融次数增加,硬石膏岩微孔(孔径r≤0.100μm)、PT-Ⅰ(r∈(0,0.100]μm)孔喉、孔隙分形维数(D_(P))和孔喉分形维数(D_(PT))呈指数型递减,而中孔(r∈(0.100,1.000)μm)、大孔(r≥1.000μm)、PT-Ⅱ(r∈(0.100,4.000]μm)孔喉和孔隙度则呈指数型递增,规模较大的孔隙、规模较小的孔喉以及孔喉分形维数对硬石膏岩孔隙度的影响程度较大. 展开更多
关键词 核磁共振 硬石膏岩 孔隙结构 冻融循环 损伤特性
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白云岩层中硬石膏岩对隧道结构危害机制研究 被引量:44
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作者 刘艳敏 余宏明 +1 位作者 汪灿 王春磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2704-2708,2752,共6页
以杭兰公路宜巴段白云岩层中不规则发育的硬石膏岩为研究对象,采用X-衍射试验、离子色谱分析、环境扫描电镜及能谱分析等试验手段,定量研究硬石膏岩对隧道结构的危害。研究结果表明,硬石膏岩对隧道结构的危害主要表现在其水化膨胀作用... 以杭兰公路宜巴段白云岩层中不规则发育的硬石膏岩为研究对象,采用X-衍射试验、离子色谱分析、环境扫描电镜及能谱分析等试验手段,定量研究硬石膏岩对隧道结构的危害。研究结果表明,硬石膏岩对隧道结构的危害主要表现在其水化膨胀作用、溶蚀产生的硫酸盐侵蚀及其溶出的酸性环境对白云岩溶蚀的加剧作用。在此基础上,结合区域工程地质条件,提出硬石膏岩及其与白云岩耦合溶蚀作用下的隧道混凝土防护结构劣化机制。给出以降低地下水水位及提高混凝土性能为主的类似工程治理建议。 展开更多
关键词 硬石膏岩 白云 硫酸盐 膨胀性 腐蚀性
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压力水作用下硬石膏岩膨胀性研究 被引量:11
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作者 任松 吴建勋 +2 位作者 欧阳汛 刘戎 王亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4351-4359,共9页
针对隧道工程中硬石膏围岩在压力水作用下的膨胀现象,设计加工了多功能膨胀仪。使用该仪器及MTS815岩石力学测试系统,对不同水压条件下硬石膏岩的轴向膨胀应变及侧向膨胀应力进行了测试,对压力水作用后硬石膏岩的含水状态及力学特性进... 针对隧道工程中硬石膏围岩在压力水作用下的膨胀现象,设计加工了多功能膨胀仪。使用该仪器及MTS815岩石力学测试系统,对不同水压条件下硬石膏岩的轴向膨胀应变及侧向膨胀应力进行了测试,对压力水作用后硬石膏岩的含水状态及力学特性进行了测试。结果表明:水压越大,硬石膏岩的最大轴向膨胀应变及最大侧向膨胀应力越大,膨胀起始时间越短;随水压的增大,硬石膏岩的吸水率增大,结晶水率逐渐增大并趋于吸水率,而自由水率逐渐减小并趋于0;硬石膏岩的弹性模量和峰值强度随水压的增大而增大。这些说明水压能影响其含水状态,增强硬石膏岩的膨胀性,促进其膨胀的激活,提高其力学性能。基于试验结果,建立了压力水作用下的硬石膏岩吸水状态方程,并改进了湿度场理论体系中的膨胀本构模型。 展开更多
关键词 硬石膏岩 压力水 膨胀试验 含水状态 力学特性
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基于扩容准则确定蠕变性硬石膏岩地层钻井液安全密度
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作者 王兴华 丁文龙 尹帅 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第3期166-170,187,共6页
为了解决深层蠕变性硬石膏岩地层钻井液密度难确定的问题,为套管类型选择及油气高效钻探提供依据。通过设计三轴实验对蠕变性硬石膏岩应力-应变曲线变化特征进行分析,对扩容点进行了定义。利用扩容准则描述了最大八面体剪应力分布特征... 为了解决深层蠕变性硬石膏岩地层钻井液密度难确定的问题,为套管类型选择及油气高效钻探提供依据。通过设计三轴实验对蠕变性硬石膏岩应力-应变曲线变化特征进行分析,对扩容点进行了定义。利用扩容准则描述了最大八面体剪应力分布特征。硬石膏岩三轴测试中扩容边界的八面体剪应力与平均应力间满足指数关系,钻进中若要地层维持稳定,最大八面体剪应力应位于扩容边界以内。利用扩容准则及Mogi-Coulomb准则确定了单井目的层钻井液安全密度,并与实际值进行对比,结果表明:基于扩容准则方法确定的钻井液安全密度与实际值极为相符,且纵向离散度小。由于常规Mogi-Coulomb准则方法所需待定参数较多,参数非确定性较强,因而最终确定的钻井液安全密度与实际值偏差较大。扩容准则方法可作为备选方案,对指导油气高效钻探具有重要参考价值。 展开更多
关键词 硬石膏岩 蠕变 应力 应变 八面体剪应力 扩容准则 钻井液安全密度
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基于湿度应力场理论的硬石膏岩膨胀试验研究 被引量:11
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作者 陈钒 吴建勋 +3 位作者 任松 欧阳汛 王亮 范金洋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2723-2731,共9页
传统的湿度应力场理论处理硬石膏围岩膨胀问题时,未反映膨胀特性与湿度状态之间的时变关系。以该理论为基础,设计硬石膏岩膨胀试验:不同初始湿度下的膨胀,不同浸水时间的膨胀,以及膨胀后的抗拉强度测试。试验发现:随初始湿度的增加,硬... 传统的湿度应力场理论处理硬石膏围岩膨胀问题时,未反映膨胀特性与湿度状态之间的时变关系。以该理论为基础,设计硬石膏岩膨胀试验:不同初始湿度下的膨胀,不同浸水时间的膨胀,以及膨胀后的抗拉强度测试。试验发现:随初始湿度的增加,硬石膏岩膨胀持续的时间增长,最大膨胀应变和应力增大,终止时的吸水率和结晶水率增加,而自由水率近于0;相同初始湿度下,随浸水时间增加,其吸水率先快速后缓慢增加,结晶水率逐渐增大到接近于吸水率,自由水率逐渐减小到接近于0;随吸水率的增加,其最大轴向膨胀应变、最大侧向膨胀应力和抗拉强度都呈增大趋势。根据试验结果,建立了湿度状态时变系列方程以及含时间效应的膨胀本构模型。 展开更多
关键词 硬石膏岩 湿度应力场 膨胀试验 初始湿度 吸水率
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庐枞火山岩盆地硬石膏磁铁矿辉石型罗河铁矿的蚀变矿化及其化学限制 被引量:1
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作者 张荣华 张雪彤 胡书敏 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期517-518,共2页
最近,再次研究了庐江-枞阳火山岩盆地深部的辉长岩-二长岩-正长岩岩系,认为正长辉长岩-二长岩-正长岩这一岩石组合是与地面分布的钾玄岩-粗安岩-粗面岩组合对应的深部岩浆岩石。火山盆地的成矿作用还可以划分为4个成因类型:(1)盆地火山... 最近,再次研究了庐江-枞阳火山岩盆地深部的辉长岩-二长岩-正长岩岩系,认为正长辉长岩-二长岩-正长岩这一岩石组合是与地面分布的钾玄岩-粗安岩-粗面岩组合对应的深部岩浆岩石。火山盆地的成矿作用还可以划分为4个成因类型:(1)盆地火山岩内出现罗河式铁矿床:如,罗河、泥河、牛头山、矾母山矿床;(2)在火山岩层和潜火山岩石及其与二长正长岩体接触带的矿床:如何家小岭黄铁矿和铁矿床,何家大岭铁矿床。大小矾山的深部也会有相似的黄铁矿和蚀变带。在火山岩石与二长正长岩的接触带。 展开更多
关键词 磁铁矿 黄铁矿 暗色 尖晶石 铁矿物 硬石膏岩 黑色金属矿床 铁矿床 蚀变带 辉石 蚀变 矿物组合 钠长石 无机化 矿化 限制
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基于Hoek-Brown强度准则的硬石膏采房群稳定性分析 被引量:3
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作者 刘硕 王汉勋 +2 位作者 张彬 徐能雄 胡振法 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第3期162-169,共8页
如何合理地评价硬石膏采房群或采空区的稳定性对保证安全生产、处治现有采空区具有重大的意义。选取山东肥城某石膏矿为工程实例,通过室内试验获取硬石膏岩石的物理力学参数;结合现场调查和室内试验结果,采用广义Hoek-Brown强度准则和... 如何合理地评价硬石膏采房群或采空区的稳定性对保证安全生产、处治现有采空区具有重大的意义。选取山东肥城某石膏矿为工程实例,通过室内试验获取硬石膏岩石的物理力学参数;结合现场调查和室内试验结果,采用广义Hoek-Brown强度准则和地质强度指标估算了硬石膏岩体强度;运用FLAC3D5.0建立数值仿真模型,评价了硬石膏采房群的整体稳定性。基于广义Hoek-Brown强度准则的单元安全系数法(ESFM),定量分析了硬石膏采房群的局部稳定性。结果表明:该硬石膏开采完形成的采房群围岩体塑性区大量贯通,房柱基本破坏;房柱围岩单元的单元安全系数介于0.9~1.1之间,处于欠稳定状态甚至不稳定状态;该硬石膏采房群整体稳定性和局部稳定性差。因此,应优化硬石膏的采矿方法或采取必要的支护以保证安全生产。研究结果为采房群稳定性分析提供了参考。 展开更多
关键词 硬石膏岩 采房群 HOEK-BROWN强度准则 稳定性 单元安全系数法(ESFM)
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鄂东南程潮铁矿区矿化与三叠系蒸发岩的关系 被引量:10
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作者 陈洪新 《地质力学学报》 CSCD 1993年第1期163-176,共14页
本文论证了程潮矿区及外围三叠系蒸发岩的存在,并指出鄂城杂岩体的物质成分和产出形态乃是受三叠系蒸发岩的控制;进而从矿体形态、矿化蚀变及硫同位素组成特征等方面论述了三叠系蒸发岩对铁矿化的控制作用,同时用前人盐水-岩反应的实验... 本文论证了程潮矿区及外围三叠系蒸发岩的存在,并指出鄂城杂岩体的物质成分和产出形态乃是受三叠系蒸发岩的控制;进而从矿体形态、矿化蚀变及硫同位素组成特征等方面论述了三叠系蒸发岩对铁矿化的控制作用,同时用前人盐水-岩反应的实验结果加以解释。 展开更多
关键词 蒸发 三叠系下统 程潮铁矿 矿体形态 硫同位素 控制作用 硬石膏岩 大冶群 断陷盆地
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四川盆地东部海相三叠系稳定同位素地球化学及地质解释 被引量:4
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作者 黄建国 刘世万 《沉积与特提斯地质》 CAS CSCD 1990年第4期16-25,共10页
四川盆地东部(以下简称川东)海相三叠系地层广泛分布,与其有关的油气、盐卤、天青石及硬石膏等矿产资源丰富,是一个具有重要经济价值的层位。笔者于1981—1985年间在20万km^2范围的盐类矿产普查工作中,采集了近150件零星样品进行碳、氧... 四川盆地东部(以下简称川东)海相三叠系地层广泛分布,与其有关的油气、盐卤、天青石及硬石膏等矿产资源丰富,是一个具有重要经济价值的层位。笔者于1981—1985年间在20万km^2范围的盐类矿产普查工作中,采集了近150件零星样品进行碳、氧、硫稳定同位素分析(图1),积累的数据展示了在极其复杂的地史背景下各种地质-地球化学作用产生的物质交换效应及同位素分馏,形成不同元素在不同层位(地质体)的丰度特征。 展开更多
关键词 地质解释 硬石膏岩 蒸发 层位 矿产普查 泻湖相 同位素分馏 局限海 沉积阶段
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