板裂原岩抗压试验及显微特征分析

选取典型板裂原岩(即已经发生了板裂化的岩石块体),通过平行板裂和垂直板裂2个方向的抗压强度试验,获取抗压强度参数的各向异性特征;同时,采用偏光显微镜对板裂原岩薄片进行镜下鉴定分析,以便认识到岩石力学特性及自身组成、结构构造和岩体板裂化之间的内在必然联系,为岩体板裂化理论提供依据。研究结果表明:板裂原岩本身具有各向异性特征,而且与板裂方向关系紧密,说明在受力大小相同的情况下,与板裂方向一致时的受力比与板裂方向垂直时更加容易引起潜在板裂岩石发生变形破坏,形成板裂。碎裂花岗岩在地质历史时期曾遭受过强烈构造应力,且在平行板裂面的方向上受力明显,形成了平行板裂面方向的微小裂隙,部分被充填为细脉;对于绿泥石绢云母千枚岩和石英白云母片岩,其岩石构造的力学性质具有明显的各向异性,在后期的特定应力作用下也会形成与片理小角度斜交的微小裂隙,说明板裂原岩的结构、构造特征是发生板裂的内在因素。

板裂结构岩石力学试验及破裂断口细观形貌特征分析

在板裂结构岩体区域选取有代表性的已经发生板裂化的岩石块体(即板裂原岩),通过分别对平行板裂方向和垂直板裂方向的抗压强度试验,获得相关强度参数的各向异性属性;同时,采用扫描电镜对破裂断口的形态特征进行分析。力求寻找到岩体板裂化和岩石力学特性及自身组成结构之间是否有内在的必然联系,为岩体板裂化提供理论依据。研究结果表明:板裂原岩本身确有各向异性特征,而且和板裂方向具有密切关系;在受力大小相同的情况下,和板裂方向一致时的受力比与板裂方向垂直时更加容易引起潜在板裂岩石发生变形破坏,形成板裂;垂直板裂方向压力作用下形成的破裂面多表现为穿晶断裂和沿晶断裂组合特征,且穿晶断裂占主要部分;平行板裂方向受力形成的破裂面其平整程度相对较好,沿晶断裂的范围比例明显大于穿晶断裂;板裂原岩中的缺陷和损伤近于平行原板裂方向,而这些缺陷和损伤既是板裂破坏的基础,又可以伴随板裂的发生而进一步发展。