含粗粒滑带土剪切带演化及空间展布规律研究

对含不同强度粗颗粒的滑带土进行了可视化中型直剪试验,通过竖直置入铝丝观察剪切后铝丝变形情况获取剪切破坏带的空间信息,并建立了剪切带空间曲面方程。通过粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对可视面处二维剪切带信息进行提取,并与剪切试验得到的空间曲面方程的边界外推值进行对比,证明了空间曲面方程与PIV技术能够描述剪切带特征。然后通过PIV技术对不同剪切总位移与某一剪切位移下短时间内相对位移规律进行了分析。最后分析了预制损伤与粗颗粒强度对剪切带特征的影响。研究结果表明,剪切带形状为两端薄中间厚的带状,可采用高斯曲面方程对剪切带轮廓进行拟合。剪切带在发展过程中经历压密、自由损伤、损伤沿固定路径发展与剪切带贯通4个阶段,损伤使得剪切带发展各阶段前移,粗颗粒强度会对局部剪切带变形产生较大影响而对整体剪切带的变形影响较小。该研究成果对于揭示滑坡剪切带形成与演变规律从而设计合理的边坡防治方案具有重要意义。

早侏罗世粗中粒黑云母二长花岗岩岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学特征及成因——以大兴安岭北段潮满林场地区为例

以大兴安岭北段额尔古纳地块北缘潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩为研究对象,采用地质调查、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,分析粗中粒黑云母二长花岗岩岩石学、主量元素、微量元素和年代学等特征,探讨成因及构造环境。结果表明:潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩具有Ⅰ型花岗岩特征,属于弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;粗中粒黑云母二长花岗岩中SiO_(2)的质量分数为68.92%~72.44%,Na 2O的质量分数为4.65%~4.85%,K_(2)O的质量分数为3.33%~4.41%,Al_(2)O_(3)的质量分数为15.25%~16.75%,里特曼指数为0.95~2.84;稀土元素总量的质量分数为(101.24~152.40)×10^(-6),轻、重稀土元素分馏明显,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,其中富集Rb、Th、Ce、Zr等元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等元素。粗中粒黑云母二长花岗岩岩浆来源于新增生下地壳物质的部分熔融,形成于早侏罗世(192.1±1.6)Ma。研究区早侏罗世粗中粒黑云母二长花岗岩的形成环境为与蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲—碰撞作用相关的活动大陆边缘火山弧环境。该结果为研究大兴安岭北段潮满林场地区粗中粒黑云母二长花岗岩岩体构造背景和年代学提供依据。

江西富城岩体西部过铝质细粒花岗岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

针对江西会昌富城岩体年代学的不同结论,对该岩体西部的细粒花岗岩进行了锆石U-Pb年代学研究,并分析了细粒花岗岩和粗粒花岗岩的岩石地球化学和锆石Hf同位素地球化学特征,探讨了该岩体的成因和构造背景。细粒花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,成岩年龄为219.1~221.5 Ma(平均220 Ma),为印支期岩浆活动产物;岩石地球化学组成上表现为高硅(SiO2=71.7%~78.2%)、富碱(K2O+Na2O=7.16%~8.13%,K2O/Na2O=2.00~3.53)、强过铝(A/CNK=1.11~1.26),贫Ca,Mg;稀土元素总量较低(ΣREE=72.9×10-6~203.0×10-6),Eu负亏损强烈,富集Rb,Cs,K,Pb等大离子亲石元素和Th,U,Ta,Zr等高场强元素,贫Ba,Sr,P,Ti等元素;综合岩相学和岩石地球化学特征表明该岩体为S型花岗岩。粗粒花岗岩定年结果表明,成岩年龄为227 Ma,也为印支期岩浆活动的产物;岩石地球化学组成上同样表现为高硅(SiO2=75.1%~76.3%)、富碱(K2O+Na2O=7.39%~8.72%,K2O/Na2O=1.79~2.60)、弱过铝到强过铝(A/CNK=0.9~1.14),贫Ca,Mg。稀土元素总量较低(ΣREE=125.5×10-6~160.2×10-6),Eu负亏损强烈,富集Rb,Cs,K,Pb等大离子亲石元素和Th,U,Ta,Zr等高场强元素,贫Ba,Sr,P,Ti等元素;综合岩相学和岩石地球化学特征表明该岩体为S型花岗岩。同位素组成方面,富城细粒花岗岩体的εHf(t)值变化于-2.3^-10.8之间,平均为-7.5,两阶段模式年龄为1.4~1.96 Ga,粗粒花岗岩体的εHf(t)值变化于-5.0^-19.8之间,平均为-8.8,两阶段模式年龄为1.59~2.51 Ga,表明源岩为元古代壳源富泥质变质组分经过部分熔融,再经过分离结晶作用,在同碰撞构造背景下形成了富城细粒花岗岩和粗粒花岗岩。

高液限花岗岩残积土的物理特性和剪切特性

高液限花岗岩残积土广泛分布于华南地区,针对其中的含粗粒细粒土进行了物理特性和剪切强度特征的试验研究,包括土的组成和微观结构、土的物理状态、土的峰值强度和残余强度等。基于试验结果分析了细粒含水率及对土体物理状态的影响,归纳了土中粗粒含量与天然含水率之间、土的天然状态指标与抗剪强度参数之间的统计规律,探讨了应用反复剪切试验方法确定此类土残余强度的注意事项及大剪切位移时的剪应力特征。由于此类残积土具有高液限土和粗粒土的综合特征,因而需基于粗粒含量的影响来认识有关基本特性。

新疆黑石沟花岗岩裸露区历史泥石流形成条件及活动特点

西北地区干旱少雨,但却在新疆天山、阿尔泰山及东西准噶尔盆地等硬质岩裸露地区频繁暴发泥石流,究其原因与粗粒花岗岩自身易遭到物理风化有关。以哈密市天山故乡河流域三道沟左岸黑石沟花岗岩裸露地区为例,黑石沟特殊的地形条件（高差大、沟床比降大、沟道内存在两级高度6~8m的跌水坎）、粗粒（粒径达0.5~2.0mm）花岗岩易温差风化及夏季（6~8月）降水集中、降雨历时较短、降雨强度大是形成泥石流的充分必要条件。根据泥痕断面法和雨洪法判断历史上黑石沟内曾暴发多期泥石流,重点探讨了最为显著的两期泥石流侵蚀、输移、堆积的活动特点及泥石流堆积物粒度特征及流体性质,发现该沟泥石流为典型的低频稀性水石流,潜在危害性大,应采取防治措施。

中间退火对3003铝合金板组织和晶粒度的影响

为了解决3003铝合金冷轧板进行再结晶退火时出现粗大晶粒的问题,利用光学显微镜观察在同一温度下退火,随着保温时间的延长3003铝合金板组织的变化情况,确定了3003铝合金板的最佳退火保温时间。另外,还采用两种不同的退火工艺,分别得到不同的显微组织和宏观组织,经过分析和比较,得到获得细小晶粒的退火工艺。

某矿山金矿石样品加工及分析方法优化研究

某矿山金矿石样品中存在中粗颗粒金,颗粒金的存在将对分析样品的均匀性和代表性产生影响。通过棒磨、密封粉碎及盘磨等方式研究,选择出最优的样品加工方式,同时通过分析方法比对,选择出最优的样品分析方法。实验确定金矿石采用圆盘细碎机加工至样品粒度不大于0.074 mm,混匀后即获得分析试样。分析试样经王水消解后采用泡沫吸附进行富集,火焰原子吸收光谱法测定。通过研究,取得最优的金矿样品加工和分析方案,为某矿山提供了高品质的金储量评估数据。

陆丰核电海底排水隧道泥水盾构泥浆配比试验研究

泥水盾构在穿越江河及海底隧道中应用广泛。良好的泥浆性能和适合地层的泥浆配比决定了泥水盾构的掘进效率和经济成本。针对陆丰核电海底排水隧道泥水盾构泥浆成膜及泥浆配制问题,采用抗盐膨润土代替一般的钠基膨润土,配制了性能良好,能抵抗海水污染的新型泥浆。并通过一套自制的泥浆渗透试验设备,在全风化花岗岩地层中开展三组清水渗透试验,在中粗砂地层开展两组清水泥浆渗透模拟试验,并利用抗盐膨润土在每个地层中各进行一组验证试验。从最终滤水量、超静孔隙水压力、形成泥膜的厚度及泥浆入渗的距离对泥浆成膜进行评判,找到适合本工程的泥浆配比,亦为类似海底泥水盾构工程提供了参考。

浅论山区铁路路基高边坡工程的主要问题及改进对策

通过总结梅坎铁路配合施工过程中的质量信息情况 ,结合困难复杂的典型工程实例 ,着重分析了软质岩和粗粒花岗岩风化物路基高边坡工程的问题及原因。从山区铁路的选线、地质勘测 (探 )及路基高边坡设计技术的合理性、先进性、可靠性、投资控制及施工、监理等多方面提出了质量改进的对策意见。

澳洲高变质焦煤与低变质煤种间的交互效应研究

通过高变质焦煤和中等变质焦煤参与炼焦对比试验研究发现,配入澳洲某矿高变质焦煤所得焦炭实测粗粒镶嵌、中粒镶嵌和不完全纤维结构比计算值增加,细粒镶嵌和完全纤维结构比计算值减少,试验所得焦炭冷、热态强度均较优;配入河南某矿中等变质焦煤所得焦炭实测光学组织粗粒镶嵌结构低于计算值,中粒和细粒镶嵌结构增加,冷、热态强度均低于配入澳洲某矿高变质焦煤所得焦炭。从而得出,不同变质程度的镜质组进行伍配炼焦时存在明显的交互反应,大尺寸各向异性结构单元和小尺寸各向异性结构单元反应后存在向中间尺寸各向异性结构单元转化的现象。炼焦用煤的选择在考虑各单种煤煤质的同时,应关注各煤种间的交互效应对焦炭强度的影响。

高温三轴应力下粗、细粒花岗岩力学特性研究

干热岩地热真正开发的是深层的干热岩地热,由于成岩环境的不同,深层花岗岩的矿物组成及细观结构与浅层花岗岩有较大差异。为揭示真正深层花岗岩特性用以指导干热岩地热开发,文章对中国山西芦芽山花岗岩(粗粒花岗岩)及中国山东鲁灰花岗岩(细粒花岗岩)高温(100~400℃)三轴应力下的热、力学特性差异进行了研究。试验得出,粗粒花岗岩热膨胀系数随温度的升高呈线性增加趋势,其热膨胀系数平均为细粒花岗岩的1.52倍,且在400℃时二者差值最大。粗粒花岗岩弹性模量随温度的升高呈先增后减的趋势,其随温度变化的阈值温度为300℃.此外,细粒花岗岩弹性模量为粗粒花岗岩的1.4~2.6倍,且差异会随着温度及围压的升高而增大。经显微观测可知,粗粒花岗岩含有的大量原生裂隙及其极端的非均质性导致了粗粒花岗岩更大的热应变以及更加劣化的力学性质,进而使得粗粒花岗岩在高温高压条件下拥有更高的渗透性。这为干热岩地热开发过程中高效率、低成本以及大范围地建造人工储留层提供了良好的地质基础。

超粗晶WC粉的制备工艺研究

研究了加盖还原-高温碳化法制备超粗晶WC粉的工艺,即先将WO_3装入特殊舟皿中,在930~980℃下进行氢还原,然后在2 300℃下进行碳化。与传统中温还原-高温碳化法和掺杂还原-高温碳化法相比,加盖还原-高温碳化法制备的超粗晶WC粉颗粒发育更为饱满,晶粒尺寸更为粗大,粒度分布更为均匀,粉末结晶更为完整。本工艺制备的WC粉研磨粒度已达7.4μm,符合超粗晶WC的粒度要求。

土工布包裹对粗粒料三轴试验的影响研究

粗粒料三轴试验中,常使用在试样周围包裹土工布的方法防止橡皮膜被刺破。借助中型三轴仪,分别对粗粒料进行包裹土工布与未包裹土工布的常规三轴固结排水剪切试验,研究了土工布对试样强度和变形特性的影响。试验结果表明:对于相同的围压,包裹土工布试样的峰值强度(σ1-σ3)f都比未包裹土工布的要大;低围压下,包裹土工布使试样强度提高很大,但随围压的增加,强度提高的幅值呈幂函数形式减小。对于线性强度指标,包裹土工布试样的黏聚力c是未包裹土工布试样的1. 8倍,而内摩擦角φ则减小了1. 8°。对于非线性强度指标,包裹土工布试样的φ0是未包裹土工布试样的1. 07倍,Δφ增加了5. 5°。在相同围压下,包裹土工布试样的体积应变和侧向应变都比未包裹土工布试样的大;包裹土工布与未包裹土工布试样的体积应变差和侧向应变差受围压变化的影响较小。

粗颗粒盐渍土室内溶陷装置设计及试验研究

针对粗颗粒盐渍土溶陷系数的测试局限于现场浸水载荷试验,常规的室内溶陷系数测试方法不能满足试验要求的问题,介绍一种针对粗颗粒盐渍土溶陷系数的室内测试方法,克服了现有方法颗粒容积比低、受边界条件影响大的不足,并通过对室内外试验结果的对比分析,讨论粗颗粒盐渍土的溶陷特性及影响因素。研究结果表明:对于粗颗粒盐渍土,易容盐含量的提高会在一定程度上增强其溶陷特性;中溶盐的胶结作用会提高粗颗粒盐渍土的整体性及强度,但在浸水加载条件下,高中溶盐含量盐渍土的溶陷量要明显高于低中溶盐含量盐渍土;在含盐量近似的情况下构成粗颗粒盐渍土的骨架颗粒越大,盐渍土的溶陷性越弱;重塑土的压实度在一定程度上会影响室内溶陷系数测试的准确性。

龙首山芨岭地区中粗粒花岗岩地质特征及其地质意义

为了探讨芨岭地区的肉红色中粗粒花岗岩与铀成矿的关系,通对龙首山芨岭地区的肉红色中粗粒花岗岩进行锆石U-Pb同位素测年,测得其侵位于426.4±2.0 Ma,形成时代为晚奥陶世。岩石地球化学数据分析表明,主量元素中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Na_(2)O和CaO含量偏高,Fe_(2)O_(3)和K_(2)O含量较低;微量元素中富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;稀土元素配分曲线呈右倾型,轻、重稀土元素分馏较为明显,岩石为准铝质、碱性I型花岗岩。通过构造环境研究表明早古生代祁连山-龙首山造山作用进入非造山板内活动阶段。结合勘查成果查明,中粗粒花岗岩亦为芨岭地区含矿岩性之一,其与中粗粒似斑状花岗岩、闪长岩的侵入界线是成矿有利部位之一。

阻止中碳钢奥氏体晶粒长大的析出相的研究

本试验是在L45中碳结构钢中加入微量钛和钒,形成细小的析出相,以提高其强度;同时钛和钒也影响奥氏体晶粒长大倾向和粗化温度。本文的研究目的在于,通过定量分析析出相的尺寸及化学成分。了解有效地阻止奥氏体晶粒长大的析出相的类型及尺寸,并探讨微细析出相对奥氏体晶粒长大倾向和粗化温度的影响规律。

伊朗德伊高铁沿线高中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透特性

为了探究高含量中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透特性,依托伊朗德黑兰至伊斯法罕高速铁路项目,通过沿线盐渍土地基的现场浸水载荷试验与原位渗透试验,结合室内重塑盐渍土试验结果,对高含量中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透特性进行研究分析。试验结果表明:中溶盐的含量对盐渍土渗透特性起着显著的影响,高含量中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透溶滤变形主要由渗流场作用下石膏结晶颗粒遇水软化崩塌造成,与级配相似且中溶盐含量较低的盐渍土相比渗透系数均有大幅度降低;中溶盐含量越高,在荷载作用下渗透系数减小越明显;盐渍土粗颗粒所起的骨架作用越强烈,浸水过程中中溶盐含量对地基土的渗透特性的影响作用越不明显;对于不同颗粒粒径的盐渍土,在1%、3%、5%等不同中溶盐含量的范围内随着其含量的变化,渗透系数变化规律也不同;中溶盐含量超过一定范围时,呈现出中溶盐对盐渍土渗透性具有抑制作用的特征;中溶盐含量越低,易溶盐含量对其渗透性影响越显著。可见盐渍土颗粒粒径、中溶盐含量以及易溶盐含量对其渗透特性影响显著。

含粗颗粒花岗岩残积土大型直剪试验研究

花岗岩由于风化不完全,所以其砾石颗粒含量一般较高,颗粒直径从几厘米到数米不等,直径较大的颗粒通常演化成风动石、石碑等自然景观。粗颗粒含量对土体的强度变形特性以及颗粒破碎有一定的影响。本文利用大型直剪仪,对福州地区花岗岩残积土进行不同粗颗粒含量下的大型直剪试验,并且对每次试验前后进行颗分试验,以研究剪切过程颗粒破碎的影响。试验结果表明:混合土体在不同的竖向压力下,均表现出应变硬化特征;当粗颗粒含量较大(P 5≥30%)、竖向压力较高(σ=300 kPa、400 kPa)时,应力应变曲线没有出现峰值;随着粗颗粒含量的增加,花岗岩残积土的粘聚力c呈现先减小后增加的趋势,转折点在P 5=30%,而内摩擦角φ则一直呈现上升的趋势;粗粒土颗粒破碎率与粗颗粒含量和竖向压力皆呈正相关关系,但是竖向压力和粗颗粒含量较低时,粗颗粒之间互相接触的作用力没有达到粗颗粒承载极限值,颗粒破碎现象不明显。

西藏错龙错晚三叠世粗粒巨斑二长花岗岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

对出露于冈底斯中带偏西部错龙错地区原划为早白垩世的粗粒巨斑二长花岗岩进行了较系统的岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学研究。结果表明,该地区粗粒巨斑二长花岗岩的成岩年龄为212.6±2.7Ma,属晚三叠世。岩石为高钾钙碱性-钾玄岩系列,具高SiO_2、K_2O的特征。Al_2O_3含量为13.18%~16.26%,铝饱和指数A/CNK为0.96~1.33(平均值为1.11),为准铝质-过铝质花岗岩。稀土元素总量在182.99×10^(-6)~324.34×10^(-6)之间,轻稀土元素明显富集,重稀土元素相对亏损,δEu值变化于0.38~0.57之间,具明显的负Eu异常。微量元素富集K、Rb、Th和相对亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti,具有类似造山后花岗岩的微量元素特征。该类岩石的地球动力学背景应为班公湖-怒江洋壳南向俯冲有关的由挤压向伸展转变的同碰撞向后碰撞的过渡阶段。

Q690ZM中锰钢的焊接冷裂纹敏感性

采用Ar-CO_(2)气体保护焊通过最高硬度试验和斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,研究了Q690ZM中锰钢的焊接冷裂纹敏感性。结果表明:当焊接热输入由10 kJ·cm^(-1)增加至20 kJ·cm^(-1)或预热温度由20℃升高至200℃时,中锰钢焊接热影响区的显微硬度均略微降低,最高硬度均高于430 HV,焊接冷裂倾向严重;当焊接热输入为15 kJ·cm^(-1),预热温度由100℃升高至200℃时,斜Y型坡口焊接裂纹试验中试验焊缝的表面裂纹和根部裂纹逐渐消失,断面裂纹率降低至9.09%。为防止冷裂纹的产生,中锰钢焊前必须进行150~200℃的预热,并进行相应的焊后热处理;粗晶热影响区中粗大的马氏体板条晶体学取向差小,大角度晶界密度低,抵抗解理裂纹扩展的能力弱,因此焊接冷裂纹萌生后沿紧邻熔合线的粗晶热影响区扩展。