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孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响 认领
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作者 曾鑫 孙建孟 +2 位作者 崔瑞康 李晓东 宿鹤松 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第6期2192-2201,共10页
为研究孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响,以大港油田3块不同孔隙结构砂岩为研究对象,利用自研的实验装置在多个含水饱和度点测量了砂岩纵波波形、幅度和速度随孔隙含气压力的变化。定义了1个声波幅度衰减变量I来表征首波... 为研究孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响,以大港油田3块不同孔隙结构砂岩为研究对象,利用自研的实验装置在多个含水饱和度点测量了砂岩纵波波形、幅度和速度随孔隙含气压力的变化。定义了1个声波幅度衰减变量I来表征首波幅度的衰减。结果表明:随着孔隙含气压力的增加,声波幅度下降,波形后移,中高孔渗砂岩在低含水饱和度下的声波波形甚至发生一定程度的畸变。变量I与含气压力呈线性负相关,且孔隙结构越好,含水饱和度越低,线性负相关关系越好,随着孔隙结构变差,含气压力降低,声波幅度的衰减减弱。砂岩的纵波速度随孔隙含气压力的增加而降低,在含气压力小于5 MPa时,纵波速度随含气压力的增加缓慢下降,含气压力大于5 MPa后,纵波速度随含气压力的增加而快速下降。岩心孔隙含气压力增大后,与声波幅度衰减相比,纵波速度变化不明显,纵波幅度的衰减对含气压力更敏感。砂岩孔隙含气压力增大所造成的声波衰减主要由黏滞性吸收衰减所引起,含气压力的增加对岩石体积模量和体积密度影响较小,纵波速度的变化主要是由有效应力减小造成岩石孔裂隙张开和颗粒接触刚度减小所引起。实验结果可为砂岩地层的含气性评价和孔隙含气压力预测提供借鉴。 展开更多
关键词 孔隙结构 含气压力 纵波波形 纵波速度 首波幅度 有效应力
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富水细砂单向冻结超声波时频特性研究 认领
2
作者 张基伟 刘书杰 张松 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1061-1070,共10页
为了掌握富水细砂单向冻结超声波时频参数响应特征,利用NM–4A型非金属声波检测仪,对单向冻结条件下不同冻结锋面位置的富水细砂进行超声波纵波透射试验。利用小波分解、傅里叶变换及连续小波分析等方法,分析局部冻土的声波波形、频谱... 为了掌握富水细砂单向冻结超声波时频参数响应特征,利用NM–4A型非金属声波检测仪,对单向冻结条件下不同冻结锋面位置的富水细砂进行超声波纵波透射试验。利用小波分解、傅里叶变换及连续小波分析等方法,分析局部冻土的声波波形、频谱等参数变化规律。结果表明:(1)由下至上单向冻结的富水细砂土受水分迁移的影响形成3个声阻抗区域:下部冻结富水区、中部冻结水分降低区和未冻水分降低区,单向冻结过程中接收波时频特征一直受到未冻水分降低区散射衰减作用的影响;(2)随着冻结锋面高度增加,局部冻结冻土接收波波形周期数目逐渐增多,但散射衰减作用相比于恒温冻结冻土仍较明显;(3)单向冻结细砂土纵波波速随着冻结锋面高度提升而增加,二者满足三次函数关系,相关性很好;(4)随着冻结锋面高度增加,频谱特征发生变化,最终频谱出现多峰,主频难分辨,频带宽,高频部分所占比例与低频部分基本相同的现象,由此发现单向冻结后期频谱内不同峰值可表征试件内部已出现的特定声阻抗区主频;(5)随着冻结锋面高度增加,冻土散射衰减逐渐减小,尾波由较发育转变为不发育;(6)利用连续小波分析方法可以分析出试件的历史冻结模式:单向冻结冻土主频值位置偏向于冷端,而恒温冻结冻土主频值位置基本位于整个时域的中间位置。 展开更多
关键词 岩石力学 富水细砂 单向冻结 纵波波速 傅里叶变换 小波分析
微波辐射辅助机械冲击破碎岩石动力学试验研究 认领
3
作者 胡毕伟 尹土兵 李夕兵 《黄金科学技术》 CSCD 2020年第4期521-530,共10页
微波辅助冲击式破岩是实现快速破碎硬岩的重要手段,开展微波辐射对岩石抗冲击性能的研究具有重要的理论和实际意义。采用工业微波炉对砂岩进行不同功率和不同时间的辐射试验,测试了砂岩在辐射前后的波速、孔隙率和动态力学强度。结果发... 微波辅助冲击式破岩是实现快速破碎硬岩的重要手段,开展微波辐射对岩石抗冲击性能的研究具有重要的理论和实际意义。采用工业微波炉对砂岩进行不同功率和不同时间的辐射试验,测试了砂岩在辐射前后的波速、孔隙率和动态力学强度。结果发现:在5 kW的辐射功率下砂岩升温速率达到1.29℃/s,3 kW的辐射功率下达到1.04℃/s;微波辐射后砂岩波速不断降低,孔隙率不断增大,5 kW辐射4 min后波速降低了34%,孔隙率增加了近70%;在5 kW和3 kW辐射4 min后,砂岩动态压缩强度分别降低了60.4 MPa和44 MPa。研究结果说明微波辐射能够使砂岩快速升温,在热应力的作用下试样内部产生裂纹并扩展,使得波速下降而孔隙度增大。辐射加热大幅地降低了砂岩动态压缩强度。 展开更多
关键词 微波辐射 动态压缩强度 纵波波速 孔隙率 核磁共振
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应力卸载过程砂岩应力波传播及衰减特性试验研究 认领
4
作者 程昀 宋战平 +2 位作者 金解放 王军保 杨腾添 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期151-158,共8页
由于岩体开挖卸载和原岩应力重新分布的复杂性,围岩体通常处于复杂的应力卸载环境中。为研究应力卸载过程砂岩应力波的传播及衰减特性,设计了长径比L/D≈65的条形试件,利用动静组合加载装置进行了不同轴向卸载应力下的小扰动撞击试验,... 由于岩体开挖卸载和原岩应力重新分布的复杂性,围岩体通常处于复杂的应力卸载环境中。为研究应力卸载过程砂岩应力波的传播及衰减特性,设计了长径比L/D≈65的条形试件,利用动静组合加载装置进行了不同轴向卸载应力下的小扰动撞击试验,测得了不同测点处的砂岩应力波信号,研究了不同卸载应力对应力波波形、纵波波速值、波峰的时空衰减规律、波峰及波峰衰减速率等的影响,并建立了经验规律模型。研究表明:砂岩是否具有卸载应力对应力波波形具有显著影响;随应力卸载,纵波波速呈“近似线性+非线性”衰减,波峰及其衰减率均呈指数变化;随距离和时间增加,波峰均呈指数衰减,且不同应力卸载阶段波峰的时空衰减具有不同敏感性;研究结果对爆破开挖条件下深部工程岩体稳定性分析提供了重要的理论参考。 展开更多
关键词 应力波 波形 纵波波速 波峰 衰减特性
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不同岩性岩石的物理性质实验研究 认领
5
作者 裴浩辰 熊健 +2 位作者 丁怀硕 戎成干 廖文海 《石油化工应用》 CAS 2020年第5期97-102,共6页
以九组不同岩性岩石为研究对象,研究不同岩性岩石的物理性质,利用实验室相关仪器测量岩石的基本物理参数,包括密度、孔隙度、渗透率、声波速度等物理性质参数,在此基础上,讨论不同岩性物理性质的差异。研究结果表明不同岩性岩石的矿物... 以九组不同岩性岩石为研究对象,研究不同岩性岩石的物理性质,利用实验室相关仪器测量岩石的基本物理参数,包括密度、孔隙度、渗透率、声波速度等物理性质参数,在此基础上,讨论不同岩性物理性质的差异。研究结果表明不同岩性岩石的矿物组成和矿物组成含量存在较明显的差异;不同岩性岩石的密度存在差异,与自身矿物组成及其含量和孔隙度有关;岩石的波速与密度呈线性正相关,而与孔隙度呈线性负相关;不同岩性岩石孔隙度和渗透率存在差异,其中岩石的孔隙度越大,其渗透率越大。 展开更多
关键词 岩性 物理性质 密度 声波速度 孔隙度 渗透率
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清水及硫酸溶液浸泡下花岗岩残积土强度演化特征研究 认领
6
作者 林其隆 黄真萍 +1 位作者 曹洋兵 孙加梁 《水利与建筑工程学报》 2020年第2期27-32,共6页
为了揭示不同浸泡环境下花岗岩残积土的强度演化特征,考虑到花岗岩残积土的结构损伤与介质溶解,以不同硫酸溶液浓度和浸泡时间作为试验变量,开展清水及硫酸溶液浸泡下试样的波速测试、快剪试验以及质量测试。研究表明:试样浸泡在清水中... 为了揭示不同浸泡环境下花岗岩残积土的强度演化特征,考虑到花岗岩残积土的结构损伤与介质溶解,以不同硫酸溶液浓度和浸泡时间作为试验变量,开展清水及硫酸溶液浸泡下试样的波速测试、快剪试验以及质量测试。研究表明:试样浸泡在清水中时,其黏聚力、内摩擦角和纵波波速均随浸泡时间增加呈指数衰减,28 d~40 d后稳定,硫酸溶液中则随硫酸浓度增加呈指数衰减,浓度增加到5%后趋于稳定;分别以黏聚力、内摩擦角和纵波波速的定义损伤变量,在清水浸泡下随浸泡时间增长而增大,浸泡28 d~40 d后稳定,在硫酸溶液浸泡下随硫酸浓度增加而增大,浓度增加到5%后趋于稳定;黏聚力和纵波波速演化特征相似,可通过纵波波速推算黏聚力。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 强度演化 硫酸溶液 浸泡 纵波波速
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青藏高原P波速度层析成像与岩石圈结构 认领 被引量:1
7
作者 瞿辰 胥颐 +2 位作者 杨文采 汪晟 刘晓宇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期847-859,共13页
利用中国西部地震台网的数据,通过体波层析成像反演了青藏高原及邻域的三维P波速度结构.根据地壳和上地幔的速度变化和构造特征,重点讨论了下地壳流动、地幔上涌、岩石圈减薄以及与藏北新生代火山岩和藏南裂谷系的关系等问题.分析表明,... 利用中国西部地震台网的数据,通过体波层析成像反演了青藏高原及邻域的三维P波速度结构.根据地壳和上地幔的速度变化和构造特征,重点讨论了下地壳流动、地幔上涌、岩石圈减薄以及与藏北新生代火山岩和藏南裂谷系的关系等问题.分析表明,青藏高原中、下地壳平均速度偏低,低速区主要分布在拉萨和羌塘块体内部,随着深度的增加逐渐扩大到松潘—甘孜块体.上述低速区之间多被高速带分隔,暗示地壳中、下部的韧性变形被限制在特定的区域,不太适于产生贯穿整个青藏高原的大规模横向流动.此外,地幔上涌也并非普遍发生于整个青藏高原,而是集中在羌塘、松潘—甘孜以及喜马拉雅东构造结附近,导致上述区域的岩石圈地幔较薄,并且伴生火山活动和岩浆作用.此外,由于印度大陆岩石圈在向北俯冲,板片下沉过程中引起地幔上涌,热流物质有可能上升进入地壳,这一作用对藏北新生代火山岩和藏南裂谷系的形成以及中、下地壳的韧性变形产生了明显的影响. 展开更多
关键词 青藏高原 P波速度 岩石圈结构 层析成像
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层理倾角对黑云变粒岩强度与纵波波速影响的试验研究 认领
8
作者 梁冰 夏冬 +2 位作者 贾淯斐 吴朝松 李宏 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第12期34-39,共6页
为探究层理倾角对岩石强度、变形及纵波波速的影响规律,以研山铁矿东帮边坡层状黑云变粒岩为研究对象,对层理倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的岩样进行单轴压缩、巴西劈裂、直剪和纵波波... 为探究层理倾角对岩石强度、变形及纵波波速的影响规律,以研山铁矿东帮边坡层状黑云变粒岩为研究对象,对层理倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的岩样进行单轴压缩、巴西劈裂、直剪和纵波波速测试试验。结果表明:单轴抗压强度均值的最大值和最小值对应的层理倾角分别为0°和60°;倾角为45°时弹性模量最小,60°时次之,0°时最大;层理倾角为60°时泊松比最大,15°时最小;随层理倾角的增加,抗拉强度逐渐减小;黏聚力和内摩擦角最大值和最小值对应的层理倾角分别为90°和0°;平行层理方向的波速大于垂直层理方向的波速,纵波在岩样中的传播速度与层理倾角呈线性增加关系。研究成果为研山铁矿顺倾边坡稳定性分析提供基础数据。 展开更多
关键词 层理倾角 黑云变粒岩 强度参数 纵波波速 各向异性
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北京大理岩物理力学参数的相关性研究 认领
9
作者 叶嘉成 张中俭 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期532-538,共7页
北京有大量采用房山大理岩制造的石质文物,这使得北京大理岩力学性质的研究对于科学指导文物保护和修复具有重要意义。但由于文物本体取样困难,难以获得其力学参数。因此本文对北京大理岩的物理、力学参数进行测试,通过建立物理参数和... 北京有大量采用房山大理岩制造的石质文物,这使得北京大理岩力学性质的研究对于科学指导文物保护和修复具有重要意义。但由于文物本体取样困难,难以获得其力学参数。因此本文对北京大理岩的物理、力学参数进行测试,通过建立物理参数和力学参数的回归方程,实现利用物理参数评价力学参数的目的。以北京大理岩中的青白石和汉白玉为研究对象,对8个边长为150 mm立方体试样进行施密特回弹测试,对40个Ф50mm×100mm的圆柱体试样进行里氏硬度、纵波波速测试和单轴压缩试验,得到了大理岩的回弹值、里氏硬度值、纵波波速与单轴抗压强度、弹性模量。分别以单轴抗压强度和弹性模量为因变量,选择单个或两个物理参数作为自变量建立回归方程。通过对比相关系数发现:(1)对于单个物理参数,单轴抗压强度与D探头里氏硬度值的相关性最好,而弹性模量与回弹值的相关性最好;(2)对于两个物理参数,单轴抗压强度(或弹性模量)都与回弹值和D探头里氏硬度值的组合相关性最好。 展开更多
关键词 大理岩 回弹值 里氏硬度 纵波波速 单轴抗压强度 弹性模量 回归方程
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水与微观结构对片岩波速各向异性特征的影响及其机制研究 认领 被引量:1
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作者 尹晓萌 晏鄂川 +1 位作者 王鲁男 王闫超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2221-2230,2238共11页
选取3类不同宏观特征的武当群片岩岩样,分别制取不同片理角的标准圆柱试样。采用波速测试获取烘干、浸水处理后的试样的纵波速度,分析不同含水状态下武当群片岩波速各向异性特征,并结合偏光显微镜、扫描电镜下3类岩样的矿物组成与微观... 选取3类不同宏观特征的武当群片岩岩样,分别制取不同片理角的标准圆柱试样。采用波速测试获取烘干、浸水处理后的试样的纵波速度,分析不同含水状态下武当群片岩波速各向异性特征,并结合偏光显微镜、扫描电镜下3类岩样的矿物组成与微观结构特征,探讨内外影响因素下的波速各向异性机制。结果显示:武当群片岩主要矿物为硬质粒状石英、长石与软质片状白云母,硬质矿物含量越高、孔隙率越小,则片岩纵波速度越大,反之越小;干燥样的纵波速度表现出显著各向异性,传播方向由垂直片理面向平行片理面变换时,波速逐渐增大,不同方向的波速值可用波速圆公式进行预测;波速各向异性本质上是微裂隙的定向展布、间隔分布的结果,可间接用白云母定向系数δ2评价各向异性程度k,k1/2与δ2呈线性正相关,武当群片岩的k值上限为2.90;浸水后试样的纵波速度普遍增大,这是水充填空隙后对片岩等效体积模量的增加起主控作用的结果,片岩吸水后的波速增长效应受其孔隙率与微裂隙分布特征影响,引起不同类片岩间的纵波速度差异,导致同类片岩的波速各向异性程度与浸水时长呈负相关。 展开更多
关键词 片岩 纵波速度 各向异性 微观结构 机制
砂岩波速与应力状态相关关系研究 认领
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作者 牛建喜 李成云 《山西建筑》 2018年第26期65-67,共3页
地下工程开挖破坏原岩应力平衡,岩石发生变形甚至破坏。围岩应力状态是地下工程监测的重要项目之一,声波检测技术可以弥补许多原位测试的弊端。通过对某隧道围岩进行室内单轴压缩试验与声波检测,发现:P波波速变化与应力变化存在较好的... 地下工程开挖破坏原岩应力平衡,岩石发生变形甚至破坏。围岩应力状态是地下工程监测的重要项目之一,声波检测技术可以弥补许多原位测试的弊端。通过对某隧道围岩进行室内单轴压缩试验与声波检测,发现:P波波速变化与应力变化存在较好的一致性,峰前阶段,P波波速随应力的增大而增大,峰后阶段,P波波速随应力的减小而减小;在屈服以前,P波波速、S波波速与应力之间存在一定的正相关关系,P波波速、S波波速与应力之间存在一定的指数关系; S波与P波波速之间的比例(ξ)存在明显的阶段性(两个阶段),阶段分界点为峰值应变(应力)。 展开更多
关键词 砂岩 波速—应力关系 纵波波速 横波波速
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典型油藏CO2地质封存中四维地震正演模型研究 认领
12
作者 李琳 马劲风 +4 位作者 王浩璠 谭明友 崔世凌 张云银 曲志鹏 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2018年第6期2383-2393,共11页
在CO2地质封存中,储层中流体饱和度以及地层压力都会随着CO2的注入而发生变化,相应的纵横波速度也会发生变化.本文首先进行原始状态下横波速度的预测,利用考虑了压力变化的Hertz-Mindlin公式结合Gassmann方程计算横波速度,为了进行对比... 在CO2地质封存中,储层中流体饱和度以及地层压力都会随着CO2的注入而发生变化,相应的纵横波速度也会发生变化.本文首先进行原始状态下横波速度的预测,利用考虑了压力变化的Hertz-Mindlin公式结合Gassmann方程计算横波速度,为了进行对比,又采用不考虑压力变化的Castagna经验公式来进行横波速度的预测.然后,利用这两种方法进行流体替换之后的纵、横波速度的预测,为了体现压力的影响,分别做了(1)利用Hertz-Mindlin公式以及Gassmann方程计算流体替换之后的纵、横波速度;(2)利用Hertz-Mindlin公式以及Gassmann方程计算流体替换之后的纵、横波速度,不考虑压力的变化,即流体替换前后压力不变;(3)利用Hertz-Mindlin公式以及Gassmann方程计算纵、横波速度,仅考虑压力的变化而假设饱和度不变;(4)利用Gastagna经验公式计算流体替换之后的纵、横波速度.在完成流体替换前后纵、横波速度的预测之后,又制作了两层模型以及井模型的AVO正演模型.结果表明,只有同时考虑饱和度以及压力的变化才是最符合实际的,而在该区压力的变化所引起的地震响应的变化远远大于饱和度变化所引起的地震响应.本文的研究区块位于胜利油田正理庄油田高89区,所用资料为该区的全波列测井高94井. 展开更多
关键词 压力 饱和度 纵波速度 横波速度 正演模型 四维地震
冻融循环条件下碳质千枚岩物理力学性质研究 认领 被引量:2
13
作者 蒋钰峰 吴光 刘芳 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期114-121,共8页
川藏铁路途经川西高海拔变质岩地区,岩石冻融风化强烈,地质灾害多发,开展典型岩石的室内冻融循环试验具有重要的理论意义和工程价值。将采集自金沙江桥位处的碳质千枚岩试样分为5组,选用-40~50℃的温差进行周期为8 h(冻、融分别4 h)... 川藏铁路途经川西高海拔变质岩地区,岩石冻融风化强烈,地质灾害多发,开展典型岩石的室内冻融循环试验具有重要的理论意义和工程价值。将采集自金沙江桥位处的碳质千枚岩试样分为5组,选用-40~50℃的温差进行周期为8 h(冻、融分别4 h)的冻融循环模拟,每5次冻、融后观察岩样表观变化情况,称取质量并进行超声波波速测试,分别在冻融循环第22,42,65,85,105次后进行单轴抗压强度试验。对取得的各项物理力学指标进行计算分析,结果表明:随着冻融循环次数的增加,岩样表观无明显变化,质量稍有下降且下降速率逐渐降低;冻结后试样纵波波速震荡较大且无明显规律,融解后纵波波速呈下降趋势;试样单轴抗压强度逐渐减小并趋于稳定,岩石表现出脆性减弱而延性增强的特征;岩性对于冻融循环试验结果有重要影响,应当从微裂隙、岩石结构和岩石构造三方面入手进行更多试验以研究岩石冻融损伤机理。 展开更多
关键词 冻融循环 碳质千枚岩 纵波波速 单轴抗压强度 川藏铁路
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峨眉山大火成岩省地壳密度结构及岩浆规模约束 认领 被引量:2
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作者 岳海凤 汪洋 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期395-403,共9页
峨眉山大火成岩省(ELIP)出露于扬子板块西缘,其形成以后经历了多期构造运动的破坏,掩盖了峨眉山玄武岩的原始分布状况,导致对ELIP岩浆活动规模的低估。近来一些研究者基于天然地震层析成像反演的研究认为ELIP出露区地壳不显示高速特征... 峨眉山大火成岩省(ELIP)出露于扬子板块西缘,其形成以后经历了多期构造运动的破坏,掩盖了峨眉山玄武岩的原始分布状况,导致对ELIP岩浆活动规模的低估。近来一些研究者基于天然地震层析成像反演的研究认为ELIP出露区地壳不显示高速特征,据此推断ELIP岩浆活动规模有限,是下地壳拆沉作用而非地幔柱活动的产物。本文根据横穿峨眉山大火成岩省的丽江-清镇地震剖面所获地壳P波波速,依据P波波速与密度的线性关系计算ELIP内带核心、外围区域和中带、外带的地壳密度结构。结果显示:内带核心区域与中带相比,上地壳密度高79kg/m3、下地壳上部和下部的密度值分别高出68 kg/m3和101 kg/m3;与外带相比,内带核心区域上地壳密度高92kg/m3、下地壳上部和下部分别高出99 kg/m3和126 kg/m3。峨眉山地幔柱活动形成的镁铁质-超镁铁质深成岩在ELIP内带核心区域的侵位和堆积,是ELIP各带之间地壳密度存在显著差异的原因。根据ELIP不同区域的地壳密度差估算得到内带核心区域地壳内的高密度镁铁质侵入岩和超镁铁质侵入岩总体积约为(45-120)×10 4km3。此结果与峨眉山玄武岩体积[(25-60)×10 4km3]之和,给出ELIP岩浆活动的规模为(0.7-1.8)×10 6km3。这一结果支持ELIP的形成与地幔柱活动有关的认识。 展开更多
关键词 地幔柱 岩浆活动规模 P波波速 密度 玄武岩 深成岩 超镁铁质岩 峨眉山大火成岩省
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岩体风化卸荷数值判别 认领
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作者 李雷 王贵军 +1 位作者 张一 王冠霖 《吉林大学学报:地球科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1532-1538,共7页
风化作用和卸荷作用都会导致岩体破碎。在探硐腰线上测试岩体的纵波速度和岩石的回弹值,并对测得的纵波速度和回弹值分别进行聚类分析,分成不同的数据组。根据风化与卸荷的本质特征,无论岩体风化还是卸荷,其纵波速度都存在级差;但风化... 风化作用和卸荷作用都会导致岩体破碎。在探硐腰线上测试岩体的纵波速度和岩石的回弹值,并对测得的纵波速度和回弹值分别进行聚类分析,分成不同的数据组。根据风化与卸荷的本质特征,无论岩体风化还是卸荷,其纵波速度都存在级差;但风化岩体回弹值存在级差,卸荷岩体回弹值不存在级差。利用玻尔兹曼函数数学模型,通过拟合计算分析纵波速度和回弹值,对岩体风化与卸荷进行数值判别,并进一步定量划分风化带与卸荷带,确定带的界线。实例应用结果表明:该数值判别方法操作简易,能科学客观地判别风化与卸荷,精确确定风化带与卸荷带的界线,定量解决工程地质问题。 展开更多
关键词 数值判别 纵波速度 回弹值 玻尔兹曼函数 定量划分
不同静应力作用下砂岩应力波波速及幅值衰减规律 认领
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作者 程昀 宋战平 +2 位作者 金解放 昌晓旭 袁伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第10期115-119,136共6页
为研究轴向应力对大长径比砂岩中应力波传播特性的影响,利用动静组合加载试验装置,对砂岩进行了小扰动冲击试验,研究了轴向应力对砂岩中应力波波形、纵波波速、应力波幅值衰减规律的影响。研究表明:同一轴向应力下,不同测点的应力... 为研究轴向应力对大长径比砂岩中应力波传播特性的影响,利用动静组合加载试验装置,对砂岩进行了小扰动冲击试验,研究了轴向应力对砂岩中应力波波形、纵波波速、应力波幅值衰减规律的影响。研究表明:同一轴向应力下,不同测点的应力波波形变化不大,而轴向应力的改变对应力波波形变化影响较大;存在轴向应力时,应力波中同时出现压缩波和拉伸波,且轴向应力越大,拉伸波越长;轴向应力对纵波波速变化影响较大,波速与轴向应力呈线性变化,而与传播距离呈指数函数衰减;轴向应力对幅值变化有明显影响,随着传播距离增加,应力波起跳时间点逐渐滞后,应力波幅值呈不同程度的衰减,这与波携带的能量被砂岩中孔隙吸收程度有关。结果表明轴向应力通过改变砂岩密度进而影响了应力波传播特性。 展开更多
关键词 砂岩 轴向应力 应力波 纵波波速 传播特性 幅值衰减
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Classification and assessment of rock mass parameters in Choghart iron mine using P-wave velocity 认领
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作者 Mohammadreza Hemmati Nourani Mohsen Taheri Moghadder Mohsen Safari 《岩石力学与岩土工程学报:英文版》 CSCD 2017年第2期318-328,共11页
Engineering rock mass classification, based on empirical relations between rock mass parameters and engineering applications, is commonly used in rock engineering and forms the basis for designing rock structures. The... Engineering rock mass classification, based on empirical relations between rock mass parameters and engineering applications, is commonly used in rock engineering and forms the basis for designing rock structures. The basic data required may be obtained from visual observation and laboratory or field tests.However, owing to the discontinuous and variable nature of rock masses, it is difficult for rock engineers to directly obtain the specific design parameters needed. As an alternative, the use of geophysical methods in geomechanics such as seismography may largely address this problem. In this study, 25seismic profiles with the total length of 543 m have been scanned to determine the geomechanical properties of the rock mass in blocks I, III and IV-2 of the Choghart iron mine. Moreover, rock joint measurements and sampling for laboratory tests were conducted. The results show that the rock mass rating (RMR) and Q values have a close relation with P-wave velocity parameters, including P-wave velocity in field (VPF), P-wave velocity in the laboratory (VPL) and the ratio of VPF to VPL (i.e. KP=VPF/VPL).However, Q value, totally, has greater correlation coefficient and less error than the RMR. In addition, rock mass parameters including rock quality designation (RQD), uniaxial compressive strength (UCS), joint roughness coefficient (JRC) and Schmidt number (RN) show close relationship with P-wave velocity. An equation based on these parameters was obtained to estimate the P-wave velocity in the rock mass with a correlation coefficient of 91%. The velocities in two orthogonal directions and the results of joint study show that the wave velocity anisotropy in rock mass may be used as an efficient tool to assess the strong and weak directions in rock mass. 展开更多
关键词 ROCK MASS CLASSIFICATION P-WAVE velocity Q system ROCK MASS rating (RMR) GEOPHYSICAL methods
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饱和花岗岩残积土强度演化的温度效应研究 认领
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作者 黄真萍 孙加梁 +1 位作者 曹洋兵 曾焕接 《有色金属:矿山部分》 2017年第2期54-60,共7页
我国东南地区夏季炎热多雨,地表温度变化频繁且幅度大,其对饱和花岗岩残积土强度及其演化特性具有重要影响。将含水率由25%~10%~25%作为一次循环,分别在30℃、40℃、50℃、60℃与70℃条件下进行多次含水率循环的饱和花岗岩残积土室内直... 我国东南地区夏季炎热多雨,地表温度变化频繁且幅度大,其对饱和花岗岩残积土强度及其演化特性具有重要影响。将含水率由25%~10%~25%作为一次循环,分别在30℃、40℃、50℃、60℃与70℃条件下进行多次含水率循环的饱和花岗岩残积土室内直剪试验和声波测试,研究饱和花岗岩残积土强度演化的温度效应及其规律。结果表明,各种温度下,随着循环次数的增加,花岗岩残积土黏聚力和纵波波速均呈下降趋势,下降速率先快后慢,然后逐渐趋于稳定;温度为50℃、60℃与70℃时,黏聚力在第2次循环中降幅最为显著;循环次数相同,温度越高,黏聚力和纵波波速衰减较大;损伤变量随循环次数增加而增加,增长幅度先快后慢,然后趋于平稳;循环次数相同,温度越高,损伤变量越大;平均纵波波速和黏聚力具有较好的对数关系。本研究结论对东南地区花岗岩残积土边坡工程和地下工程的科学处理具有重要意义。 展开更多
关键词 残积土 含水率循环 温度效应 力学性质 纵波波速 损伤变量
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制备岩石试样的高温预损伤方法及应用 认领
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作者 吕庆 周春锋 +1 位作者 郑俊 于洋 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第8期2126-2132,共7页
通过高温加热预损伤试验,分析花岗岩密度、纵波波速、单轴抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量随温度的变化规律,提出岩石加热损伤效应评价方法,并将高温损伤后的岩样应用到滚石碰撞试验中,以检验该方法的可行性。研究结果表明:随着加热... 通过高温加热预损伤试验,分析花岗岩密度、纵波波速、单轴抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量随温度的变化规律,提出岩石加热损伤效应评价方法,并将高温损伤后的岩样应用到滚石碰撞试验中,以检验该方法的可行性。研究结果表明:随着加热温度升高,花岗岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、纵波波速逐渐降低,当温度低于400℃时,变化幅度较小;在400~600℃时,试样的强度和弹性模量降低程度加剧;在800℃以上时,试样损伤严重,抗压强度、抗拉强度、弹性模量仅为常温下的10%~35%。因此,采用控制温度加热方法,可获得不同质量和不同物理力学性质的预损伤岩石试样。加热温度越高,滚石碰撞越破碎,高温损伤效应越显著。 展开更多
关键词 岩石试验 高温损伤 岩石强度 弹性模量 纵波波速
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泥质砂岩在干燥与饱和流体状态下纵波速度之间的关系 认领
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作者 李东庆 魏建新 +2 位作者 狄帮让 王贸 张超 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2017年第4期1574-1583,共10页
岩石从干燥状态下到饱和流体后纵波速度的变化情况对于地震速度预测、AVO分析以及流体识别具有重要意义,而有关泥质砂岩在干燥与饱和流体状态下纵波速度之间关系的研究甚少.因此本文利用三组实验数据研究了泥质砂岩在干燥与饱和流体状... 岩石从干燥状态下到饱和流体后纵波速度的变化情况对于地震速度预测、AVO分析以及流体识别具有重要意义,而有关泥质砂岩在干燥与饱和流体状态下纵波速度之间关系的研究甚少.因此本文利用三组实验数据研究了泥质砂岩在干燥与饱和流体状态下纵波速度之间关系的影响因素,并通过多元线性回归分析方法建立泥质砂岩饱和流体后的纵波速度与干燥状态下的纵波速度、孔隙度以及黏土含量之间的关系.研究表明:泥质砂岩在干燥与饱和流体状态下纵波速度之间的简单线性关系容易受到固结程度、孔隙流体性质以及围压的影响,而多元线性回归分析与简单线性分析相比,其拟合结果的判定系数明显提高,标准误差明显减小.此外,本文首次提出黏土含量与孔隙度比的概念(CPR),发现CPR与泥质砂岩饱和流体前后纵波速度差之间有很好的正相关性,随着CPR的增加,纵波速度差也表现出增大的趋势,CPR的提出为解释流体替换过程中岩石物理属性的变化情况提供了新的思路. 展开更多
关键词 泥质砂岩 纵波速度 回归分析 黏土含量与孔隙度比
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