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时间:2019-02-25
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1、334以科学发展观促进科技创新(上JAl"f]在生产和生活中,可以经常观察到岩石遇水软化现象的发生。而且不仅是岩石直接遇水可以产生软化效果,当空气比较潮湿含有大量水分时,裸露岩石吸收空气中的水分,同样可以使岩石产生软化效应。因此采用喷射混凝土等手段封闭岩体表面,并加强维护措施来保持封闭面的完整,对缓解软岩的软化效应能起到十分有效的作用。四、结论(1)牯土质胶结粉砂岩遇水后,宏观裂隙的增生、扩张与岩石的崩解、碎化,是同水理作用下岩石的物质组成、微结构与微孔隙的变化紧密相关的,崩解、碎化是岩石内部微结构与微fL隙剧烈变化的宏观反应
2、。(2)以高岭石、伊/蒙混层等粘土质矿物为胶结成分的粉砂岩类软岩,岩石遇水后,随着粘土质胶结成分的吸水膨胀,先是这些胶结成分本身被稀释、崩解,继而导致整个岩石的碎裂、解体。(3)在水理的作用下,粉砂岩的iL隙体积和孔隙表面积分别增加了1.3x10~cm3/g和0.774m2/g,并且微孔中大孔径孔隙所占的比例相应增加,岩石的宏观孔隙度增加了06%。胶结成分的溶化崩解和岩石致密程度的下降是最终导致这类敦岩遇水崩解软化的主要原因。参考文献1陈炎光,陆士良.中国煤矿巷道围岩控制.徐州:中国矿业大学出版社。19942朱效嘉软岩的水理性
3、质.矿业科学技术.1996(3/4):46--503刘长武.泥岩遏水崩解软化机理的研究.岩土力学,2000.(1):28~31作者简介刘长武,水力采煤专业委员会委员,黄河勘测规划设计有限公司博士后,四川大学教授,博士生指导教师,主要从事岩土工程与矿业工程等方面的科研和教学工作。电话:028—85463919,0371—66020614;E—mail:xxssd@263.net。低温年代学与古地形再造①丁汝鑫周祖翼许长海上海市四平路1239号同济大学海洋楼519室,同济大学海洋与地球科学学院.200092摘要近年来,低温年代学(
4、包括裂变径迹、(u—Th)/He)已成为古地形再造的一种全新的方法。其研究的具体技术是:-'tl-先,根据实测的低温年代学数据作温度历史恢复。然后,考虑地温场及地表温度等因素计算相应的地层剥蚀量。最后,再考虑均衡作用、现夸地形厦构造抬升等因素,模拟研究区域所经历的地形演化史。关键词裂变柽迹(U—Th)/He古地形再造剥露①国家重点基础研究拉展规划项目(批准号:G2000078500)}11国家自然科学基金(批准号:40272093,40321603)资助。以科学发展观捉进科技创新(二)335一般所说的吉地形再造是指利用Hay和
5、M4tivier等人的物质平衡法再造地形古高度,Hay法假设研究区的侵蚀总量与沉积总量质量相等,将抗积盆地中的沉积物按时间顺序回剿到物源区,然后对回剥到物源区后的古高度进行均衡校正、脱压校正、海平面校正、热沉降校正等处理,最终给出不同时期的古地形图。M6tivier法进而考虑了造山过程中逆冲和地壳短缩作用造成的物质积累.对造山带短缩量也进行了恢复。利用物质平衡法再造古地形的关键之一在于关键时间段沉积量的确定,进而确定侵蚀量。但对于许多地区而言,存在诸多问题如物源很难确定、关键时段很难定年等。热年代学为物源区剥蚀量的确定提供了一
6、个全新的方法。尤其是低温年代学,已成为研究表生剥蚀的最重要的方法,因为低温年代学样品记录了地壳上部几公里内,距今几十至上百个百万年时问内的温度历史,进而给出相应的剥蚀厚度。因此,低温年代学已成为中新生代以来古地形再造研究的重要手段。一、低温年代学技术方法原理低温年代学包含磷灰石、锆石(u—Th)/He、磷灰石、锆石裂变径迹年代学。其中裂变径迹分析反映的不仅仅只是样品在达到最大古地温(封闭温度)时的时间,而且还记录了样品所经历的温度历史。
7、时代和速率、古地形演变及年轻样品高精度年龄等最有效的低温热年代学手段。(一)裂变径迹技术基本原理一个重元素原子核分裂成两个质量相似的碎片并且同时释放出大量能量(200MeV)的现象称为核裂变。当带电核粒子通过一种绝缘材料时,它们会在原子尺度上留下辐射损伤痕迹,裂变径迹(FT)年代学就是依据矿物中这种辐射损伤特性进行分析的技术。在自然界中,锆石、磷灰石、榍石等矿物适合于裂变径迹研究。径迹经化学试剂蚀刻后,可以在普通光学显微镜下进行观察。起初,裂变径迹贫析只是一种单纯定年技术,20世纪70年代早期人们发现磷灰石径迹在60~120℃
8、范围内会发生部分退火,即径迹密度与径迹长度会减少,由此为裂变径迹地学应用开启了新领域——低温热历史重建。20世纪80年代一个重大突破就是“摹。棱正年龄与外探测器方法S1人,磷灰石退火模型出现,使得裂变径迹年代学由单一测年手段转变为一种成熟的热演化史研究技术。1.裂变径迹年龄测
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