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1、第44卷第8期科学通报1999年4月简报受晶体衍射作用的影响.低于13keV的元素谱线,尤其是在4～8keV范围的元素谱线,其物相的差别将严重影响元素的定量分析.实际分析中可考虑采用以下方法加以解决:(1)所选用的标准样品应与被测试样品的物相相同.即晶态的试样和非晶态试样分别用晶态和非晶态物质作标样.但该法不能用于晶态和非晶态的混合样品.(2)采用同步辐射单色X射线激发样品,这可能是消除样品中晶态物质衍射对元素谱峰影响的较好办法.(3)在样品与Si(Li)探测器之间加入由多个金属片构成的小孔(直径应不
2、大于20μm)准直器以防止衍射线束进入探测器.以上(2)和(3)两种方法以及晶体衍射的规律性原因等还有待于进一步实验研究.致谢本文为国家自然科学基金资助项目(批准号:49573192)和北京正负电子对撞机国家实验室资助.参考文献1安庆骧.同步辐射X荧光分析进展.岩矿测试,1994,13(4):280～2922安庆骧.同步辐射X射线荧光微探针测定岩石中的元素分布.岩矿测试,1991,10(2):84～883丁奎首.同步辐射X射线荧光法在新疆哈图金矿研究中的应用.科学通报,1993,37(21):1949
3、4GordonJR,HansonAL,JonesKW,etal.Theapplicationofsynchrotronraditiontomicroprobetraceelementanalysisofbiologicalsamples.NuclInstrum&Methods,1990,B45:527.5Fang2QingLu,SmithJV,SuttonSR,etal.SynchrotronX2rayfluorescenceanalysisofrock2formingminerals1.Compar
4、isonwithoth2ertechniques2.whitebeamenerge2dispersiveprocedureforfeldspar.ChemicalGeology,1989,75:123(1998204220收稿,1998209218收修改稿)岩石热开裂的实验研究陈吴晓东张福勤(中国科学院地球物理研究所,北京100101)摘要岩石受热后,由于组成岩石的各种矿物热膨胀不同,矿物颗粒边界会出现裂纹,这就是岩石的热开裂现象.岩石发生热开裂后,其内部形成的新的裂纹网络,明显地改变了岩石中的流体的
5、输运特性.碳酸盐岩在110～120℃温度下,渗透率增加了近10倍.岩石热开裂现象可在3次采油中有潜在的应用意义.关键词热开裂渗透率破裂网络岩石破裂和流体在岩石中输运特性的研究是岩石物理学的前沿课题,它主要研究的问题是:岩石内部微裂纹的形成、定位和描述;微裂纹网络和岩石整体输运过程的关系;改变岩石内[1][2]部微破裂网络的方法等.Wong等人首先发现高压下岩石的热膨张是不可逆的,陈等人在Westerly花岗岩加热过程中测到大量声发射,证实了这些声发射是由岩石内部的微破裂产生的.由于颗粒状岩石与油储地球
6、物理密切相关,所以近年来的热开裂研究主要集中在研究[3～5]岩石中的孔洞,而对微裂纹研究较少.本文则以微裂纹研究为主,介绍岩石热开裂的实验结果以及热开裂对岩石输运特性的影响.880第44卷第8期科学通报1999年4月简报1岩石热开裂时的声发射从完整的Westerly花岗岩下取出6块直径1.91cm,长3.81cm的岩石样品(编号分别为G14,G12,G3,G4,G7和G221).按照图1(a)的实验安排,将样品3放置加热炉4中进行加热,用热电偶5测量岩石的温度,用声发射探头1测量加热过程中岩石发出的声
7、发射.致密的氧化铝圆柱2用来将岩石声发射信号传至声发射探头,同时保证加热炉中的热量不传至探头.为了保证良好的声学耦合,所有的接触面都有耐高温的胶水.图1加热炉和声发射测量装置(a)和6块样品(G14,G12,G3,G4,G7,G221)的声发射率随温度变化的实验结果(b)1———声发射探头,2———氧化铝圆柱,3———岩石样品,4———加热炉,5———热电偶,6———上盖实验中最高将花岗岩样品加热至120℃,加热速率从0.4～12.5℃/min.实验发现,60～70℃似乎是一个阈值温度,一旦超过这个阈
8、值温度,岩石中就开始出现声发射.尽管高的加热速率条件下声发射率高,但开始出现声发射的阈值温度与加热速率无关(图1(b)).加热过[2]程中产生的声发射是由于组成花岗岩的各种矿物的热膨胀不同,当超过阈值温度时,矿物晶体的边界出现裂纹所致.2热开裂和岩石的渗透率实验用的碳酸盐岩样品采自山东东营市,样品直径为25.4cm,长度为50cm.首先把岩石样品加热到给定的温度,冷却至室温后,在实验室测量其渗透率.加热至各种温度后,岩样渗透率与加热温度的关系表示于图2.
