甘肃北山地区深部花岗岩的热开裂试验研究-岩石力学与工程学报.pdfVIP

第 30 卷 第 6 期 岩石力学与工程学报 Vol.30 No.6 2011 年 6 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June ，2011 甘肃北山地区深部花岗岩的热开裂试验研究 1，2 1，2 2 2 1 左建平 ，周宏伟 ，方 园 ，孟冰冰 ，彭瑞东 (1. 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京 100083 ； 2. 中国矿业大学 力学与建筑工程学院，北京 100083) 摘要：通过岛津 SEM 全数字液压高温疲劳试验系统，实时观察不同温度下北山花岗岩的热开裂过程，获得北山花 岗岩的热开裂临界温度为68 ℃～88 ℃。在较低温度时，北山花岗岩热开裂以沿颗粒热开裂为主；在较高温度时， 热开裂以穿颗粒热开裂及沿颗粒穿颗粒混合热开裂为主。热开裂不仅受到矿物颗粒的热膨胀性质不匹配及热膨胀 各向异性的影响，还受到矿物颗粒的物理、力学、热学性质及矿物颗粒形状结构的影响。而花岗岩内流体包裹体 也可能是影响北山花岗岩热开裂的一种重要因素，这是种新的影响机制。在微细观层次对热开裂模式进行分类， 并由热开裂的分形模型定量解释沿颗粒和穿颗粒热开裂等发生的难易程度。当温度升高超过 250 ℃时，北山花岗 岩有可能存在热熔效应，这导致热开裂裂纹数有减少趋势，并且温度与其对应的热裂纹数量的统计关系符合 Gauss 曲线关系。 关键字：岩石力学；北山花岗岩；热开裂；细观试验研究；热熔效应；流体包裹体 中图分类号：TU 458 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2011)06 –1107 –09 EXPERIMENTAL RESEARCH ON THERMAL CRACKING OF DEEP GRANITE IN BEISHAN REGION，GANSU PROVINCE 1，2 1，2 2 2 1 ZUO Jianping ，ZHOU Hongwei ，FANG Yuan ，MENG Bingbing ，PENG Ruidong (1. State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining ，China University of Mining and Technology，Beijing 100083，China； 2. School of Mechanics and Civil Engineering ，China University of Mining and Technology，Beijing 100083，China) Abstract ：Full-digital hydraulic pressure and high temperature fatigue testing system with scanning electron microscope(SEM) is used to real-time observe and study thermal cracking of Beishan granite under different temperatures. Experimental results indicate that the threshold te