CN108414619A - 一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法 - Google Patents

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黄志全
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Abstract

本发明所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，能够利用纵波在花岗岩内的波速定量判断花岗岩的蚀变程度，有利于准确、快速判断蚀变花岗岩的物理力学性质及其工程特性，为在花岗岩地区进行工程规划、勘察、设计提供科学依据，对于确保工程的安全与稳定具有重要的理论意义和工程实践意义。

Description

一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法
技术领域
本发明涉及工程地质领域，尤其涉及一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法。
背景技术
花岗岩类岩石是是地壳的重要组成部分。我国的花岗岩类岩石分布广泛，出露面积达86×104km2，约占全国陆地面积的9%。由于花岗岩具有良好的工程地质性质，许多重大工程，如水电站、核电站、核废料地质处置库、石油战略储备库等在选址时首先考虑花岗岩地区作为场址区。但花岗岩的蚀变容易引起岩石的物质组成、结构及矿物颗粒之间胶结程度的改变，降低岩石强度，进而引起一系列工程问题。因此，开展花岗岩蚀变的研究有重要的应用价值，但目前的研究较主要集中在其成因、工程特性等方面，对蚀变程度的研究很少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，能够利用纵波在花岗岩内的波速定量判断花岗岩的蚀变程度，有利于准确、快速判断蚀变花岗岩的物理力学性质及其工程特性，为在花岗岩地区进行工程规划、勘察、设计提供科学依据，对于确保工程的安全与稳定具有重要的理论意义和工程实践意义。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，包括以下步骤：
步骤A：选取花岗岩测试样本，花岗岩测试样本为表面平整的原状花岗岩样本或由花岗岩岩块制备的标准岩块样本；
步骤B：利用平透法计算纵波在原状花岗岩样本内的波速或利用直透法计算纵波在标准岩块样本内的波速；
步骤C：利用纵波在花岗岩中的波速与花岗岩蚀变程度关系判定花岗岩样本的蚀变程度。
所述的纵波采用超声波。
步骤A中所述的标准岩块样本由花岗岩岩块制备，标准岩块样本为圆柱体或长方体。
步骤B中利用平透法计算纵波在原状花岗岩样本内的波速的方法为：
擦净原状花岗岩样本表面，将换能器放置在测点上，对换能器施加约0.05MPa的压力；在测点和换能器之间涂1mm-2mm厚的凡士林或黄油作为耦合剂；发射器和接收器设置在同一平面内，发射器和接收器间的距离在0.5m-1.0m之间；记录发射器和接收器间的距离L1和纵波自发射端到达接收端的时间T1；则纵波在原状花岗岩样本内的波速V1=L1/T1。
步骤B中利用直透法计算纵波在标准岩块样本内的波速的方法为：
将标准岩块样本放置于测试架中，发射器和接收器设置在标准岩块样本轴线的两端，对换能器施加约0.05MPa的压力，在测点和换能器之间涂1mm-2mm厚的凡士林或黄油作为耦合剂；记录设置发射端和接收端的两个换能器的中心距离L2和纵波自发射端到达接收端的时间T2；则纵波在原状花岗岩样本内的波速V2=L2/T2。
步骤C中所述纵波在花岗岩中的波速与花岗岩蚀变程度关系为：
未蚀变：V≥6.0；
微蚀变：6.0＞V≥4.5；
弱蚀变：4.5＞V≥3.0；
强蚀变：3.0＞V≥1.5；
全蚀变：V＜1.5。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，能够利用纵波在花岗岩内的波速定量判断花岗岩的蚀变程度，有利于准确、快速判断蚀变花岗岩的物理力学性质及其工程特性，为在花岗岩地区进行工程规划、勘察、设计提供科学依据，对于确保工程的安全与稳定具有重要的理论意义和工程实践意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：本发明所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，包括以下步骤：
步骤A：选取花岗岩测试样本，花岗岩测试样本为表面平整的原状花岗岩样本或由花岗岩岩块制备的标准岩块样本；若原状花岗岩表面不平整，则需工作人员利用工具将原状花岗岩表面修凿平整；标准岩块样本由花岗岩岩块制备，为了便于测量，标准岩块样本为圆柱体或长方体。
步骤B：利用平透法计算纵波在原状花岗岩样本内的波速或利用直透法计算纵波在标准岩块样本内的波速；优选方案为：所述的纵波采用超声波。
其中，利用平透法计算纵波在原状花岗岩样本内的波速的方法为：
擦净原状花岗岩样本表面，将换能器放置在测点上，对换能器施加约0.05MPa的压力；在测点和换能器之间涂1mm-2mm厚的凡士林或黄油作为耦合剂；发射器和接收器设置在同一平面内，发射器和接收器间的距离在0.5m-1.0m之间；记录发射器和接收器间的距离L1和纵波自发射端到达接收端的时间T1；则纵波在原状花岗岩样本内的波速V1=L1/T1。
其中，利用直透法计算纵波在标准岩块样本内的波速的方法为：
将标准岩块样本放置于测试架中，发射器和接收器设置在标准岩块样本轴线的两端，对换能器施加约0.05MPa的压力，在测点和换能器之间涂1mm-2mm厚的凡士林或黄油作为耦合剂；记录设置发射端和接收端的两个换能器的中心距离L2和纵波自发射端到达接收端的时间T2；则纵波在原状花岗岩样本内的波速V2=L2/T2。
步骤C：利用纵波在花岗岩中的波速与花岗岩蚀变程度关系判定花岗岩样本的蚀变程度。
纵波在花岗岩中的波速与花岗岩蚀变程度关系为：
未蚀变：V≥6.0；
微蚀变：6.0＞V≥4.5；
弱蚀变：4.5＞V≥3.0；
强蚀变：3.0＞V≥1.5；
全蚀变：V＜1.5。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，能够利用纵波在花岗岩内的波速定量判断花岗岩的蚀变程度，有利于准确、快速判断蚀变花岗岩的物理力学性质及其工程特性，为在花岗岩地区进行工程规划、勘察、设计提供科学依据，对于确保工程的安全与稳定具有重要的理论意义和工程实践意义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：选取花岗岩测试样本，花岗岩测试样本为表面平整的原状花岗岩样本或由花岗岩岩块制备的标准岩块样本；
步骤B：利用平透法计算纵波在原状花岗岩样本内的波速或利用直透法计算纵波在标准岩块样本内的波速；
步骤C：利用纵波在花岗岩中的波速与花岗岩蚀变程度关系判定花岗岩样本的蚀变程度。
2.根据权利要求1所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，其特征在于：所述的纵波采用超声波。
3.根据权利要求1所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，其特征在于：步骤A中所述的标准岩块样本由花岗岩岩块制备，标准岩块样本为圆柱体或长方体。
4.根据权利要求1所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，其特征在于，步骤B中利用平透法计算纵波在原状花岗岩样本内的波速的方法为：
擦净原状花岗岩样本表面，将换能器放置在测点上，对换能器施加约0.05MPa的压力；在测点和换能器之间涂1mm-2mm厚的凡士林或黄油作为耦合剂；发射器和接收器设置在同一平面内，发射器和接收器间的距离在0.5m-1.0m之间；记录发射器和接收器间的距离L1和纵波自发射端到达接收端的时间T1；则纵波在原状花岗岩样本内的波速V1=L1/T1。
5.根据权利要求1所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，其特征在于，步骤B中利用直透法计算纵波在标准岩块样本内的波速的方法为：
将标准岩块样本放置于测试架中，发射器和接收器设置在标准岩块样本轴线的两端，对换能器施加约0.05MPa的压力，在测点和换能器之间涂1mm-2mm厚的凡士林或黄油作为耦合剂；记录设置发射端和接收端的两个换能器的中心距离L2和纵波自发射端到达接收端的时间T2；则纵波在原状花岗岩样本内的波速V2=L2/T2。
6.根据权利要求1所述的一种利用纵波波速定量判别花岗岩蚀变程度的方法，其特征在于，步骤C中所述纵波在花岗岩中的波速与花岗岩蚀变程度关系为：
未蚀变：V≥6.0；
微蚀变：6.0＞V≥4.5；
弱蚀变：4.5＞V≥3.0；
强蚀变：3.0＞V≥1.5；
全蚀变：V＜1.5。
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郭健 等: "蚀变花岗岩特征及工程特性研究", 《甘肃水利水电技术》 *

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