各向异性片岩的微观组构信息定量提取与断面形貌特征分析

论文摘要

取3类具有明显片理面的武当群片岩,采用偏光显微镜、扫描电镜研究其微观组构、断面形貌特征。构建了面积百分比、尺寸与周长-面积分形维数、定向分布系数等指标,利用IPP专业图像处理软件,对矿物和孔隙（微裂隙）两系统的含量、形态、分布特征等进行定量分析;并基于Matlab的数字图像处理技术,对断裂面粗糙度展开定量评价。偏光显微镜下显示,片岩具有矿物定向排列与粒、片状矿物近互层状分布的典型特征。矿物系统的微观定量分析结果表明:武当群片岩白云母的含量为11%～30%;小岛法计算的白云母矿物周长-面积分形维数为1.31～1.39;定向分布系数为0.61～0.85;微裂隙依附于白云母矿物边缘孕育、扩展,导致武当群片岩的孔隙（微裂隙）微观指标与对应的矿物微观指标有较强的相关性。沿片理面的片岩断面主要呈现沿晶破坏特征,断口较平坦,基于断面形貌图绘制的灰度信号波曲线的盒维数为1.48～1.60;斜交片理面破裂的片岩断面以穿晶破坏为主,有穿晶-沿晶破坏交替而生的迹象,断口粗糙起伏,对应的灰度信号波曲线的盒维数为1.65～1.69。武当群片岩的断面粗糙度各向异性约为1.03～1.14。

论文目录

• 1 引言
• 2 样品特征及试验方法
•   2.1 样品表观特征
•   2.2 试验仪器及方法
• 3 武当群片岩微观组构特征分析
•   3.1 偏光显微镜下的组构特征分析
•   3.2 基于扫描电镜的微观组构信息定量提取
•     3.2.1 分析对象与目标的确定
•     3.2.2 图像处理及定量指标确定
•     3.2.3 武当群片岩微观特征的定量分析结果
•       3.2.3. 1 矿物系统微观特征对比分析
•       3.2.3. 2 孔隙 （微裂隙） 系统微观指标对比分析
• 4 基于扫描电镜的断面形貌特征分析
•   4.1 断面形貌特征定性分析
•   4.2 断面粗糙度的定量评价
• 5 讨论
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 尹晓萌,晏鄂川,王鲁男,陈利

关键词: 片岩,微观组构,断面形貌,图像处理,各向异性

来源: 岩土力学 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 信阳师范学院建筑与土木工程学院,中国地质大学(武汉)工程学院,辽宁石油化工大学矿业工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(No.41672313,No.41807240),河南省科技攻关项目(No.182102310786),信阳师范学院“南湖青年学者”奖励计划~~

分类号: TU45

DOI: 10.16285/j.rsm.2018.0610

页码: 2617-2627+2729

总页数: 12

文件大小: 1396K

下载量: 272