岩爆岩石的微观研究

6.4.1 岩爆岩石断口电镜扫描分析

岩石断口微观分析是一门研究岩石破坏断裂表面的科学。在岩石力学学科领域内，从微观方面研究岩石的破坏规律，将微观破坏形貌特征同岩石微观裂纹扩展到断裂破坏的力学机制联系起来进行的研究工作，目前已引起国内外学者越来越多的重视。

为了进一步研究岩爆的形成机制，我们对二郎山隧道岩爆岩石断口特征也做了微观电镜扫描分析研究。用于分析的试样全部取自隧道轻微岩爆(Ⅰ级)、中等岩爆(Ⅱ级)和强烈岩爆(Ⅲ级)区。

通过对六个试样岩爆岩石断口电镜扫描(SEM)分析，对照标准应力下岩石力学试验断口电镜分析图谱可知，轻微岩爆(Ⅰ级)岩石断口SEM形貌特征为沿晶断裂(即完整颗粒断裂，见图6-11(a)、(b))、穿晶断裂(即解理断裂，见图6-11(c)、(d))，属拉张脆性破坏断口；中等岩爆(Ⅱ级)岩石断口SEM形貌特征为张、剪脆性破坏并存的平行台阶状花样(图6-11(e))；强烈岩爆(Ⅲ级)岩石断口SEM形貌特征为平行条纹状-台阶状花样(图6-11(f))，仍属张、剪脆性破坏性质。

综上所述，岩爆岩石断口电镜扫描分析证实了前述岩爆地质原型调研结果的正确性；同时也表明，扫描电镜分析是查明岩爆形成力学机制的一种有效的微观手段。

6.4.2 研究区岩爆岩石X射线粉晶衍射成分分析

研究区部分砂质泥岩中也发生了岩爆活动，这在国内外尚属首次发现。为了查明这类岩石发生岩爆的内在原因，开展了岩石X射线粉晶衍射成分分析研究(表6-7、图6-12至图6-14)，表6-7中同时还列出了岩石点荷载强度试验结果，以便对比说明问题。

表6-7 研究区砂质泥岩X射线粉晶衍射成分分析　Tab.6-7 X-ray analysis for sand mudstone from the study area

① 成都理工学院测试中心D/MAX3 C型衍射仪测试。

图6-11 岩爆岩石断口电镜扫描图像

Fig.6-11 SEM image of the failure face of popping rocks

图6-12 WC1试样X射线粉晶衍射分析谱线

Fig.6-12 Result of X ray analysis for sample WC1

图6-13 EC1试样X射线粉晶衍射分析谱线

Fig.6-13 Result of X ray analysis for sample EC1

图6-14 EC2试样X射线粉晶衍射分析谱线

Fig.6-14 Result of X ray analysis for sample EC2

从表6-7中分析可知，砂质泥岩中的主要矿物成分为伊利石、绿泥石和石英，其中绿泥石矿物组成变化很小，基本保持稳定。但是，有岩爆与无岩爆活动的砂质泥岩内石英和伊利石的矿物组成差异十分明显，其变化规律为：无岩爆活动的EC2 样砂质泥岩内石英含量最低(＜10%)、伊利石含量最高(为67%)，故岩石单轴抗压强度Rb较低(仅为47.74MPa)；有轻微岩爆活动的EC1 样砂质泥岩内石英、伊利石含量居中(分别为26%和49%)，岩石单轴抗压强度明显高于EC2试样，可达78.76MPa；而有中等岩爆活动的WC1样砂质泥岩内石英含量最高(达39%，超过EC2样的4倍，并成为最主要组成矿物)、伊利石含量最低(仅为35%，约为EC2样的一半)，岩石单轴抗压强度则增高到86.90MPa。综上所述，二郎山公路隧道高地应力区部分砂质泥岩内发生的岩爆活动与其矿物组成变化有着十分密切的关系，石英含量剧增和伊利石含量的陡降可以提高该类岩石的总体强度，改善岩石的物理力学性能，从而提高岩石储聚弹性应变能的能力，成为能产生岩爆活动的高储能体。

木材有：黄花梨、鸡翅木、榉木、沉香、绿檀木、檀香木等。

1、黄花梨

这种材料颜色不静不喧，恰到好处，纹理或隐或现，生动多变。花梨木颜色从浅黄到紫赤，木质坚实，花纹精美，成八字型，锯解时芳香四溢，中国海南产的花梨木最佳，其显著特点是花纹面上有鬼脸，即树结子为最佳，花粗色淡者为低。

2、鸡翅木

鸡翅木属红豆科，计约四十到六十种，在我国有二十六种，主要产于福建省。因其花纹秀美似鸡翅膀而得名。匠师普通认为鸡翅木有新、老两种，新鸡翅木木质粗糙，紫黑相间，纹理浑浊不清，僵直无旋转之势，且木丝有时容易翘裂、起茬。

3、榉木

榉木属榆种，产于江、浙等地，别名榉榆或大叶榆，木材坚致，色泽兼美，用途极广，颇为贵重，其老龄木材带赤色故名“血榉”。又叫红榉。它比一般木材坚实，但不能算是硬木，故老匠师及明式家具的真正爱好者都予以重视，认为不应因用料较差而贬低它的艺术价值和历史价值。

4、沉香

又名沉水香、燕口香、蓬莱香、密香、芝兰香、青桂香等。来自瑞香科植物沉香的含树脂的心材。主产于印度尼西亚、马来西亚、新加坡、越南、柬埔寨、伊朗、泰国等地。

5、绿檀木

绿檀，学名维腊木（Bulnesia arborea）蒺藜科维腊木属。产于委内瑞拉、智力、墨西哥等国家。乔木，高10~25米，直径可达40厘米。维腊木心材颜色呈橄榄绿色，间或有暗黄带绿的条纹，并能散发出一种酷似檀香的香气，香气浓而不刺鼻，清醇四溢。

6、檀香木

檀香木是檀香的芯材部分，不包括檀香的边材（没有香气，呈白色）。檀香隶檀香科檀香属，是一种半寄生性小乔木，高可达8至15米，胸径约20至30厘米，小者仅3至5厘米。原产地为印度哥达维利亚河流域，南至迈索尔邦及印度尼西亚，东、西努沙登加省及东帝汶。

参考资料来源：百度百科-木材

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