[发明专利]一种岩石封闭应力的确定方法

说明书

本发明提供了一种岩石封闭应力的确定方法，涉及地质勘测技术领域，能够实现对岩石封闭应力的准确测量，为地质勘测提供依据；该方法步骤包括：S1、对岩石进行矿物成分测量，选择满足测试条件的岩石作为待测样品，并确定坐标系；S2、获取所述待测样品的X射线衍射光谱，根据X射线衍射光谱确定测量晶面；S3、对所述测量晶面进行步进扫描测试；S4、根据S3的测试结果计算封闭应力；S5、计算封闭应力的主应力大小和方向。本发明提供的技术方案适用于岩石封闭应力测量的过程中。

技术领域

本发明涉及地质勘测技术领域，尤其涉及一种岩石封闭应力的确定方法。

背景技术

封闭应力是一种在消除外力或不均匀温度场等作用后仍留在材料内的自相平衡的内应力。封闭应力在金属加工领域是一种常见的物理现象，如金属材料焊接部位常常会有封闭应力存在，对于金属构件的安全性、疲劳强度有重要的影响。

类似于金属材料的机械加工和强化工艺所引起残余应力，岩石中的封闭应力是由于岩石材料在地质构造过程的特定温压环境下保存下来的一种应力，具有自平衡的内应力性质。由于岩石是一种非均质、各向异性和非完全弹性的材料，在经历构造加载和热加载作用后，岩石内部产生非相容的应变，即非均匀的粒间应力场，在卸载时仍能保留某些应力，并叠加在构造旋回期间的应力上。

岩石封闭应力被认为是引起是岩石工程灾害的重要原因，但对于岩石中封闭应力的认识，目前还处于概念提出和现象解释阶段，未见相关专利和文献对岩石封闭应力的确定方法有相关报道。

因此，有必要研究一种岩石封闭应力的确定方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种岩石封闭应力的确定方法，能够实现对岩石封闭应力的准确测量，为地质勘测提供依据。

本发明提供一种岩石封闭应力的确定方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

S1、对岩石进行矿物成分测量，选择满足测试条件的岩石作为待测样品，并确定坐标系；

S2、获取所述待测样品的X射线衍射光谱，根据X射线衍射光谱确定测量晶面；

S3、对所述测量晶面进行步进扫描测试；

S4、根据S3的测试结果计算封闭应力；

S5、计算封闭应力的主应力大小和方向。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述待测样品为平板样品，所述平板样品是沿岩石层面和垂直层面方向进行切割获得。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，确定的坐标系具体为：根据笛卡尔坐标系右手定则建立，X轴和Y轴平行于岩石层面，Z轴垂直于岩石层面。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S1中的测试条件包括：石英矿物含量≥80％，石英晶粒尺度小于40μm。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S2中获取X射线衍射光谱的方式为：采用X射线衍射仪对待测样品进行步进扫描，获得衍射角在10°-158°范围内的衍射光谱。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，采用X射线衍射仪对待测样品进行步进扫描的参数包括：扫描步长为≤0.1°，每步停留时间为0.1s-0.2s。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S2中确定测量晶面的方式包括：通过物相检索的方式，提取匹配良好的物相卡片，选取衍射强度高且无杂峰干扰的衍射峰，将该衍射峰所对应的衍射晶面作为测量晶面。