岩矿分析在料场选址和勘察中应用.doc

岩矿分析在高速公路料场选址及勘察中的应用 摘要：不同结构玄武岩物理力学性质不同，选取典型玄武岩岩石试样进行岩石物理力学性质试验，选择最优化结构类型岩石进行岩矿分析试验，通过岩矿分析确定最优化岩石的结构特征，最终利用岩矿分析对选料区玄武岩岩石进行评价，取得显著经济效益。 关键词：岩矿分析；玄武岩；高速公路；物理力学性质 引言 当前高速公路建设工程量较大，同时运营中的高速公路路面损坏较为严重，路面材料的选择显得非常重要。玄武岩具有强度高、耐磨性好，风化程度低的特点，近年来，玄武岩作为良好的沥青路面表面层石料得到广泛应用，但由于其成因、形成期次、构造背景等因素差异，导致该区玄武岩工程力学指标并不稳定，部分玄武岩不满足路面用砂石料工程力学指标要求，该指标主要表现在磨光值上。为了对玄武岩的性质进行准确把握，同时考虑到物理力学试验周期较长，本文采用岩矿分析方法对玄武岩质量进行控制。 1 料场玄武岩构造及成因 （1）致密块状构造，肉眼观察岩石表面深灰黑色、深灰绿色，均匀细密。岩石类型主要为玄武质熔岩，是玄武岩浆喷出地表后冷凝形成的熔岩，主要成分有冷凝结晶形成的矿物斑晶（橄榄石、辉石、斜长石等）和基质（未结晶的玻璃体和其他结晶的矿物小颗粒组成）。 （2）角砾状构造，在火山喷发中，先形成的岩石、矿物或玻璃体碎块等碎屑物质，被熔岩、火山灰、化学沉积物或粘土压实胶结，形成的由火山岩向沉积岩过渡的岩石构造类型。 （3）气孔构造和杏仁构造，岩浆形成熔岩冷凝后，部分岩浆中尚未逸出的气体，在熔岩中留下圆形、椭圆形或管状的气孔，形成了气孔构造，其岩石成分和结构与块状玄武岩基本一致。当气孔被后期一些矿物（如石英、方解石、绿泥石等）充填后，即形成杏仁构造。 2不同玄武岩物理力学性质试验 岩石试验包括饱和单轴抗压强度试验、压碎值、黏附性、磨光值、饱和吸水率、毛体积密度、坚固性，每组试样均取自不同深度，取平均值。 根据所取试样的物理力学性质试验，三种结构玄武岩的物理力学指标均符合要求，考虑到磨光值因素，角砾状构造玄武岩物理力学指标最好，因此，本次选料主要以角砾状玄武岩为主，对玄武岩质量的控制主要体现在对磨光值的控制上，因此选用经济性好，试验方便的的岩矿分析进行控制。 表1玄武岩取样岩石工程力学指标试验结果表 检测项目 气孔状构造 致密块状构造 角砾状构造 天然密度（g/cm3） 2.93 2.93 2.75 饱和密度（g/cm3) 2.93 2.93 2.75 干密度（g/cm3) 2.92 2.93 2.72 饱和吸水率（%） 0.3 0.18 1.18 压碎值（%） —— 13.0 17.3 黏附性 5级 5级 5级 磨耗值（%） 10.8 9.8 15.2 坚固性（%） 1 1 1 磨光值 42 42 51 饱和单轴抗压强度（MPa） 62.6 89.3 100.4 3岩矿分析 针对三种玄武岩各取10组样进行分析。玄武岩岩石薄片由中国科学院贵阳地球化学研究所磨制，并在矿床实验室进行岩石及矿相显微鉴定。岩石样品的采集、加工、鉴定工作均按照《地质矿产实验室测试质量管理规范》（DZ/T0130-2006）执行，分析结果真实可靠。 通过对取样进行岩石显微岩矿分析，查明选料区玄武岩主要具有以下结构类型： 粗玄结构：又称间粒结构，即在不规则排列的斜长石长条状微晶所形成的间隙中充填有若干粒状辉石和磁铁矿的细小颗粒。 拉斑玄武结构：在杂乱排列的斜长石长条状晶体所形成的间隙中，充填了细小粒状辉石、磁铁矿等矿物晶粒，以及部分隐晶质物质，又称间粒间隐结构。 交织结构：大量斜长石微晶呈平行或半平行密集排列，其间夹有辉石和金属矿物的显微晶粒，有时也含少量玻璃质。 图1 块状玄武岩显微图 正交偏光，斜长石自形程度高，辉石和少量隐晶质充填于空隙中，总体呈拉斑玄武结构 图2角砾状玄武岩显微图 正交偏光，岩石总体呈角砾状，胶结物为拉斑玄武岩，斜长石自形，呈长板状，角砾为碳酸盐化形成的方解石 角砾状构造的玄武岩，一般呈拉斑玄武结构，部分角砾呈粗玄结构，胶结物有时为隐晶质结构。角砾主要为玄武岩岩屑，部分为隐晶质体或碳酸盐化的杏仁体，极少量为晶粒（橄榄石）。岩石总体蚀变程度相对较低。 4结论 通过选择典型试样进行岩石物理力学试验，选择最优化岩石试样进行岩矿分析试验，确定最优化试样的显微结构，根据最优化样品的显微结构特征，对勘察钻探所取试样进行甄别，最终确定该选料区最优化岩石占选料区岩石的70%以上，该选料区岩石作为高速公路路面表面层材料质量较高，具备较大的开采价值。同时通过岩矿分析节省了大量的成本及时间，经济效益显著。 参考文献 [1] 徐耀荣，周秀隆.玄武岩的地质勘探及应用问题探讨[J].建材地质.1990(6) [2] 王毅，杨建宏.玄武岩的岩体结构与力学性状研究[J].岩石力学与工程学报.2