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

作者：尹晓萌; 晏鄂川; 王鲁男; 陈利

来源：岩土力学, 2019, 40(07): 2617-2729.

DOI：10.16285/j.rsm.2018.0610

• 片岩
• 微观组构
• 断面形貌
• 图像处理
• 各向异性

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。

• 出版日期2019
• 单位中国地质大学（武汉）; 辽宁石油化工大学; 土木工程学院; 信阳师范学院