[發(fā)明專利]一種巖石風(fēng)化速度的測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210448377.4
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN102967548A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王兆印;何曉燕;施文婧;王旭昭;李昌志;任明磊;姜曉明;李輝;張大偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院;清華大學(xué);北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

1.一種巖石風(fēng)化速度的測定方法，其特征在于，所述風(fēng)化速度是風(fēng)化作用在單位時(shí)間內(nèi)形成的風(fēng)化深度，是風(fēng)化深度與風(fēng)化作用時(shí)間之比，即：風(fēng)化速度＝風(fēng)化深度/風(fēng)化作用時(shí)間；所述風(fēng)化深度是指巖石破裂后在破裂面產(chǎn)生的微裂隙和/或微裂隙帶在風(fēng)化作用下向巖石內(nèi)部延伸的垂直所述破裂面的直線距離，即以巖石破裂面上的任一點(diǎn)為巖石風(fēng)化作用的起始點(diǎn)，以所述微裂隙和/或微裂隙帶向巖石內(nèi)部延伸的最前端，即風(fēng)化作用前緣為風(fēng)化作用的終止點(diǎn)，在所述破裂面的垂向切面上，自所述終止點(diǎn)至所述巖石破裂面的垂直距離為巖石總風(fēng)化深度，巖石風(fēng)化帶內(nèi)的任一點(diǎn)至所述巖石破裂面的垂直距離為該點(diǎn)的風(fēng)化深度；所述風(fēng)化作用時(shí)間是指風(fēng)化作用的時(shí)間長度，是以巖石發(fā)生破裂的時(shí)間為巖石風(fēng)化作用的起始時(shí)間，以檢測樣品的制作時(shí)間為巖石風(fēng)化作用的終止時(shí)間，所述起始時(shí)間至所述終止時(shí)間的時(shí)間長度為巖石經(jīng)歷的總風(fēng)化作用時(shí)間；所述測定方法包括以下步驟：選擇具有已知巖石破裂時(shí)間的采樣點(diǎn)，針對選定巖石采集具有已知巖石破裂時(shí)間的巖石樣品，制備檢測樣品，通過顯微技術(shù)、攝像技術(shù)和圖象處理技術(shù)針對檢測對象進(jìn)行樣品檢測，定量測定所述選定巖石和/或所述選定礦物的所述總風(fēng)化深度和風(fēng)化深度差值，然后利用已知的所述總風(fēng)化作用時(shí)間或階段風(fēng)化作用時(shí)間計(jì)算出巖石的平均風(fēng)化速度，平均風(fēng)化速度的計(jì)算公式為：

總風(fēng)化作用時(shí)間＝檢測樣品的制作時(shí)間－巖石破裂時(shí)間；

平均風(fēng)化速度＝總風(fēng)化深度/總風(fēng)化作用時(shí)間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種巖石風(fēng)化速度的測定方法，其特征在于，所述已知巖石破裂時(shí)間是已知的致使巖石破裂的人類活動(dòng)事件或地質(zhì)事件的發(fā)生時(shí)間，是通過當(dāng)?shù)卣{(diào)查或資料查詢確定的，所述具有已知巖石破裂時(shí)間的采樣點(diǎn)，是具有已知巖石破裂時(shí)間的巖石樣品采集位置，所述具有已知巖石破裂時(shí)間的巖石樣品，是在具有已知巖石破裂時(shí)間的采樣點(diǎn)采集的，經(jīng)過現(xiàn)場判別確定巖石破裂面形成于已知的所述人類活動(dòng)事件或地質(zhì)事件的巖石樣品。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種巖石風(fēng)化深度的測定方法，其特征在于，所述選定巖石是根據(jù)檢測目的需要選定的，作為所述巖石樣品采集對象的巖石，所述選定礦物是指所述檢測樣品中處于所述巖石破裂面邊緣的作為檢測對象的礦物，是所述微裂隙發(fā)育規(guī)律性強(qiáng)的礦物，所述檢測對象是所述檢測樣品中所述選定巖石本身和/或所述選定礦物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、3任一所述一種巖石風(fēng)化深度的測定方法，其特征在于，所述選定巖石為花崗巖類巖石，所述選定礦物為花崗巖類巖石中的長石。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)化速度的測定方法，其特征在于，所述破裂面為巖石樣品包含的一個(gè)或多個(gè)巖石原始破裂面，所述巖石原始破裂面是已知人類活動(dòng)事件或地質(zhì)事件致使巖石破裂的時(shí)間和需要測量巖石破裂時(shí)間的所述巖石破裂面，所述巖石原始破裂面保存完好,未遭到后期的擾動(dòng)和破壞。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述巖石風(fēng)化速度的測定方法，其特征在于，所述檢測樣品是對所述巖石樣品經(jīng)過切割、磨制過程制作的，符合顯微技術(shù)要求的用于測量顯微風(fēng)化深度的薄片、光片或光薄片，每個(gè)所述檢測樣品包含一個(gè)或多個(gè)所述巖石原始破裂面，所述檢測樣品是巖石原始破裂面的垂向切面，所述切面與所述巖石破裂面的交角為65-90°，在所述檢測樣品切割以前，在所述巖石樣品的所述原始破裂面涂抹膠質(zhì)層對所述原始破裂面加以保護(hù)。

7.一種測定階段風(fēng)化速度的方法，其特征在于采用權(quán)利要求1－6任一所述巖石風(fēng)化速度的測定方法，在巖石風(fēng)化條件相同或相似的地區(qū)，選擇兩個(gè)或多個(gè)已知巖石破裂時(shí)間不同的采樣點(diǎn)，分別針對同一種巖石采取所述具有已知巖石破裂時(shí)間的巖石樣品，制作所述檢測樣品，每一個(gè)所述檢測樣品都針對同樣的檢測對象測定所述總風(fēng)化深度，兩個(gè)所述檢測樣品的所述總風(fēng)化深度之差為所述風(fēng)化深度差值，兩個(gè)所述檢測樣品的風(fēng)化作用起始時(shí)間差值即為所述階段風(fēng)化作用時(shí)間，利用所述檢測樣品的所述風(fēng)化深度差值與風(fēng)化作用時(shí)間差值，計(jì)算出所述檢測樣品風(fēng)化深度差值范圍內(nèi)的所述階段風(fēng)化速度，

計(jì)算公式為：階段風(fēng)化速度＝風(fēng)化深度差值/階段風(fēng)化作用時(shí)間。