白垩系砂岩导热系数：矿物结构决定因素

本文主要探讨了白垩系砂岩的导热系数与其微观结构之间的关联性。白垩系砂岩作为地质构造中常见的一种岩类，其导热性能对其在冻结法施工中的热传导规律研究以及地下工程稳定性有重要影响。然而，尽管导热系数受到岩石内部矿物成分和微观结构的显著影响，这一领域的研究相对较少，特别是在系统解析微观结构如何具体影响导热系数方面。 研究者以新庄煤矿白垩系地层中的富水砂岩为研究对象，通过实地取样，选择了中粒砂岩和粗粒砂岩作为实验样本。首先，他们进行了常温饱水状态下的导热系数测试，获取了这两种砂岩各自的导热系数范围数据。这些数据为后续的热物理性质评估提供了基础。 接着，他们利用X光衍射和扫描电镜(SEM)等高级微观测试技术，深入探究了砂岩内部的矿物组成和结构。通过对矿物成分的细致分析，研究人员系统地研究了不同矿物的导热特性，这对于理解砂岩整体的导热性能至关重要。 最后，研究人员运用晶格振动理论，进一步探讨了微观结构如何影响导热系数。他们发现，饱水白垩系砂岩的热导率主要受其岩石骨架和间隙液体的热导率影响。由于白垩系砂岩的孔隙度较低，其岩石骨架的导热性能在很大程度上取决于矿物成分的特性。 总结来说，这项研究揭示了在白垩系砂岩的特定地质条件下，其导热系数不仅与矿物质种类有关，而且与微观结构的复杂交互作用密不可分。这对于理解和预测此类地质材料在冻土工程、矿井开采等领域的热行为具有实际应用价值。通过深入研究白垩系砂岩的导热系数与微观结构的关联，可以为岩石工程的热工设计提供更为精确的依据。