白光干涉法研究泥岩表面形貌及分形维数分析

"基于白光干涉法对泥岩抛光表面形貌进行研究，探讨了统计学方法和分形几何方法在分析岩石表面粗糙度和分形维数中的应用。" 在地质学和矿业工程领域，岩石的表面形貌对理解和预测其力学特性，特别是摩擦滑动性质至关重要。本文聚焦于泥岩这一特殊的岩石类型，利用先进的白光干涉技术对其抛光表面进行高精度的形貌测量。白光干涉法是一种非接触式的光学测量手段，能够提供高灵敏度和稳定性的表面形貌数据，避免了传统接触式测量可能造成的损坏。 作者韩文梅和康天合通过实验发现，统计学方法如平均粗糙度、峰谷深度等参数，虽然能够描述泥岩表面的局部粗糙度，但这些参数会受到观测区域选择的影响，因此并不具有唯一性。相比之下，分形几何方法引入的分形维数概念则更为独特。分形维数能全面反映岩石表面的复杂性和自相似性，不受测量仪器分辨率和取样长度的限制，从而提供了一种更客观、更具普遍性的形貌描述方式。 分形理论在地质学中的应用日益广泛，它能够揭示岩石表面形貌的内在规律，特别是在岩石力学、地质灾害评估以及油气储层特性分析等领域。泥岩的摩擦滑动性质直接影响到地质结构的稳定性，因此对泥岩抛光表面形貌的深入理解对于矿井安全、地壳稳定性研究具有重要意义。 通过白光干涉技术获取的高分辨率数据，研究人员可以更准确地分析泥岩表面的微观特征，这有助于提高岩石力学模型的精确性，进一步推动地质工程的预测和控制。此外，这项工作还强调了非接触测量技术在地质科学研究中的潜力，尤其是白光干涉法在未来可能被更广泛地应用于其他岩石类型的形貌分析。 该研究揭示了白光干涉法在分析泥岩表面形貌上的优越性，同时强调了分形维数作为固有参数在描述岩石表面粗糙度方面的独特价值。这为岩石力学研究提供了新的视角，也为优化地质工程设计和灾害预防提供了科学依据。