低場(chǎng)核磁共振NMR技術(shù)在巖土、能源地礦等領(lǐng)域有具體應(yīng)用。
 

　　低場(chǎng)核磁的核心觀點(diǎn)：
 

　　巖石的熱破裂和損傷機(jī)制在核廢料地質(zhì)處置工程中越來(lái)越受到重視，是全面認(rèn)識(shí)核廢料處理工程的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。利用核磁共振成像技術(shù)，統(tǒng)計(jì)構(gòu)成核磁共振成像圖的像素值，得到統(tǒng)計(jì)分布轉(zhuǎn)移方式，呈現(xiàn)不同溫度的巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架，以此來(lái)揭示熱應(yīng)力對(duì)花崗巖晶粒的損傷機(jī)理。
 

　　低場(chǎng)核磁的試驗(yàn)方法：
 

　　1.試樣制備
 

　　巖芯試樣取自平均海拔1600~1700m，年降雨量78.9mm，年蒸發(fā)量近3130.9mm，屬于干旱戈壁巖漠地區(qū)。試樣選用宏觀均質(zhì)性良好的花崗巖巖塊，加工制作成φ50mm x 100mm的標(biāo)準(zhǔn)樣。
 

　　通過(guò)對(duì)芯樣進(jìn)行XRD衍射分析，其礦物主要成分為60.59%長(zhǎng)石，34.09%石英，5.32%黑云母。
 

　　2.試驗(yàn)過(guò)程與微細(xì)觀檢測(cè)
 

　　以4℃/min的升溫速率加熱至預(yù)設(shè)溫度(100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃)，保持恒溫2h，之后恒定降溫速率對(duì)樣品冷卻，每組5個(gè)試樣，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。
 

　　采用紐邁分析的MacroMR12-150H-I大口徑核磁共振成像分析儀，對(duì)熱損傷后的巖芯樣品進(jìn)行了核磁共振測(cè)試。
 

　　試驗(yàn)結(jié)論
 

　　(1)核磁共振T2譜圖在低于400℃以下時(shí)沒(méi)有明顯變化，當(dāng)溫度高于500℃時(shí)，T2圖譜幅值顯著增加且向右大幅移動(dòng)，T2譜面積與孔隙率在升溫過(guò)程中呈現(xiàn)冪率關(guān)系。
 

　　(2)通過(guò)核磁共振成像可以看到，溫度低于500℃時(shí)質(zhì)子密度分布均勻且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的質(zhì)子密度簇，說(shuō)明巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；當(dāng)溫度持續(xù)升高，芯樣內(nèi)部晶體裂紋和邊界裂紋逐漸產(chǎn)生，融合形成大的連通區(qū)域。
 

　　(3)花崗巖巖樣在不同溫度條件下的核磁成像像素概率密度函數(shù)都服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，當(dāng)溫度超過(guò)500℃時(shí)，概率密度函數(shù)整體向右移轉(zhuǎn)。