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

　　低場核磁的核心觀點：
 

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

　　低場核磁的試驗方法：
 

　　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。
 

　　通過對芯樣進行XRD衍射分析，其礦物主要成分為60.59%長石，34.09%石英，5.32%黑云母。
 

　　2.試驗過程與微細(xì)觀檢測
 

　　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樣品冷卻，每組5個試樣，以減少實驗誤差。
 

　　采用紐邁分析的MacroMR12-150H-I大口徑核磁共振成像分析儀，對熱損傷后的巖芯樣品進行了核磁共振測試。
 

　　試驗結(jié)論
 

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

　　(2)通過核磁共振成像可以看到，溫度低于500℃時質(zhì)子密度分布均勻且沒有發(fā)現(xiàn)明顯的質(zhì)子密度簇，說明巖石內(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)都服從對數(shù)正態(tài)分布，當(dāng)溫度超過500℃時，概率密度函數(shù)整體向右移轉(zhuǎn)。