Vein genesis and the emergent geomechanical behaviour of numerically simulated intact veined rock specimens under uniaxial compression

Emelie Gagnon, Jennifer J. Day

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoCalgary 2022: 75th Canadian Geotechnical Conference

Session: M2

RÉSUMÉ: De nombreuses excavations minières souterraines sont construites dans des masses rocheuses hydrothermales massives où les fissures minéralisées (veines) peuvent contrôler la rupture. Selon les mécanismes de croissance et les conditions environnementales lors de leur formation, des veines identiques à l’échelle d’un spécimen peuvent être formées de plusieurs textures différentes. Dans cette étude, la genèse de différents types de veines est utilisée afin d’identifier neuf micromorphologies primaires et d’étudier leur influence sur le comportement macromécanique des veines. Des essais de compression uniaxiale (UCS) d'échantillons de roche veinée intacte contenant une seule veine de calcite avec une structure de grain explicite ont été simulés à l'aide de modèles numériques microstructurels d'éléments finis (FEM) en 2D. Les résultats démontrent que les veines ayant deux surfaces de croissance, des grains à haut rapport d'aspect, et des arrangements de grains anisotropes ont une force macroscopique réduite. Les veines avec de gros grains trapus sont les plus fortes.

ABSTRACT: Many underground mining excavations are built in massive hydrothermal rockmasses where healed discontinuities (veins) can control failure. Depending on the growth mechanisms and environmental conditions at formation, macroscopically identical veins can exhibit a spectrum of different internal textures. In this study, the genesis of different vein types is used to identify nine primary micromorphologies and investigate their influence on the macromechanical behaviour of veins. Uniaxial compressive stress (UCS) tests of intact veined rock specimens containing a single calcite vein with explicit grain structure were simulated using 2D grain-based finite element method (FEM) numerical models. The results demonstrate that veins with two growth planes, high aspect-ratio grains, and anisotropic grain arrangements effect weaker macroscopic strength. Crystal-bridged veins with large grains exhibit the strongest peak strength.

Please include this code when submitting a data update: GEO2022_271

Retrouver cet article:
Les membres de la Société canadienne de géotechnique peuvent accéder à cet article, ainsi qu'à tous les autres articles de la Conférence Géotechnique Canadienne, dans le Espace membre. Les comptes rendus d'articles sont également disponibles dans de nombreuses bibliothèques.

Citer cet article: