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相似文献
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1.
橄榄石高温高压含水效应与光学性质实验研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
高温高压下橄榄石(多晶)含水效应实验表明,水不但可进入矿物孔隙,且能进入其晶格中。从而与原(干)样相比,橄榄石显示了特有的光学性质和红外吸收谱带,矿物比重也下降约0.02。这些变化可能是上地幔低速层成因的构成因素。  相似文献   

2.
镍锗尖晶石位错域的高温蠕变实验研究   总被引:9,自引:1,他引:9       下载免费PDF全文
利用人工合成的多晶材料研究了镍锗尖晶石在位错域的高温蠕变性质.多晶材料的颗粒尺寸约8μm.单轴压缩试件为圆柱状,使用气体介质围压筒.常压蠕变试验过程中,围压为300MPa,温度为1373-1523K,应力在55-330MPa范围内.从实验结果得出了镍锗尖晶石在位错域的流动律,应力指数n=29±01,表明流动的微观机制为位错蠕变.与其他尖晶石进行对比可以发现一个力学同构群,虽然在正尖晶石和反尖晶石之间存在一定的差异.在位错蠕变域,尖晶石与橄榄石归一化的强度类似.由于尖晶石的剪切模量比橄榄石高50%,其实际强度也比橄榄石高.将橄榄石和尖晶石的蠕变数据外推到地球内部条件时,由于其高应力指数,橄榄石则有可能比尖晶石的强度高.  相似文献   

3.
孔隙度是储层的重要参数之一,学者提出了多种根据地震属性分析孔隙度大小的方法.然而,层状孔隙介质中孔隙度对地震属性的影响至今没有系统的论述.鉴于此,本文建立了两种类型储层:其一为深度压实,固结程度好的储层;其二为欠压实,固结程度差的储层.对于上述两种类型储层,通过理论和数值模拟,分析了孔隙度对地震属性(与频率相关)的影响.研究表明,对于深度压实储层,反射系数随孔隙度的增加而减小;对于欠压实储层,反射系数随孔隙度的增加而增加.  相似文献   

4.
橄榄石-尖晶石相转变流变学的实验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
对(Mgx,Ni1-x)2GeO4系统中橄榄石-尖晶石两相混合物的流变性进行了实验研究.利用不同温压条件对混合物进行热压,得到的橄榄石和尖晶石的比例不同.温度为1 573K,试件的化学组成从x=0.95-0.70时,得到的两相材料从100%橄榄石到100%尖晶石.三轴压缩试件为圆柱状,直径8mm,两相混合物的平均颗粒尺寸为2.21-9.43μm.流变学试验在气体介质试验机中进行,围压为300MPa,温度为1 073-1 573K.试验分为常应力和常位移率两种,差应力σ1-σ3为45-320MPa,应变率在2.8×10-6-2.8×10-5s-1之间,将实验测得的混合物力学性质与两端材料的强度进行对比,发现两相多晶介质的强度介于两端材料的强度之间.当橄榄石到尖晶石的相变发生在变形过程中时,尖晶石比率的增加使得多晶材料的总体强度上升.  相似文献   

5.
成岩作用是影响砂岩声波速度的地质因素之一,定量表征压实和胶结作用的砂岩声波速度岩石物理模型具有重要的理论和实践应用意义.选取视压实率和视胶结率定量表征砂岩成岩作用,通过建立视压实率与颗粒配位数的关系将压实作用的影响引入修正的定量表征胶结作用的CCT模型,最终建立了一种能够定量表征压实和胶结作用对砂岩声波速度影响的岩石物理模型.理论考察发现,随胶结率的增大,岩石声波速度首先迅速增大,随后趋于稳定;随视压实率增大,岩石声波速度同样逐渐增大,当胶结率较大时声波速度变化更为明显.为了验证该声波速度模型,分别对人造砂岩和天然样品进行了声波速度实验观测,结果表明:实验结果与理论分析的趋势吻合良好.该模型易于使用,能够为应用地震和测井资料识别有利储层、定量评价孔隙度以及开展横波速度预测等应用提供理论基础.  相似文献   

6.
水饱和裂纹对地壳岩样中地震波速及各向异性的影响   总被引:11,自引:3,他引:8       下载免费PDF全文
选择4种地壳岩石样品,经干燥或水饱和处理后在不同围压条件下测量了在其中传播的纵、横波的速度及其各向异性.在大气压条件下低孔隙度(<1%岩样中,水饱和样品中的纵波速度明显地比干燥样品中的高,但横波速度的差别不大.因为在低孔隙度岩样中纵波速度对孔隙流体的反应比横波速度敏感,可以用泊松比的变化来反映随着围压的增加晶粒间流体对弹性波传播特性的影响.根据实验数据,按O’Connell模型分别计算了干燥和水饱和岩样中的裂纹密度,与通过实测体应变曲线得到的裂纹孔隙度十分吻合.利用横波的速度和偏振特性可以推断岩样中定向排列微裂纹的空间取向情况.研究表明,同时测量在岩样中传播的纵、横波的速度,通过Vp/Vs比值可以给出有关颗粒边界流体的证据,也可以估计岩样中的裂纹密度.  相似文献   

7.
一种实用的定量表征岩石视压实率和视胶结率的实验方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
对于目前分布最为广泛的砂岩储层,压实和胶结等成岩作用会影响砂岩储层的物性、弹性等物理性质并最终决定岩石颗粒的接触性质和孔隙结构特征.根据前人的研究,定量表征岩石压实和胶结作用的参数主要有视压实率和视胶结率、成岩综合系数等.目前尚缺乏一套系统完整的实验方法来确定岩石的成岩系数.实际应用时,前人多根据经验公式和薄片资料来确定原始孔隙度和胶结物含量,误差较大,流程复杂.本文立足实验手段,在前人研究的基础上,提出了一套系统的实验室确定视压实率和视胶结率的方法.结果表明,实验获得的视压实率、视胶结率与孔隙度、渗透率以及分选系数等存在较好的相关关系,符合前人研究的结果.  相似文献   

8.
橄榄石晶格优选方位和上地幔地震波速各向异性   总被引:20,自引:5,他引:20       下载免费PDF全文
根据福建省明溪幔源包体(二辉橄榄岩)中橄榄石晶格优选方位(LPO)及其晶体弹性刚度系数,计算了地震波速度及其各向异性.研究结果表明,该区地震波各向异性是由橄榄石塑性流动产生晶格优选方位而引起的.与构造背景有关的VP,Vs1,Vs2和△Vs分布特征表明,中国东南沿海地区上地幔物质流动方向(由NWW向SEE)与橄榄石[100]定向排列方向(a轴)和VP最大方向有一致的趋势.  相似文献   

9.
砂岩储层压实过程中孔隙度的变化规律,是成岩数值模拟与储层质量预测的核心研究内容之一.通过对前人提出的孔隙度表征参数与压实强度表征参数进行分析、甄别,对压实过程中孔隙度变化规律进行研究,建立了三类不同砂岩类型储层的孔隙度压实方程.结果表明,粒间体积百分比(粒间孔隙度、胶结物含量与杂基含量之和)与埋藏过程中骨架颗粒所承受的最大有效应力在描述压实减孔规律时具有明显的优势.压实过程中孔隙度的减小具有分段性,表现为较浅埋藏期的快速递减与较深埋藏期的缓慢递减或恒定不变,二者可用一个统一方程描述.压实方程中的常数β与砂岩中塑性颗粒的含量及其塑性级别有关,随塑性颗粒含量提高及其塑性增强,β值增大;刚性颗粒组成的砂岩储层β为0.058 MPa~(-1),含75%极高塑性岩屑的砂岩储层β高达0.146 MPa~(-1).建立的压实方程在三类不同砂岩类型储层的应用中,绝对误差最大3.1%,相对误差最大13.8%,取得了良好的效果.  相似文献   

10.
玄武岩作为大洋地壳上的主要成分,研究其摩擦特性是更好地探究逆冲板块边界上大地震等力学行为机理的基础.为了研究少量橄榄石矿物是否会影响玄武岩的摩擦特性,本研究选用了国际大洋钻探计划(IODP)349航次获取的玄武岩样品,其中含有少量的橄榄石矿物.本次研究的实验温度范围为100~600℃,施加的有效正压力和孔隙水压分别为150 MPa和100 MPa.实验中玄武岩样品在300~400℃的温度条件下表现出不稳定的准静态震荡现象,并且在高温条件下(T>400℃)其剪切强度表现出显著的位移弱化现象,即摩擦系数随着剪切位移的进行而持续减小.在3 mm的剪切位移范围内,摩擦系数的变化范围为0.7~0.55.通过初步的微观剪切变形研究,我们推测橄榄石在摩擦实验过程中对一种弱矿物的生成可能起到了催化作用,但生成的弱矿物含量不足以显著地弱化断层泥的摩擦强度.同时微观构造分析也发现,随着温度的升高,断层泥的剪切构造由局部剪切向整体弥散性剪切变形转变,同时伴随着孔隙度的显著降低,因此我们认为剪切强度的位移弱化现象与流体参与下的颗粒间的压溶过程的逐步增强有关.  相似文献   

11.
为了研究近代海相沉积软土的变形特征,本文对珠江三角洲河口地区的全新世海相沉积的软土进行了室内单轴压缩与不同围压下作用下的三轴固结不排水(CU)、不固结不排水(UU)的剪切试验。试验结果表明:原状土和重塑土样的孔隙比随压力的增大而下降,且与加压方式有密切关系,加压幅度越小,土的扰动破坏越小;原状土样固结系数随着压力增加而递减,整体近似符合指数函数分布,重塑土样固结系数随着压力增加逐渐增大,整体近似符合线性函数分布。在相同的固结压力下,原状土样的强度低于重塑土样的强度。土样的应力应变曲线为应变硬化型,且围压对重塑土的影响小于原状土。  相似文献   

12.
梁莹  张立丰  李惠 《地震工程学报》2015,37(4):1103-1108
以内蒙古大甸子观测井为数据收集对象,利用原始水位观测数据得到该井静态密闭下气压系数、水位与气压的关系以及孔隙度与气压系数的关系,从而分析该井静态密闭状态下孔隙度与体积压缩系数时序特征。结果表明,孔隙度与固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数间存在幂函数关系;在第一象限内,各井含水层介质固体骨架的体积压缩系数随着孔隙度的增大而增大;含水层内水的体积压缩系数随着孔隙度的增大而减小。  相似文献   

13.
Porosity, or void space, of large wood jams in stream systems has implications for estimating wood volumes and carbon storage, the impacts of jams on geomorphic and ecological processes, and instream habitat. Estimating porosity and jam dimensions (i.e. jam volume) in the field is a common method of measuring wood volume in jams. However, very few studies explicitly address the porosity values in jams, how porosity is calculated and assessed for accuracy, and the effect such estimates have on carbon and wood budgets in river corridors. We compare methods to estimate jam porosity and wood volume using field data from four different depositional environments in North America (jam types include small in-channel jams, large channel-margin jams, a large island apex jam, and a large coastal jam), and compare the results with previous studies. We find that visual estimates remain the most time-efficient method for porosity estimation in the field, although they appear to underpredict back-calculated porosity values; the accuracy of jam porosity, and thus wood volume, estimates are difficult to definitively measure. We also find that porosity appears to be scale invariant, dictated mostly by jam type, (which is influenced by depositional processes), rather than the size of the jam. Wood piece sorting and structural organization are likely the most influential properties on jam porosity, and these factors vary according to depositional environment. We provide a framework and conceptual model that uses these factors to demonstrate how modeled jam porosity values differ and give recommendations as a catalyst for future work on porosity of wood jams. We conclude that jam type and size and/or the study goals may dictate which porosity method is the most appropriate, and we call for greater transparency and reporting of porosity methods in future studies. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
动载作用下混凝土随应力变化的系列CT图像完整地记录了混凝土内部破损过程,在CT图像中能直接观察到细观裂纹时混凝土往往已发生宏观破坏,挖掘混凝土材料损伤的细观信息是混凝土细观力学分析的核心。本文基于混凝土单轴动态压缩CT试验,获得不同应力阶段的横断面CT图像,分别应用图像分割技术和灰度共生矩阵法提取孔隙率和4个特征值,研究孔隙率和4个特征值随应力的变化规律。结果表明孔隙率随应力的增加显示出单调增加的总趋势,个别部位在应力水平较小时孔隙率随应力增加变化不大,反映出混凝土的压密效应。受压密效应影响,对比度在低应力水平时随应力增加有升有降,能量对应力变化不够敏感,相关性和同质性随应力的增加单调增加,对应力变化较为敏感,能反映混凝土整体损伤过程。对混凝土CT图像进行分区后再研究孔隙率、同质性和相关性随应力的变化,可以更好地反映动载作用下混凝土的细观损伤过程。   相似文献   

15.
The gas permeability of volcanic rocks may influence various eruptive processes. The transition from a quiescent degassing dome to rock failure (fragmentation) may, for example, be controlled by the rocks permeability, in as much as it affects the speed by which a gas overpressure in vesicles is reduced in response to decompression. Using a modified shock-tube-based fragmentation bomb (Alidibirov and Dingwell 1996a,b; Spieler et al. 2003a), we have measured unsteady-state permeability at a high initial pressure differential. Following sudden decompression above the rock cylinder, pressurized gas flows through the sample. Two pressure transducers record the pressure signals above and below the sample. A transient 1D filtration code has been developed to calculate permeability using the experimental decay curve of the lower pressure transducer. Additionally an analytical steady-state method to achieve permeability is presented as an alternative to swiftly predict the sample permeability in a sufficiently precise manner. Over 100 permeability measurements have been performed on samples covering a wide range of porosity. The results show a general positive relationship between porosity and permeability with a high data scatter. Our preferred interpretation of the results is a combination of two different, but overlapping effects. We propose that at low porosities, gas escape occurs predominantly through microcracks or elongated micropores and therefore could be described by simplified forms of Kozeny–Carman relations (Carman 1956) and fracture flow models. At higher porosities, the influence of vesicles becomes progressively stronger as they form an increasingly connected network. Therefore, a model based on the percolation theory of fully penetrable spheres is used, as a first approximation, to describe the permeability-porosity trend. In the data acquired to date it is evident, that in addition to the porosity control, the samples bubble size, shape and distribution strongly influence the permeability. This leads to a range of permeability values up to 2.5 orders of magnitude at a given porosity.  相似文献   

16.
the single ignimbrite cooling unit E (average thickness, 28 m; volume, ca. 30 km3) forms the uppermost member of the Miocene Upper Mogán Formation on Gran Canaria. It is strongly chemically zoned from basal, first-erupted comendite (peralkaline rhyolite) to late-erupted trachyte, and, apart from an upper trachytic zone, it is densely welded. E was emplaced onto a surface inclined ca. 2–5° from the source caldera. Detailed mapping of key sections, up to 300 m long, exposed in barranco walls, ca. 10 km from the caldera margin, reveals structures that are interpreted to have been produced by rheomorphic deformation of the ignimbrite along shear zones. The shear zones formed within the lower-viscosity comenditic tuff. Extensional structures include mega-boudinage and decapitated sequences and compression resulted in sequence repitition by overthrusting. Mechanisms traditionally thought to be important during rheomorphic deformation of welded tuffs (compaction, lateral creep, folding, vertical density-driven diapirism) cannot account for these features, which reflect lateral (post-compactional) rheomorphic movement locally in excess of 800 m. We suggest the following sequence of events: emplacement of the several flow units; compaction, with little lateral movement; rheomorphic deformation. During and after compaction, layers of secondary porosity developed within the comenditic tuff, possibly where upward escape of gas was prevented by overlying, relatively impermeable layers of densely compacted ignimbrite. These structurally weak layers of high porosity subsequently acted as shear zones.  相似文献   

17.
基于声发射参量的煤样损伤模型研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
在单轴压缩下煤样损伤模型基本原理的基础上,推导出了基于声发射参量的煤样损伤模型。以原煤为研究对象,在单轴压缩下,对煤样进行声发射实验,验证了基于声发射参量的煤样损伤模型在煤样破坏前是可行的;分析了在单轴压缩下的声发射特性,并提出了基于"归一化"声发射累计计数的损伤变量,得到了在单轴压缩下煤样的应变—损伤方程和煤样的一维损伤本构方程。研究结果表明:声发射参量能够反映煤样内部原生裂隙的压密及新裂隙的产生、扩展、贯通等演化过程;基于声发射参量的煤样损伤模型是合理的,反映了声发射事件数和煤样损伤之间的对应关系;单轴压缩下的煤样损伤演化过程,可分为初始损伤阶段、损伤稳定演化和发展阶段、损伤加速发展阶段和残余损伤阶段4个阶段。  相似文献   

18.
模拟天然气水合物的岩石物理特性模型实验   总被引:13,自引:1,他引:13       下载免费PDF全文
针对水合物沉积的悬浮、颗粒接触和胶结三种微观模式,制作一组微弱胶结非固结高孔隙度人造样品和颗粒填充渐变的三维物理模型. 通过物理模型实验研究天然气水合物物性参数的敏感性. 实验结果表明:在弱颗粒间胶结物和低有效应力的固结差的沉积物中,声波对孔隙流体性质较敏感. 随着温度的降低颗粒胶结,改变原有沉积物的岩石物理特性,速度、弹性模量和频率升高,声波衰减和Vp/VS减小,沉积层内的反射波消隐.  相似文献   

19.
本文用单轴压缩下砂岩试件的P、s波超声实验,对含裂隙高空度砂岩破裂前的Vp、Vs、Vp/Vs、Ap、As、As/Ap,初动段频谱,介质传递函数作了一系列实验研究。结果表明:l.Vp、Vs及Vp/Vs的变化同花岗岩,2.As/Ap要发生变化,3.有低频增加现象,4.介质传递函数发生变化,5.有第二P波产生。最后文章用两相介质中地宸波传播理论对实验结果作了定量分析。  相似文献   

20.
10000公斤/厘米~2高压容器的研制   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
国家地震局地球物理研究所 本高压容器是我国第一台10000公斤/厘米~2液体围压的三轴试验容器。容器的高压腔尺寸为φ8.5吤厘米 可放置φ2.5࡫.5厘米的岩石样品及各种探头。它以9138油泵为侧向压力源 可产生0-10000公斤/厘米~2的围压 能模拟地壳深部30公里处的压力环境。与长江500型岩石三轴应力试验机配套使用 可进行岩石三轴压力破裂试验。容器简体采用了三层缩套配合结构 液压油进出口及电测导线的引出均在底座及大柱塞上轴向开孔 以免应力集中。上密封和下密封采用三角垫及密封环密封 引线密封采用锥塞及密封绝缘锥套密封。  相似文献   

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