三轴压力下水与砂岩反应的实验研究

摘要：

通过饱水砂岩的三轴压缩实验,研究了含水层砂岩的破裂过程及其伴随的水化学变化,并探讨了砂岩在蠕变和剪切破裂过程中地震水化异常现象的形成机理.用离子色谱仪(IC)和等离子原子发射光谱仪(ICP-OES)测定了不同压力条件下实验溶液的F-、C1-、NO3-、S02/4-、Ca2+、Mg2+、Na+浓度.饱水砂岩在差应力作用下,随着蠕变时间延长和剪切作用的强化实验,溶液中主要离子的浓度均有不同程度的增大,仅Mg2+浓度是降低的.F-和C1浓度变化最明显,在2～12小时的蠕变时间内分别增大约10倍和4倍,而随剪切作用的强化分别增大约5倍和3倍.这种变化主要与矿物的溶解和流体包裹体的混入有关.实验结果表明,F-、C1-和Ca2+可作为砂岩含水层地震水化前兆监测的灵敏组分.

关键词：砂岩、差应力、水岩反应、离子浓度、地震前兆

所属期刊栏目：29

分类号：P315.7(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：地震预测研究所行业科研专项基金02076902-33;中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室开放基金LED0703

在线出版日期：2009-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：73-80