基于纳米压痕的页岩微观力学性质分析

摘要：

通过引入纳米压痕技术研究了川南龙马溪组页岩的微观力学性质.定量化研究了页岩脆性颗粒和有机粘土复合体以及不同纹层的弹性模量和硬度,分析了影响其微观力学性质的主控因素.研究结果表明:页岩中不同矿物、不同纹层之间的力学性质差异较大,其微观力学性质的差异性来自于自身的成分、构造以及强烈的非均质性.其中脆性矿物颗粒的弹性模量和硬度最大,有机质粘土复合体颗粒的最小;纹层的力学性质介于两种颗粒之间,富含碎屑颗粒的纹层要高于富含粘土颗粒的纹层;页岩中矿物颗粒的弹性模量与硬度之间存在正相关性,而纹层的弹性模量随硬度的增大呈非线性增大.影响页岩力学性质的因素可分为两类,分别是软组份和硬组份两类,弹性模量和硬度与软组份之间存在负相关性,与硬组份呈正相关.

关键词：纳米压痕、页岩、弹性模量、硬度、扫描电镜(SEM)

所属期刊栏目：33

分类号：P551(地质力学)

资助基金：国家自然基金面上项目“岩性因素对湖相页岩可压裂性的控制规律”41572123;国家地质大调查项目“南方地区构造演化控制页岩气形成与分布调查”121201104000150006

在线出版日期：2019-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：957-968