不同埋深珊瑚礁灰岩物理力学特性宏细观研究 |
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引用本文: | 马林建,刘华超,张巍,李奇,朱鸿鹄,吴家文.不同埋深珊瑚礁灰岩物理力学特性宏细观研究[J].高校地质学报,2023(3):471-478. |
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作者姓名: | 马林建 刘华超 张巍 李奇 朱鸿鹄 吴家文 |
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作者单位: | 1. 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室;2. 南京大学地球科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51808551)资助; |
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摘 要: | 文章针对中国南海不同深度珊瑚礁灰岩物理力学特性,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线断层扫描(CT)技术,表征浅层和深层礁灰岩微细观形貌和内孔隙结构特征,建立纵波波速与孔隙率、密度的定量关系,开展干燥和饱水礁灰岩单轴压缩试验,探讨礁灰岩基本物理力学特性。试验结果表明,浅层礁灰岩疏松多孔,孔隙连通性较好,主要矿物成分为文石,属生物沉积岩;深层礁灰岩较为致密,孔隙连通性差,主要矿物成分为方解石,属变质岩。深层礁灰岩孔隙率约为浅层礁灰岩孔隙率的1/10,平均峰值抗压强度约为4.8倍,平均弹性模量约为4.5倍。礁灰岩属于极软岩或软岩,具有脆性破坏的特征,典型破坏模式为沿原生孔隙、生长线和弱胶结面等缺陷的多破裂面破坏,峰后残余强度较高。礁灰岩水岩作用效应显著,浅层礁灰岩软化性强于深层礁灰岩。浅层与深层礁灰岩物理力学性质存在较大差异,主要源于不同埋深下成岩胶结作用程度不同所导致的矿物组分、孔隙结构与岩性的差异。
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关 键 词: | 珊瑚礁灰岩 碳酸盐岩 孔隙结构 强度 弹性模量 |
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