高孔隙岩石变形的离散单元模型
A discrete element model of porous rock deformation作者机构:中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026 中国地震局地球物理研究所北京100081 纽约州立大学石溪分校美国纽约117942100
出 版 物:《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)
年 卷 期:2005年第48卷第6期
页 面:1336-1342页
核心收录:
学科分类:0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学]
基 金:国家自然科学基金(40404008 40274056)资助
摘 要:实验和野外观测表明颗粒破碎显著影响高孔隙岩石的变形特征.为建立高孔隙岩石变形的数值模型,我们以弹性理论为基础并根据问题的特征进行合理简化,给出了一种颗粒破碎机制,并根据此颗粒破碎条件改进传统的离散单元模型.利用改进的离散单元模型,研究了不同压力条件下高孔隙岩石变形的宏观和微观特征.数值模拟结果表明考虑颗粒破碎的模型能重现高孔隙岩石在不同围压下变形的应力-应变关系、声发射特征、应变局部化和剪切增强压缩等特征.我们还发现,与野外观测结果一致,在高孔隙岩石脆性阶段剪切带内部及附近伴有显著的颗粒破碎.