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华南师范大学学报(自然科学版)2025年第05期:基于纳米划痕的页岩纹层矿物组分识别

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨柳;杨铎;董丙响;宋昕鸿;谢科尧;

单位:中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室;大连理工大学材料科学与工程学院;中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院;昆明理工大学国土资源工程学院;

摘要:利用扫描电子显微镜对古龙页岩划痕试验中的损伤形态和矿物成分进行了分析,采用高斯函数曲线拟合划痕试验获得的划痕深度、d~2-L曲线的斜率、断裂韧性等力学参数,以确定矿物含量。结果表明:基于划痕试验对矿物组分的识别与扫描电镜结果存在差异,主要归因于页岩本身非均质性和孔隙与微裂纹发育所导致。基于划痕深度识别矿物较为便捷,但此方法很难区分裂缝与较软有机质。d~2-L曲线斜率识别结果准确性受矿物非均质性影响显著,白云石在塑性矿物与脆性矿物分布区域内无法被准确识别。断裂韧性法避免了孔隙和裂纹的影响,矿物识别结果与扫描电镜分析结果较为接近。

关键词:页岩;;纳米划痕;;矿物组分识别;;量纲分析;;断裂韧性

基金资助:国家自然科学基金项目(52374014);; 中央高校基本科研业务费专项资金(2024ZKPYSB03)