风化花岗岩孔隙分形特性及孔隙结构的跨尺度研究
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研究亮点
研究亮点
● 多尺度孔隙特性分析：研究了风化花岗岩中孔隙的分形特性和孔结构，通过核磁共振（NMR）技术测试风化花岗岩的孔结构，并结合T2谱弛豫时间和分形理论探究了风化花岗岩的孔分布特性。
● 微观结构监测：利用扫描电子显微镜（SEM）监测了易受风化影响的花岗岩的微观结构，发现风化花岗岩的微结构主要为片状和壳状，具有良好的连通性，导致风化花岗岩整体结构较差。
● 孔隙分类及特点：结果表明，根据孔径分布特性，可以将孔隙分为小、中、大三类。与未风化花岗岩相比，风化花岗岩中小孔喉的数量显著增多，而中大孔喉的数量减少。
● 孔隙分形特征：研究发现，风化花岗岩在中孔和大孔中具有分形特征。风化条件下，孔隙扩展成微裂缝和微孔。
背景：花岗岩风化对其微观和细观孔隙结构特征构成影响。风化过程导致花岗岩的矿物组成、结构和力学性质发生变化，尤其是孔隙特性，对岩石的力学行为有重要影响。
方法：本研究通过核磁共振（NMR）技术和扫描电子显微镜（SEM）对风化花岗岩的孔隙结构进行了测试。利用NMR技术分析了T2谱弛豫时间和孔隙分布，同时应用分形理论探讨了孔隙的分布特性。
结果：研究结果表明，风化花岗岩的孔隙可以根据孔径分布特性分为小、中、大三类。与未风化花岗岩相比，风化花岗岩中小孔喉数量显著增加，中大孔喉数量减少。风化花岗岩的微观结构主要呈片状和壳状，具有良好的连通性，但整体结构较差。
图. 试验装置和样品示意图。
要点问答
Questions & Answers 
█ 花岗岩风化对其微观和细观孔隙结构特征产生了哪些影响？
花岗岩风化导致其微观和细观孔隙结构发生显著变化。具体而言，风化花岗岩中小孔喉数量显著增加，而中大孔喉数量减少，这些孔喉在风化条件下扩展成微裂缝和微孔。风化花岗岩的微结构主要表现为片状和壳状，具有良好的连通性，但整体结构较差。
█ 使用核磁共振（NMR）技术和扫描电子显微镜（SEM）对风化花岗岩孔隙的分析结果有何重要性？
通过NMR技术和SEM对风化花岗岩孔隙进行分析，能够详细揭示其孔隙分布和孔隙大小的变化。这些分析结果有助于理解风化过程中花岗岩孔隙结构的演变，以及这些变化如何影响花岗岩的力学性能。特别是，NMR技术能够揭示孔隙分布的分形特征，为理解孔隙结构的复杂性提供了重要信息。
█ 风化花岗岩的孔隙特征对其力学性能有何影响？
风化花岗岩中孔隙特征的变化对其力学性能产生了显著影响。孔隙数量的增加和孔隙分布的变化导致花岗岩的整体结构变得松散，从而降低了其承载能力和变形能力。这些孔隙特征的变化是由于风化作用引起的，其中小孔隙的增多尤其关键，因为它们在花岗岩的微观结构中占主导地位。 来源：现代石油人
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首次发布时间：2024-05-07
最近编辑：6月前
博士
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