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对岩石在压力下的行为方式的新见解
新的3D成像技术显示出隐藏的压力模式,有助于解释岩石如何以及为什么破裂。
来源:Eos杂志资料来源:地球物理研究杂志:固体地球
地球物理研究杂志:固体地球了解脆性上皮中的岩石如何破裂对于预测地震,管理储层和建模地下力学至关重要。在JGR:固体地球中,Jacob等人的两项新研究。 [2025]和Hurley等。 [2025]使用基于尖端同步加速器的X射线衍射技术来揭示负载下砂岩样品内部晶粒尺度上的应力如何演变。
JGR:固体地球 Jacob等。 [2025] Hurley等。 [2025] 在这两项研究中,研究人员都将轴向压缩增加在砂岩岩石的小核心上,同时在同步加速器辐射设施上使用高能量X射线扫描它们。雅各布等。 [2025]采用了一种称为扫描三维X射线衍射的技术,以获得砂岩中粒内应力的高分辨率图。通过将应力映射与逐步压缩相结合,团队观察到应力异质性增加,伴随着局部应力的动态重新定位。高应力簇出现并形成空间持续的结构。发现这些模式与较高的晶粒旋转和应变区域相关,从而形成了潜在的前体。 Hurley等。 [2025]将X射线断层扫描与三维X射线衍射和近场高能衍射显微镜结合在一起,以在3D中图像应力和质地演化。研究人员观察到,较大的谷物表现出更大的内部不适,这可能是由于表面水泥的存在。通过将应力映射与逐步压缩相结合,团队表明晶粒应力表现出与负载方向平行的压缩应力对齐,并且拉伸应力与载荷方向正交对齐。这种进化与X射线断层扫描揭示的孔隙率演变一致,X射线断层扫描显示孔平行于载荷方向并正常打开与负载方向的孔。 引用:Hurley等。 [2025]
在这两项研究中,研究人员都将轴向压缩增加在砂岩岩石的小核心上,同时在同步加速器辐射设施上使用高能量X射线扫描它们。雅各布等。 [2025]采用了一种称为扫描三维X射线衍射的技术,以获得砂岩中粒内应力的高分辨率图。通过将应力映射与逐步压缩相结合,团队观察到应力异质性增加,伴随着局部应力的动态重新定位。高应力簇出现并形成空间持续的结构。发现这些模式与较高的晶粒旋转和应变区域相关,从而形成了潜在的前体。
Hurley等。 [2025]将X射线断层扫描与三维X射线衍射和近场高能衍射显微镜结合在一起,以在3D中图像应力和质地演化。研究人员观察到,较大的谷物表现出更大的内部不适,这可能是由于表面水泥的存在。通过将应力映射与逐步压缩相结合,团队表明晶粒应力表现出与负载方向平行的压缩应力对齐,并且拉伸应力与载荷方向正交对齐。这种进化与X射线断层扫描揭示的孔隙率演变一致,X射线断层扫描显示孔平行于载荷方向并正常打开与负载方向的孔。 引用:Hurley等。 [2025]将X射线断层扫描与三维X射线衍射和近场高能衍射显微镜结合在一起,以在3D中图像应力和质地演化。研究人员观察到,较大的谷物表现出更大的内部不适,这可能是由于表面水泥的存在。通过将应力映射与逐步压缩相结合,团队表明晶粒应力表现出与负载方向平行的压缩应力对齐,并且拉伸应力与载荷方向正交对齐。这种进化与X射线断层扫描揭示的孔隙率演变一致,X射线断层扫描显示孔平行于载荷方向并正常打开与负载方向的孔。引用: