地震地质
地震地質
지진지질
SEISMOLOGY AND GEOLOGY
2014年
4期
964-975
,共12页
断层岩%Klinkenberg效应%气体渗透率%绝对渗透率%汶川地震
斷層巖%Klinkenberg效應%氣體滲透率%絕對滲透率%汶川地震
단층암%Klinkenberg효응%기체삼투솔%절대삼투솔%문천지진
fault rocks%Klinkenberg effect%gas permeability%intrinsic permeability%Wenchuan earthquake
在围压2～40MPa变化范围内,以恒流法多次变化上游压力测量了以断层岩为主的样品的气体(N2)渗透率,将实验结果进行了Klinkenberg效应校正.对实验数据的拟合分析表明,滑脱因子b值与绝对渗透率kl存在b=λkl-d形式的幂律关系,断层岩符合b=0.004 6kl-0.4766的变化关系.与沉积岩相比,断层岩的气体滑脱效应更强,采用气体测量渗透率时,其滑脱效应不能忽略.断层岩气体渗透率和绝对渗透率与测量所用的孔隙压力间的关系为kg/kl=1+(0.0092kl-0.476)/(Pu+Pdl).结果表明样品渗透率越低,滑脱效应越强,提高孔隙压力,滑脱效应逐渐减小;对于高渗(10-15m2～10-18m2)的样品,高孔隙压力下(4MPa以上)的气体渗透率与绝对渗透率基本一致,对于超低渗(10-22m2～ 10-20m2)的样品,即使提高孔隙压力亦很难避免滑脱效应.在40MPa有效压力下断层泥样品的绝对渗透率为4.54× 10-199m2～2.43×10-17m2,角砾岩的绝对渗透率较断层泥高出1～2个数量级,为2.25×10-17m2 ～7.94×10-16m2,表明汶川地震断层带具有核部低、破碎带高的渗透结构,断层带核部具备热压作用发生所要求的低渗条件.
在圍壓2～40MPa變化範圍內,以恆流法多次變化上遊壓力測量瞭以斷層巖為主的樣品的氣體(N2)滲透率,將實驗結果進行瞭Klinkenberg效應校正.對實驗數據的擬閤分析錶明,滑脫因子b值與絕對滲透率kl存在b=λkl-d形式的冪律關繫,斷層巖符閤b=0.004 6kl-0.4766的變化關繫.與沉積巖相比,斷層巖的氣體滑脫效應更彊,採用氣體測量滲透率時,其滑脫效應不能忽略.斷層巖氣體滲透率和絕對滲透率與測量所用的孔隙壓力間的關繫為kg/kl=1+(0.0092kl-0.476)/(Pu+Pdl).結果錶明樣品滲透率越低,滑脫效應越彊,提高孔隙壓力,滑脫效應逐漸減小;對于高滲(10-15m2～10-18m2)的樣品,高孔隙壓力下(4MPa以上)的氣體滲透率與絕對滲透率基本一緻,對于超低滲(10-22m2～ 10-20m2)的樣品,即使提高孔隙壓力亦很難避免滑脫效應.在40MPa有效壓力下斷層泥樣品的絕對滲透率為4.54× 10-199m2～2.43×10-17m2,角礫巖的絕對滲透率較斷層泥高齣1～2箇數量級,為2.25×10-17m2 ～7.94×10-16m2,錶明汶川地震斷層帶具有覈部低、破碎帶高的滲透結構,斷層帶覈部具備熱壓作用髮生所要求的低滲條件.
재위압2～40MPa변화범위내,이항류법다차변화상유압력측량료이단층암위주적양품적기체(N2)삼투솔,장실험결과진행료Klinkenberg효응교정.대실험수거적의합분석표명,활탈인자b치여절대삼투솔kl존재b=λkl-d형식적멱률관계,단층암부합b=0.004 6kl-0.4766적변화관계.여침적암상비,단층암적기체활탈효응경강,채용기체측량삼투솔시,기활탈효응불능홀략.단층암기체삼투솔화절대삼투솔여측량소용적공극압력간적관계위kg/kl=1+(0.0092kl-0.476)/(Pu+Pdl).결과표명양품삼투솔월저,활탈효응월강,제고공극압력,활탈효응축점감소;대우고삼(10-15m2～10-18m2)적양품,고공극압력하(4MPa이상)적기체삼투솔여절대삼투솔기본일치,대우초저삼(10-22m2～ 10-20m2)적양품,즉사제고공극압력역흔난피면활탈효응.재40MPa유효압력하단층니양품적절대삼투솔위4.54× 10-199m2～2.43×10-17m2,각력암적절대삼투솔교단층니고출1～2개수량급,위2.25×10-17m2 ～7.94×10-16m2,표명문천지진단층대구유핵부저、파쇄대고적삼투결구,단층대핵부구비열압작용발생소요구적저삼조건.
