关于数字岩芯技术的高温压浸润岩石摩擦机理研究.pdfVIP

第28卷第4期 地球物理学进展 V01．28，No．4 PROGRESSINGDOPHYSI(S 2013年8月(页码：1689—1699) Aug．，2013 doi：10．6038／p920130408． ZHU of rock tosaturatedrockfriction B0-jing，LIUXu-yao，CHENGHui—hong，以nZ．Applicationd遮ital technology mechanismunder and highpressuretemperature．P，．og，℃5s西2G80夕^ys．(in p920130408． 古：日 基于数字岩芯技术的 同皿压浸润 岩石摩擦机理研究 朱伯靖1’2，刘旭耀1’2，程惠红1’2，李永兵1’2， 刘善琪1’2， 柳 畅1’2， 石耀霖1’2。 (1．中国科学院计算地球动力学重点实验室，北京100049；2。中国国科学院大学地球科学学院，北京100049) 摘要基于量子力学格子玻尔兹曼理论和多尺度计算机断层成像(CT)技术，在并行中央处理器一图形处理器 (CPU_GPU)平台下，为低密度砂岩、花岗岩、大理岩、榴辉岩及橄榄岩等典型岩石试样建立三维数字岩芯模型；进 cm)、 而，应用夹杂超奇异积分一D3Q27格子玻尔兹曼法对多时空尺度(时间尺度：10～100肛s；空间尺度：10肚m～10 高温压(温度范围：o～600℃；压力范围：o～1GPa)饱和浸润典型岩石试样摩擦过程进行虚拟实验研究，得到摩 擦面微裂纹亚临界扩展、摩擦面摩擦应力变化和摩擦面摩擦系数大小随滑动速度、滑动时间、温度和压力大小及加 载方式变化规律；最后，通过分析虚拟实验中高温压饱和浸润典型岩石从静止到发生滑动摩擦过程，讨论了离子态 水对摩擦系数影响和摩擦面微观摩擦机理．研究结果为地球内部物质软流圈一岩石圈一地壳问运移机理问题、水库对 断层活动构造带影响机理问题分析在理论上提供了支持和帮助． 关键词数字岩芯技术，浸润岩石摩擦机理，高温压，并行CP吵GPU计算，格子波尔兹曼方法 doi：10．6038／p920130408中图分类号 P311 文献标识码 A of rock tosaturatedrockfriction Applicationdigitaltechnology mechanismunder and highpressuretemperature ZHU LIU CHENG LI Bo．jin91～， Xu—ya01～， Hui—hon91一，Yong-bin91一， 2 LIU 2， LIU SHIYao_1inlt Shan_qi】t Chan91一， o，Sci嗍e5，B嘶i摊g100049，饶im； (1．K盼L口幻r8￡D删。厂勖m加缸￡仍抛z＆Ddy撇micso厂既i竹e卵Acnd踟y