随着埋藏深度增加,岩石经历脆性、脆-韧性、韧性3个变形阶段.以库车坳陷泥岩盖层为例,通过三轴力学试验,在围压为5、10、20、40 MPa下得到峰值强度、残余强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、摩擦系数等岩石力学参数,应用离散元数值模拟方法进行了相同围压的模拟,模拟结果与三轴压缩试验吻合度高.利用该组参数进行较高围压(72、90、120、140 MPa)条件下的模拟,模拟结果拟合出Mohr-Coulomb破裂包络线、残余强度包络线,结合Byerlee的摩擦滑动定律,预测出盖层脆韧性转换的临界值:72 MPa是脆性到脆-韧性转换的临界点;140 MPa是脆-韧性到韧性转换的临界点.根据地应力梯度25 kPa/m,推测吉迪克组泥岩盖层在深度达到5600m时,理论上不容易被错断,封闭效果较好.
库车坳陷 泥岩盖层 脆韧性转换 破裂特征 离散元数值模拟