泊松比分析讨论,泊松比率

卸围压法测量岩石材料的泊松比系数

在卸围压初期，二者呈线性关系；如果最初三轴压缩时轴向变形较小，那么在整个卸围压过程中，轴向应力都将与围压成线性关系。这可以从广义的虎克定律来理解，表明岩样在卸围压过程中没有发生屈服破坏。利用卸围压的弹性过程可以确定材料的泊松比系数。这将在4节予以详细讨论。

式中：σ1为轴向应力；ε1为轴向应变；σ3为围压；ε3为环向或侧向应变；E和ν是材料参数杨氏模量和泊松比。在围压恒定时有 ν=-E·dε3/dσ1=-dε3/dε1 （23）这也是材料参数泊松比的定义。通常都是利用围压为零的试验，即岩样单轴压缩的侧向变形和轴向变形来确定泊松比系数。

卸围压曲线③的峰值应力与轴向压缩曲线②的峰值应力几乎相等，而前者的围压是66MPa，比后者低4MPa，因此卸围压并没有造成岩样的强度降低。这与文献［2］的结论不符，尽管其使用了完全相同的岩石材料。图6-2是大理岩试样的轴向应力-应变曲线。

E——岩石弹性模量（GPa）； μ——岩石泊松比； θ——测量方向与y轴夹角，从y轴算起顺时针方向为正（°）（图4-2）； σ1——σ6分别表示σx、σy、σz、τxy、τyz、τxz。 钻孔坐标系中各轴对基本坐标系各轴的方向余弦lk、mk、nk（k=1，2，3）均可由实测的α和v推求。

在泊松比系数为0.2，杨氏模量为9×104MPa时，静水压力变化30MPa引起的应变是Δε=0.947×10-3，实际测得环向变形与此相同，而轴向变形却达到此值的6倍，差别显著。其原因是岩样在加、卸载过程中经历的轴向应力远大于围压，其产生的轴向变形可能会掩盖静水压力的作用。

穿越中国西部的近南北向的剖面

1、号断面：准噶尔-天山-塔里木地学断面（图2-9），剖面长度2000 km，原地质矿产部岩石圈研究中心（1998）和国家地震局（2000）分别承担。 2号断面：西藏亚东-青海格尔木-内蒙古额济纳旗地学断面（图2-10），贯穿中国西部近南北向的剖面总长度2200 km，由中国地质科学院岩石圈研究中心组织实施（吴功建等，1991）。

2、为研究中国西部地壳密度结构，近南北向已经完成的3条地学断面为主线切3条重力剖面。横贯东西也切了1条重力剖面。共4条剖面，它们是：①西藏噶尔-新疆布尔津；②西藏亚东-内蒙古额济纳旗；③新疆阿勒泰-四川成都；④新疆塔什库尔干-青海德令哈。

3、中国西部4条重力剖面图位置见图1。1 西藏噶尔-新疆布尔津剖面 西藏噶尔-新疆布尔津剖面（图1），途经新疆大红柳滩、和田、库车和克拉玛依，剖面长度1920km。

4、中国西部大陆位于西伯利亚板块与印度板块之间，在漫长的地质构造演化过程中经历了一系列的构造活动及地质演化历史，形成了蔚为大观的中国西部大陆的奇特的地质构造格局。无论浅部还是深部，这种地质构造特征在地壳内部甚至在上地幔顶部，在其地球物理场中都留下了各自独特的印记。

沙溪庙组岩石力学参数特征

②按第三期Kaiser效应点的应力记录规律，计算出现今地应力值（表3-1）为：水平最大主应力σH在266～352MPa之间；水平最小主应力σh在92～30.65MPa之间（注意现今地应力应为残余地应力，其一般应比该期应力值小）。

地层岩性不同其强度值有区别，如粗砂岩，因颗粒堆积疏松，可塑性强，强度值反而变大；钙质砂岩因胶结作用强，强度值也增大。3）埋深对岩石强度有较大影响，随着埋深增大，有效应力越大，岩石强度越大，反映随埋深增加，岩石强度增大。

从剖面上白浅68井沙溪庙组砂层顶板的应力状态可以看出，区内最大主应力近水平方向，中间主应力近竖直方向。计算表明在白浅68井沙溪庙组砂岩顶板部位近水平向的最大主应力达5112MPa，水平应力具有近8°～10°倾角，近竖直方向的主应力达4711MPa（图3-36）。

有的性质是相对而言的，如脆性和韧性。现在一般是以破裂后残余应变或临近破裂前总应变量的大小来度量，如按破裂前的最大应变小于 3% 定为脆性，大于 5%为韧性，介于 3%～5%是过渡性的。因此，在进行工程地质和顶板岩体质量及稳定性评价时，要对沉积岩石的变形力学特性进行专门研究。

从层系上讲，除上侏罗统蓬莱镇组（平均n10%）储层属常规储层以外，自流井组至遂宁组均属致密砂岩储层（n8%），局部地区（如新场地区）的沙溪庙组平均孔隙度大于8%，为较好储层。但整体来讲，侏罗系储层仍具有低孔、低渗、高含水饱和度、非均质性强的特征，裂缝对油气的富集、高产起重要作用。

*重磁异常的对应分析

R绝对值越小，例如小于0.5，则可认为重磁异常不同源，或存在邻近异常的干扰，或存在方向异于地磁场的强剩磁等。因此R值不仅其本身反映了一定意义，而且R值的大小还提供了回归分析所得泊松比的可靠程度。在实际计算中是采用滑动窗口进行的。窗口的选择在对应分析中对成果的影响很大。

R接近于1时为正相关，表示重力高（或低）对应磁力高（或低）；R接近-1时为负相关，表示重力高与磁力低或重力低与磁力高对应。R接近±1时，重磁异常同源；R接近于零（一般小于0.5）时，可认为重磁异常不同源或异常体间相互干扰强烈，或剩余磁性与地磁场方向不一致。

在重磁异常对应分析结果中，低值区表现为重力低、磁力低，对应沉积地层可能性最大；高值区表现为重力高、磁力高，对应高磁性火成岩或基底隆起的可能性最大。据此结果，可以有效地综合分析研究区内的重、磁异常特征，并与其所反映的地质问题紧密结合。

由于本次重磁异常对应分析使用的航磁资料的比例尺主要为1：5万，而重力资料的比例尺主要为1：20万，这可能是造成有28%的铁矿未位于重磁异常正相关地区的原因之一。