岩石破裂系分形及分维数测定

摘要

花岗岩在固体围压三轴压缩下破裂，然后沿主破裂面摩擦滑动（粘滑或稳滑），实验后我们将样品从围压介质铅中剥出来，做成显微薄片，在２０倍显微投影仪下观测其主破裂及裂纹系分布，用尺度法统计并计算裂纹系分维。结果表明，８个样品的无标度区（Ｒ）都相同，但是随尺度变化，分维值表现出分段线性的特征。当０．０５＜Ｒ＜０．１５ｍｍ时，裂纹系分维在１．１２－１．４１之间，主破裂分维在１．０８－１．１５之间；当０．１５＜Ｒ＜７．５ｍｍ时，裂纹系分维在１．４６－１．８３之间，主破裂分维在１．２２－１．５３之间。主破裂和裂纹系分维值都和围压、应变率等实验条件及破裂强度有关。随围压和应变率不同，主破裂和裂纹系发育成不同形态。在实验的８个样品中，可以用分数维来识别裂纹系的形态和微裂纹的多少。