要了解这几个问题,首先要清楚硬度、脆性、韧性的区别:硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。脆性:材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。韧性:材料的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力。显然,这三个概念不是在一个范畴的,但三者有着很紧密的联系。与韧性相对的是脆性,材料在断裂前有较大形变、断裂时断面常呈现外延形变,此形变不能立即恢复,其应力-形变关系成非线性、消耗的断裂能很大的材料。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小。 常态下,硬度越高,脆性越大,韧性越小,抵抗变形的能力也就越小。
然后再来看看这四个问题:
1)为什么石英矿物的硬度大,反而易碎;
石英的莫氏硬度为7,硬度大,抵抗硬物压入其表面的能力大,对应的脆性大,韧性小,抵抗形变的能力小,所以易碎。
2)矿物的脆性和硬度的区别是什么,这两个概念怎么定义的;
已解答。
3)碳酸盐岩到底应不应该划分为脆性矿物;
解理发育的矿物很多都会显示很脆,而碳酸盐岩主要是方解石和白云石,具有硬度小、解理发育的特征。
脆性系数BI=(YM_BRIT+PR_BRIT)/2,老外只把石英当脆性矿物;另外还有一种用杨氏模量和泊松比计算脆性系数的方法。
国内页岩的特点是碳酸盐矿物含量而不单指石英,用2个方法计算得到的脆性系数都很低。
国内一些学者把碳酸盐矿物也算成脆性矿物,这是一个笼统的说法,具体分析还得看脆性系数。
4)黄铁矿的含量对压裂有没有作用
黄铁矿的主要成分是FeS2。国外的有些文献里,把石英、长石、黄铁矿和磷酸盐同归为si类,方解石、白云石、菱铁矿同归为碳酸盐类,至于黄铁矿的含量对压裂有无影响,有两方面值得思考:黄铁矿量不多,一般都是成结核分布在地层里;黄铁矿在常规胍胶压裂液作用下易形成Fe(OH)3沉淀,加剧压裂液对地层的污染。所以,单从黄铁矿脆性来考虑对压裂的影响是否有失偏颇?
希望大家共同讨论进步!