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          新進展!珊瑚礁主體損傷演化規(guī)律獲揭示

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          日期:2022-03-14 16:19:47    來源:中國科學(xué)報    

          隨著海洋經(jīng)濟和海洋保護的不斷發(fā)展,珊瑚礁也越來越受到人們的關(guān)注。近日,中科院武漢巖土力學(xué)所團隊在珊瑚礁中的泥晶化珊瑚格架灰?guī)r的研究取得新進展,發(fā)現(xiàn)了其損傷演化規(guī)律,相關(guān)成果近期發(fā)表在Rock Mechanics and Rock Engineering期刊。

          珊瑚礁集中分布于南北緯度之間的熱帶海洋地區(qū),是中國及眾多海洋島國重要的領(lǐng)土資源。珊瑚礁具有顯著的二元沉積結(jié)構(gòu),上部為松散的珊瑚礁砂,下部為礁灰?guī)r。作為珊瑚礁主體的礁灰?guī)r,其組構(gòu)骨架為原生礁、礁坪—瀉湖相沉積的珊瑚殘肢及附礁生物遺骸等。

          研究人員借助室內(nèi)三軸壓縮實驗,基側(cè)向應(yīng)變差法,得到泥晶化珊瑚格架灰?guī)r在不同圍壓下的起裂應(yīng)力。試驗結(jié)果表明,與珊瑚礁淺層的砂屑或礫屑灰?guī)r相比,泥晶化珊瑚格架灰?guī)r的孔隙率低,干密度大,強度高。在0-8MPa圍壓范圍內(nèi),試樣的起裂應(yīng)力占峰值強度的52%-69%。起裂應(yīng)力與圍壓呈正相關(guān)關(guān)系,隨圍壓的增大而增大。在不同圍壓下,試樣破壞時的側(cè)向應(yīng)變量均小于一般陸源巖石。

          研究團隊進一步對試樣由初始加載至擴容階段的損傷分析發(fā)現(xiàn),試樣的側(cè)向起裂應(yīng)變分布較為集中,其絕對值均小于0.0004。在試樣達到擴容點時,側(cè)向損傷值在0.56-0.74之間,試樣的側(cè)向損傷大于軸向損傷。該階段,側(cè)向損傷呈對數(shù)曲線形式增長。基于側(cè)向應(yīng)變分析建立的損傷演化方程能夠反映試樣的損傷過程。

          此項研究獲得中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(A類)、國家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金資助。(作者:荊淮僑)

          關(guān)鍵詞: 珊瑚礁主體 損傷演化規(guī)律獲揭示 熱帶海洋 海洋保護

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