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申请/专利权人：成都理工大学

摘要：本发明属于地质实验技术领域，公开了一种模拟重力作用下页岩颗粒形貌和位移演化过程的测定方法，从页岩岩心中提取干酪根作为有机组分实验材料，选择无机组分实验材料；选择实验设备；将矿物颗粒进行烘干脱水处理，利用混合搅拌器进行均匀搅拌；将混合后的矿物颗粒分层样品装入模具，直至把模具填满；对样品压实后取出；分别对页岩样品颗粒的形貌特征及颗粒排列程度进行计算。本发明针对细粒岩颗粒成岩过程中地质力学环境进行分析，分析上覆岩石压力下颗粒的形貌特征、排列特征、孔隙结构特征的变化规律，分析应力的差异对细粒岩颗粒定向排列的影响，揭示细粒岩颗粒定向排列的力学机理。

主权项：1.一种模拟重力作用下页岩颗粒形貌和位移演化过程的测定方法，其特征在于，所述模拟重力作用下页岩颗粒形貌和位移演化过程的测定方法包括：步骤一，从页岩岩心中提取干酪根作为有机组分实验材料，选择纯度为90％以上的脆性矿物和黏土矿物粉末作为无机组分实验材料；步骤二，选择HA-YXZB-II岩心制备仪作为实验设备；步骤三，将矿物颗粒进行烘干脱水处理，利用混合搅拌器进行均匀搅拌；步骤四，将混合后的矿物颗粒分层样品装入模具，每加入一层在上覆压力10MPa压制10min，然后再装入下一层矿物颗粒，直至把模具填满；步骤五，对样品压实20h后，将样品从模具中取出；步骤六，基于多尺度多视域扫描电镜鉴定技术，结合ImageJ软件分别对页岩样品颗粒的形貌特征及颗粒排列程度进行计算；所述步骤六的ImageJ软件的操作过程如下所示：①灰度变换：将目标图片导入软件，对图片进行灰度变换；②灰度阈值设定：根据图片的灰度值调整图片阈值，使图片中呈现出粒径完整的几何形状，保持阈值集中在稳定的范围，根据阈值对颗粒进行提取；③自动去噪：手动对图片进行矫正，或者通过滤波，平滑图像的方式去除这些噪点，采用自动去噪的方式进行分析；④几何参数的获取：根据扫描电镜的放大倍数对图片设置合适的比例尺；对颗粒的几何参数进行计算，选择的项目包括颗粒粒径、扁平度、周长、等效椭圆周长、凸度，并对颗粒进行标定并计数；⑤导出数据：导出并转化数据，将所有的数据输出保存在Excel表格中，对数据处理后得到颗粒几何信息；识别的信息值分为颗粒的面积、像素值、X和Y坐标位置，颗粒周长、宽度、长度、高度及角度、颗粒Feret直径、颗粒的圆度、颗粒球度及凸度参数；所述步骤六的颗粒排列程度的计算模型为：基于孔隙排列结构的影响，细粒岩结构定向熵视为粒度熵、颗粒排列熵及孔隙排列熵的函数，由以下公式表示： 式中，Edi为颗粒排列熵，表示颗粒定向分形维数值；Epd为颗粒粒度熵，表示粒度分形维数值；Ebi为孔隙排列熵，表示孔隙定向分形维数值；将细粒岩值等效为颗粒排列熵、粒度熵和孔隙排列熵三者的平均值，权重系数均为13，如下所示： 其中，值越大，证明排列混乱程度越高，排列越杂乱无章，无明显规律，体系越不稳定；值越小，则表明混乱程度越低，排列更加定向化，体系越稳定。

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