基于微米CT技术的黄土岩孔隙保存机制及渗透率各向异性

与其他岩类不同,黄土岩遇水后有明显的湿陷特征,进而引发宏观的地质灾害现象,而这些现象的产生与黄土内部矿物、孔隙分布以及渗透率各向异性关系密切.因此,进一步深入研究黄土岩内部结构,对分析黄土湿陷性特征产生的原因具有重要的科学意义,并可为除黄土岩性外其他岩性提供一种探究矿物、孔隙、渗透率之间关系的研究思路.基于此,选取A地区黄土样品,采用微米CT(computed tomography)图像,综合分析黄土中矿物成分、矿物形状,模拟了黄土岩孔隙网络分布,并基于Navier-Stokes方程及达西渗流公式描述流体运动形式,分别确定了12个孔隙体绝对渗透率大小,对不同方向的渗透率大小进行分析.结果表明:①黄土岩中石英、长石、重矿物、云母等不同矿物之间形状差别大,矿物长轴长度与其磨圆度、体积组分之间有较好的对应关系;②各类矿物分布规律性不强,黄土岩中孔隙分布分散,孔隙喉道之间连接方式变化大,孔隙空间分布非均质性强.③相对石英、长石以及重矿物,云母由于其形状特性,极大的影响黄土岩中孔隙的形成及后期赋存,也间接对其渗透率各向异性的产生起着至关重要的作用.