10 工程科学学报，第44卷，第X期 (AE、超声波(UT)、X射线分析(XRD)、偏光显微 acoustic velocity and permeability in two granodiorites from the 镜(PM)、扫描电子显微镜(SEM)、核成像技术 LASL Fenton Hill deep borehole,GT-2,near the Valles Caldera, (NMR)以及CT扫描技术等先进的辅助试验技术 New Mexico [J/OL].Los Alamos Scientific Lab (1977-07-01) [2020-12-20].https://www.osti.gov/biblio/7219183 在热破裂分析中的应用.归纳总结了国内外学者 [5] Zhang W Q.Study on the Microscopic Mechanism of Rock 采用的热力耦合模型和数值分析方法，阐述了热 Thermal Damage and the Evolution Characteristics of 损伤岩石宏观物理力学参量演化特征和温度阈值 Macroscopic Physical and Mechanical Properties-Taking (2)指出了当前岩石热损伤破坏机制研究存 Typical Rock as an Example [Dissertation].Xuzhou:China 在的局限性，缺乏宏观-细观-微观多尺度、系统的 University of Mining and Technology,2017 研究手段来探究岩石热损伤机理；冷却方式对高 (张卫强.岩石热损伤微观机制与宏观物理力学性质演变特征 研究一以典型岩石为例学位论文].徐州：中国矿业大学，2017) 温岩石温度冲击作用的影响有待深入研究：对温 [6]Zhang S Q,Paterson M S,Cox S F.Microcrack growth and 变条件下的岩石破坏关系及热破裂非线性模型认 healing in deformed calcite aggregates.Tectonophysics,2001, 识尚浅，缺乏试验数据对理论模型的验证；地热开 335(1-2):17 采工程地质资料及岩体热物理参数获取性有待提 [7]Jin P H,Hu Y Q,Shao J X,et al.Experimental study on physico- 高，地热工程的热力耦合理论还不成体系 mechanical and transport properties of granite subjected to rapid (3)虽然现有的试验研究成果可以表现出温 cooling.Chin J Rock Mech Eng,2018,37(11):2556 度对深部岩石力学特征影响的规律性，但随着岩 (靳佩桦，胡耀青，邵继喜，等，急剧冷却后花岗岩物理力学及渗 透性质试验研究.岩石力学与工程学报，2018,37(11)：2556) 性、岩石结构特征的变化，尤其是赋存温度发生急 [8] Zhao Z D,Gao S,Luo TC,et al.Origin of the crustal low velocity 剧变化时，温度对岩石力学特征的影响就不尽相 layer of Qinling and North China evidence from laboratory 同.针对特定岩性和赋存地质特征开展不同温变 measurement of p-wave velocity in rocks at high pt conditions. 条件下的岩石力学试验，是认识岩石温变与变形 Chin J Geophys,1996,39(5):642 耦合机理的有效途径 (赵志丹，高山，骆庭川，等.秦龄和华北地区地壳低速层的成因 (4)地热资源开发、岩层页岩气抽采、深埋油 探讨一岩石高温高压波速实验证据.地球物理学报，1996， 气储库、超深钻探、地下核废料处置库等地下深 39(5):642) [9] 部岩体工程领域的研究都涉及温度场、应力场和 Xi D Y,Xie R,Yi L K,et al.Effect of temperature on rock modulus and wave velocityl/Proceedings of the 6th National 渗流场.多场一多相耦合问题是向地球深部进军必 Academic Conference on Rock Dynamics.Kunming,1998:31 须解决的战略性问题，是未来岩体力学长期发展 (席道瑛，谢端，易良坤，等.温度对岩石模量和波速的影响/第 的方向.依据深部岩体赋存环境，进一步研究岩层 六届全国岩石动力学学术会议文集.昆明，1998：31) 不同热物性（相变温度、强度突变值、换热量）的 [10]Hu JJ.Study on Thermal Damage Characteristics of Limestone 相变物理力学特性与深部地热温度的高效匹配关 under High Temperature [Dissertation].Xuzhou:China University 系，从而揭示热交换机制，为深部资源能源开发提 of Mining and Technology,2019 (胡建军.高温作用下石灰岩的热损伤特性研究学位论文1.徐 供科学指导 州：中国矿业大学，2019) [11]Aurangzeb,Khan L A,Magsood A.Prediction of effective thermal 参考文献 conductivity of porous consolidated media as a function of [1]Xie H P,Gao F,Ju Y,et al.Theoretical and technological temperature:A test example of limestones.J Phys D:App/Phys, conception of the fluidization mining for deep coal resources.J 2007,40(16):4953 China Coal Soc,2017,42(3):547 [12]Zhang J H,Wang J T,Zhao A G.Fracture properies of granite at (谢和平，高峰，鞠杨，等，深地煤炭资源流态化开采理论与技术 high temperature.Rock Soil Mech,1987,8(4):11 构想.煤炭学报，2017,42(3)：547) (张静华，王靖涛，赵爱国.高温下花岗岩断裂特性的研究.岩土 [2]Im K,Avouac J P.Investigating the role of thermal stresses on 力学，1987,8(4)：11) induced seismicityl/SEG International Exposition and 90th Annual [13]Zhang L Y,Mao X B.Yang Y,et al.Experiment study on Meeting.Houston,2020:1335 mechanical properties of limestone at high temperature.J Liaoning [3]Bauer S J,Johnson B.Effects of slow uniform heating on the Tech Univ,2006,25(Suppl 2):121 physical properties of the westerly and charcoal granites//20thUS (张连英，茅献彪，杨逾，等，高温状态下石灰岩力学性能实验研 Symposium on Rock Mechanics (USRMS).Austin,1979:ARMA- 究.辽宁工程技术大学学报，2006,25（增刊2）：121) 79-0007 [14]Oda M.Modem developments in rock structure characterization. [4]Trice R,Warren N.Preliminary study on the correlation of Compr Rock Eng,1993,1:185(AE)、超声波 (UT)、X 射线分析（XRD）、偏光显微 镜 (PM)、扫描电子显微 镜 (SEM)、核成像技术 （NMR）以及 CT 扫描技术等先进的辅助试验技术 在热破裂分析中的应用. 归纳总结了国内外学者 采用的热力耦合模型和数值分析方法，阐述了热 损伤岩石宏观物理力学参量演化特征和温度阈值. （2）指出了当前岩石热损伤破坏机制研究存 在的局限性，缺乏宏观−细观−微观多尺度、系统的 研究手段来探究岩石热损伤机理；冷却方式对高 温岩石温度冲击作用的影响有待深入研究；对温 变条件下的岩石破坏关系及热破裂非线性模型认 识尚浅，缺乏试验数据对理论模型的验证；地热开 采工程地质资料及岩体热物理参数获取性有待提 高，地热工程的热力耦合理论还不成体系. （3）虽然现有的试验研究成果可以表现出温 度对深部岩石力学特征影响的规律性，但随着岩 性、岩石结构特征的变化，尤其是赋存温度发生急 剧变化时，温度对岩石力学特征的影响就不尽相 同. 针对特定岩性和赋存地质特征开展不同温变 条件下的岩石力学试验，是认识岩石温变与变形 耦合机理的有效途径. （4）地热资源开发、岩层页岩气抽采、深埋油 气储库、超深钻探、地下核废料处置库等地下深 部岩体工程领域的研究都涉及温度场、应力场和 渗流场. 多场−多相耦合问题是向地球深部进军必 须解决的战略性问题，是未来岩体力学长期发展 的方向. 依据深部岩体赋存环境，进一步研究岩层 不同热物性（相变温度、强度突变值、换热量）的 相变物理力学特性与深部地热温度的高效匹配关 系，从而揭示热交换机制，为深部资源能源开发提 供科学指导. 参    考    文    献 Xie  H  P,  Gao  F,  Ju  Y,  et  al.  Theoretical  and  technological conception  of  the  fluidization  mining  for  deep  coal  resources. J China Coal Soc, 2017, 42（3）: 547 （谢和平, 高峰, 鞠杨, 等. 深地煤炭资源流态化开采理论与技术 构想. 煤炭学报, 2017, 42（3）：547） [1] Im  K,  Avouac  J  P.  Investigating  the  role  of  thermal  stresses  on induced seismicity//SEG International Exposition and 90th Annual Meeting. Houston, 2020: 1335 [2] Bauer  S  J,  Johnson  B.  Effects  of  slow  uniform  heating  on  the physical properties of the westerly and charcoal granites//20th U S Symposium on Rock Mechanics (USRMS). Austin, 1979: ARMA- 79-0007 [3] [4] Trice  R,  Warren  N.  Preliminary  study  on  the  correlation  of acoustic  velocity  and  permeability  in  two  granodiorites  from  the LASL Fenton Hill deep borehole, GT-2, near the Valles Caldera, New  Mexico  [J/OL]. Los Alamos Scientific Lab (1977-07-01) [2020-12-20]. https://www.osti.gov/biblio/7219183 Zhang  W  Q. Study on the Microscopic Mechanism of Rock Thermal Damage and the Evolution Characteristics of Macroscopic Physical and Mechanical Properties —Taking Typical Rock as an Example [Dissertation].  Xuzhou:  China University of Mining and Technology, 2017 （ 张卫强. 岩石热损伤微观机制与宏观物理力学性质演变特征 研究—以典型岩石为例[学位论文]. 徐州: 中国矿业大学, 2017） [5] Zhang  S  Q,  Paterson  M  S,  Cox  S  F.  Microcrack  growth  and healing  in  deformed  calcite  aggregates. Tectonophysics,  2001, 335（1-2）: 17 [6] Jin P H, Hu Y Q, Shao J X, et al. Experimental study on physico￾mechanical  and  transport  properties  of  granite  subjected  to  rapid cooling. Chin J Rock Mech Eng, 2018, 37（11）: 2556 （靳佩桦, 胡耀青, 邵继喜, 等. 急剧冷却后花岗岩物理力学及渗 透性质试验研究. 岩石力学与工程学报, 2018, 37（11）：2556） [7] Zhao Z D, Gao S, Luo T C, et al. Origin of the crustal low velocity layer  of  Qinling  and  North  China  evidence  from  laboratory measurement  of  p-wave  velocity  in  rocks  at  high  pt  conditions. Chin J Geophys, 1996, 39（5）: 642 （赵志丹, 高山, 骆庭川, 等. 秦岭和华北地区地壳低速层的成因 探讨──岩石高温高压波速实验证据. 地球物理学报, 1996, 39（5）：642） [8] Xi  D  Y,  Xie  R,  Yi  L  K,  et  al.  Effect  of  temperature  on  rock modulus  and  wave  velocity//Proceedings of the 6th National Academic Conference on Rock Dynamics. Kunming, 1998: 31 （ 席道瑛, 谢端, 易良坤, 等. 温度对岩石模量和波速的影响//第 六届全国岩石动力学学术会议文集. 昆明, 1998: 31） [9] Hu  J  J. Study on Thermal Damage Characteristics of Limestone under High Temperature [Dissertation]. Xuzhou: China University of Mining and Technology, 2019 （ 胡建军. 高温作用下石灰岩的热损伤特性研究[学位论文]. 徐 州: 中国矿业大学, 2019） [10] Aurangzeb, Khan L A, Maqsood A. Prediction of effective thermal conductivity  of  porous  consolidated  media  as  a  function  of temperature:  A  test  example  of  limestones. J Phys D:Appl Phys, 2007, 40（16）: 4953 [11] Zhang J H, Wang J T, Zhao A G. Fracture properies of granite at high temperature. Rock Soil Mech, 1987, 8（4）: 11 （张静华, 王靖涛, 赵爱国. 高温下花岗岩断裂特性的研究. 岩土 力学, 1987, 8（4）：11） [12] Zhang  L  Y,  Mao  X  B,  Yang  Y,  et  al.  Experiment  study  on mechanical properties of limestone at high temperature. J Liaoning Tech Univ, 2006, 25(Suppl 2): 121 （ 张连英, 茅献彪, 杨逾, 等. 高温状态下石灰岩力学性能实验研 究. 辽宁工程技术大学学报, 2006, 25(增刊2): 121） [13] Oda  M.  Modern  developments  in  rock  structure  characterization. Compr Rock Eng, 1993, 1: 185 [14] · 10 · 工程科学学报，第 44 卷，第 X 期