576 工程科学学报，第42卷，第5期 10m 20m Healing structures 图9宽裂隙非均匀成核结品愈合 Fig.9 Nonuniform nucleation in the middle part of large cracks healed 形貌各不相同，但都是由于扩散效应引起的重结 2017(15):52) 晶形成的.这是由于本次实验中既没有施加压力 [2] Yin H W,Ma HL,Shi X L,et al.A new method for permeability 闭合需要的外部压力，又缺少再结晶作用需要的 test on mudstone interlayer in a salt cavern gas storage.Rock Soil Mech,2017,38(8):2241 高温环境，而水分的存在使得盐岩发生了扩散愈 (尹洪武，马洪岭，施锡林，等，盐穴储气库泥岩夹层渗透性测试 合，扩散效应导致的愈合是本次实验中盐岩损伤 新方法.岩土力学，2017,38(8)：2241) 愈合的主导因素.通过扩散重结晶，愈合结构连接 [3] Li Y P.Kong QC.Shi X L,et al.Viscoelastic model of surface 了裂隙两端并降低了裂隙连通性，这就是愈合后 subsidence of salt cavem storage and its application.Rock Sol 测得渗透率大幅度降低的原因 Mech,2017,38(7):2049 (李银平，孔庆聪，施锡林，等.盐穴地下储库地表沉降的黏弹模 4结论 型及应用.岩土力学，2017,38(7)：2049) [4]Liu J F,Bian Y,Zheng D W,et al.Discussion on strength analysis (1)损伤盐岩在一定的条件下会发生愈合.在 实验范围内，盐岩的损伤愈合效果随着愈合环境 of salt rock under triaxial compressive stress.Rock Soil Mech, 2014,35(4):919 中湿度的增加和时间的增长，呈现逐渐增加的 (刘建锋，边宇，郑得文，等.三轴应力状态下盐岩强度分析探讨 趋势 岩土力学，2014,35(4)：919) (2)盐岩的损伤愈合效果随湿度和时间的增 [5] Tsang CF,Bernier F,Davies C.Geohydromechanical processes in 长率呈指数衰减，盐粉含水率从0%到3%，时间 the excavation damaged zone in crystalline rock,rock salt,and 从0d到15d,盐岩的损伤愈合速率较快.之后更 indurated and plastic clays-in the context of radioactive waste 大的盐粉含水率和更长的时间对盐岩损伤愈合效 disposal.Int J Rock Mech Min Sci,2005,42(1):109 果影响不大 [6]Chan K S,Bodner S R,Munson D E.Permeability of WIPP salt during damage evolution and healing.Int J Damage Mech,2001, (3)在没有施加外力的情况下，在含水率为 10(4):347 0的干燥环境中愈合的试件由于不能形成吸附水 [7]Smith DL,Evans B.Diffusional crack healing in quartz. 膜进行物质运输，其愈合效果基本为0，且不随时 Geophys Res:Solid Earth,1984,89(B6):4125 间增长而增加 [8]Urai J L,Spiers C J,Zwart H J,et al.Weakening of rock salt by (4)本次实验中发现了3种盐岩损伤愈合的细 water during long-term creep.Nature,1986,324(6097):554 观结构：在宽裂隙中，裂隙内部重结晶形成愈合结 [Cinar Y,Pusch G,Reitenbach V.Petrophysical and capillary 构连接裂隙两端：在窄裂隙中，裂隙表面形成网状 properties of compacted salt.Transport Porous Media,2006, 64(2):199 愈合结构连接裂隙两端；宽裂隙中部存在着非均 [10]Peach CJ,Spiers CJ,Trimby PW.Effect of confining pressure on 匀成核形成的愈合结构连接裂隙两端 dilatation,recrystallization,and flow of rock salt at 150 C.J Geophys Res:Solid Earth,2001,106(B7):13315 参考文献 [11]Ter Heege J H,De Bresser J H P,Spiers C J.Rheological [1] Zheng M Y.Zhongyan Jin Tan:salt cavern not only stores gas,but behaviour of synthetic rocksalt:the interplay between water, also stores energy.China Salt Ind,2017(15):52 dynamic recrystallization and deformation mechanisms.JStruct (郑明阳.中盐金坛：盐穴不仅储气储油还储能.中国盐业， Geol,2005,27(6):948形貌各不相同，但都是由于扩散效应引起的重结 晶形成的. 这是由于本次实验中既没有施加压力 闭合需要的外部压力，又缺少再结晶作用需要的 高温环境，而水分的存在使得盐岩发生了扩散愈 合，扩散效应导致的愈合是本次实验中盐岩损伤 愈合的主导因素. 通过扩散重结晶，愈合结构连接 了裂隙两端并降低了裂隙连通性，这就是愈合后 测得渗透率大幅度降低的原因. 4    结论 （1）损伤盐岩在一定的条件下会发生愈合. 在 实验范围内，盐岩的损伤愈合效果随着愈合环境 中湿度的增加和时间的增长，呈现逐渐增加的 趋势. （2）盐岩的损伤愈合效果随湿度和时间的增 长率呈指数衰减，盐粉含水率从 0% 到 3%，时间 从 0 d 到 15 d，盐岩的损伤愈合速率较快. 之后更 大的盐粉含水率和更长的时间对盐岩损伤愈合效 果影响不大. （ 3）在没有施加外力的情况下，在含水率为 0 的干燥环境中愈合的试件由于不能形成吸附水 膜进行物质运输，其愈合效果基本为 0，且不随时 间增长而增加. （4）本次实验中发现了 3 种盐岩损伤愈合的细 观结构：在宽裂隙中，裂隙内部重结晶形成愈合结 构连接裂隙两端；在窄裂隙中，裂隙表面形成网状 愈合结构连接裂隙两端；宽裂隙中部存在着非均 匀成核形成的愈合结构连接裂隙两端. 参    考    文    献 Zheng M Y. Zhongyan Jin Tan: salt cavern not only stores gas, but also stores energy. China Salt Ind, 2017（15）: 52 （郑明阳. 中盐金坛: 盐穴不仅储气储油还储能. 中国盐业, [1] 2017（15）：52） Yin H W, Ma H L, Shi X L, et al. A new method for permeability test on mudstone interlayer in a salt cavern gas storage. Rock Soil Mech, 2017, 38（8）: 2241 （尹洪武, 马洪岭, 施锡林, 等. 盐穴储气库泥岩夹层渗透性测试 新方法. 岩土力学, 2017, 38（8）：2241） [2] Li Y P, Kong Q C, Shi X L, et al. Viscoelastic model of surface subsidence  of  salt  cavern  storage  and  its  application. Rock Soil Mech, 2017, 38（7）: 2049 （李银平, 孔庆聪, 施锡林, 等. 盐穴地下储库地表沉降的黏弹模 型及应用. 岩土力学, 2017, 38（7）：2049） [3] Liu J F, Bian Y, Zheng D W, et al. Discussion on strength analysis of  salt  rock  under  triaxial  compressive  stress. Rock Soil Mech, 2014, 35（4）: 919 （刘建锋, 边宇, 郑得文, 等. 三轴应力状态下盐岩强度分析探讨. 岩土力学, 2014, 35（4）：919） [4] Tsang C F, Bernier F, Davies C. Geohydromechanical processes in the  excavation  damaged  zone  in  crystalline  rock,  rock  salt,  and indurated  and  plastic  clays —in  the  context  of  radioactive  waste disposal. Int J Rock Mech Min Sci, 2005, 42（1）: 109 [5] Chan K S, Bodner S R, Munson D E. Permeability of WIPP salt during damage evolution and healing. Int J Damage Mech, 2001, 10（4）: 347 [6] Smith  D  L,  Evans  B.  Diffusional  crack  healing  in  quartz. J Geophys Res: Solid Earth, 1984, 89（B6）: 4125 [7] Urai J L, Spiers C J, Zwart H J, et al. Weakening of rock salt by water during long-term creep. Nature, 1986, 324（6097）: 554 [8] Cinar  Y,  Pusch  G,  Reitenbach  V.  Petrophysical  and  capillary properties  of  compacted  salt. Transport Porous Media,  2006, 64（2）: 199 [9] Peach C J, Spiers C J, Trimby P W. Effect of confining pressure on dilatation,  recrystallization,  and  flow  of  rock  salt  at  150  C. J Geophys Res: Solid Earth, 2001, 106（B7）: 13315 [10] Ter  Heege  J  H,  De  Bresser  J  H  P,  Spiers  C  J.  Rheological behaviour  of  synthetic  rocksalt:  the  interplay  between  water, dynamic  recrystallization  and  deformation  mechanisms. J Struct Geol, 2005, 27（6）: 948 [11] 10 μm Healing structures 20 μm 图 9    宽裂隙非均匀成核结晶愈合 Fig.9    Nonuniform nucleation in the middle part of large cracks healed · 576 · 工程科学学报，第 42 卷，第 5 期