珊瑚礁主体损伤演化规律研究获进展

随着海洋经济和海洋保护的不断发展，珊瑚礁也越来越受到人们的关注。近日，中科院武汉岩土力学所团队在珊瑚礁中的泥晶化珊瑚格架灰岩的研究取得新进展，发现了其损伤演化规律，相关成果近期发表在Rock Mechanics and Rock Engineering期刊。

珊瑚礁集中分布于南北纬度之间的热带海洋地区，是中国及众多海洋岛国重要的领土资源。珊瑚礁具有显著的二元沉积结构，上部为松散的珊瑚礁砂，下部为礁灰岩。作为珊瑚礁主体的礁灰岩，其组构骨架为原生礁、礁坪—泻湖相沉积的珊瑚残肢及附礁生物遗骸等。

研究人员借助室内三轴压缩实验，基侧向应变差法，得到泥晶化珊瑚格架灰岩在不同围压下的起裂应力。试验结果表明，与珊瑚礁浅层的砂屑或砾屑灰岩相比，泥晶化珊瑚格架灰岩的孔隙率低，干密度大，强度高。在0-8MPa围压范围内，试样的起裂应力占峰值强度的52%-69%。起裂应力与围压呈正相关关系，随围压的增大而增大。在不同围压下，试样破坏时的侧向应变量均小于一般陆源岩石。

研究团队进一步对试样由初始加载至扩容阶段的损伤分析发现，试样的侧向起裂应变分布较为集中，其绝对值均小于0.0004。在试样达到扩容点时，侧向损伤值在0.56-0.74之间，试样的侧向损伤大于轴向损伤。该阶段，侧向损伤呈对数曲线形式增长。基于侧向应变分析建立的损伤演化方程能够反映试样的损伤过程。

此项研究获得中国科学院战略性先导科技专项（A类）、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金资助。

相关论文信息： https://doi.org/10.1007/s00603-021-02570-4