陈星洁 秦凡凯 张国林 宝日玛

摘要：为模拟地质构造环境，选用石英砂颗粒作为模拟岩石的主要成分，与聚乙烯颗粒按一定比例混合后压片，并进行太赫兹光谱测试。实验发现质量分数为35%聚乙烯65%石英砂样品对太赫兹波的吸收随压力增加而增强，这与压力增大导致样品的密度增加有关，而50%聚乙烯50%石英砂样品对太赫兹波的吸收随压力增加先增强而后减弱，吸收减小与不同成分排列状况改变有关。实验表明，太赫兹光谱信息可以表征通常地质演化过程中随着埋深增加负荷加大而压实作用加强的过程，以及在特定的地质环境中，压实作用加强趋势受阻的过程。

关键词：砂岩；沉积作用；压实作用；太赫兹时域光谱

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）33-0089-03

一、引言

压实作用影响了砂岩中颗粒的孔隙结构和分布[1]。通常情况下，负荷越大压实作用表现得越强烈，各组成成分在空间分布上更为致密。但在某些特殊的地质作用下，负荷增加所产生的压实作用并不显著甚至有所减缓，对于分析归纳负荷对砂岩沉积过程的普遍作用不利[2]。

模拟砂岩要求通过某种技术手段测量相关参数，进而建立模型描述压实作用的效果。由于不同物质对于光波的响应不同，产生了吸收、散射等作用效果，光学手段可用来检测、推测某种物质的分布状况。太赫兹波是频率处于0.1THz—10THz的电磁波，波长介于微波和光波之间，属于远红外辐射；太赫兹脉冲有较强的穿透能力，能够穿过一定厚度的物质，并从幅值、相位或光学参数载荷物质成分、结构信息。……