Fracture spacing behavior in layered rocks subjected to different driving forces: a numerical study based on fracture infilling process.pdf
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Front.EarthSci.2014,8(4):472_489
DOI10.1007/sl1707.014.0427一x
F■一ractu‘respac-|ngb●en■avl■0rl■nI■ayered■r0Ck■SSUb■I■ecte‘1(-to‘
d■…itterent■d■n●Vl■ng.t,0rCeS:anUme¨■Cal●st一u1(0yb■ased■ontrract·ure
infillingprocess
LianchongLI(囡),ShaohuaLI,Chun’anTANG
SchoolofCivilEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian 116024,China
◎ HigherEducationPressandSpringer-VerlagBerlinHeidelberg2014
Abstract Naturallayered rocks subjected to layer. andtheinteractionoftherfacutres,whichareimpossibleto
parallelextension typicallydevelopanarrayofopening— observein feldandaredi币cultto considerwith static
mode fractureswitharemarkablyregularspacing.This stressanalysisapproaches.
spacingoftenscaleswithlayerthickness.anditdecreases
asextensionincreasesunti1rfacturesautrationisreached. Keywords opening—mode rfactures,rfacutre spacing,
Toincreasetheunderstandingofhow theseopening.mode drivingforcenumericalsimulation,heterogeneity
fracutresofrnlinlayeredrocks.aseriesOf2D numerical
simulations are performed to investigate the infilling
processofrfacutressubjectedtodifferentdrivingofrces. 1 lntr0duCti0n
Numericalresultsillustratethatanyoneoftheofllowing
could be considered as a driving ofrce behind the Opening—modefracutresj(ointsorveins)areprevalent
propagation ofinfillingrfacutres:thermaleffect.internal structuralfeaturesoftheEarth’scrustoccur in many
fluidpressure,directextension1oading,orpurecompres— differentrocktypesand tectonicenvironments,andare
sive loading.Fracutre spacing initially decreaseswith offenperiodicallydistributedwithspacinglinearlyrelated
loadingprocessandatacertainratioofrfacutrespacingto to the thicknessofthe rfactured layer.Figure 1 and
layerthickness.nonewfracturesnucleate(sautrated).Both Figure2 show htenautralffactured behavior atboth
an increase in theopening ofthe infilled fracturesand surfaceanddepthint
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