摘要： 页岩作为页岩气储层，呈现出明显的层理结构，显著影响着页岩的力学特性。研究层理对页岩强度特性及破裂特征的影响规律对页岩气开发具有重要意义。采用颗粒流PFC^2D构建层理页岩数值模型，探究巴西劈裂条件下含不同层理参数页岩力学响应和破坏特征。基于页岩室内试验结果，标定一组较为合理的细观参数；模拟层状页岩巴西劈裂试验，分析层理倾角、层理密度和黏结比对页岩拉伸强度及破坏模式的影响规律；结合声发射矩张量理论，探讨页岩破裂过程中震级演化、b值特征以及微破裂属性。结果表明：页岩拉伸强度随着层理密度和黏结比的增大而减小，随着层理倾角增大，总体呈降低趋势，但在45°~90°范围内有一定波动。随着层理倾角增大，页岩破裂模式逐渐由基质拉伸破坏、拉剪混合破坏向层理面拉伸破坏过渡；层理密度增加导致微裂纹数目增多，黏结比增大使层理面更易发生破坏。随着层理倾角、层理密度和黏结比增加，声发射b值增大，页岩由剧烈的裂纹活动向小尺度裂纹扩展转变。页岩在起裂点处的震级较大，随着裂纹扩展，震级逐渐减小；试样破坏主要由张拉源和内爆源导致，剪切源的占比相对较小。

关键词: 页岩, 层理倾角, 破坏模式, 声发射, 离散元模拟

中图分类号: 

• TU 45