Effects of pore collapse and grain crushing on ultrasonic velocities and <i>V</i><sub><i>p</i></sub>/<i>V</i><sub><i>s</i></sub>
Notice bibliographique
Résumé
Compressional, shear wave velocities and their ratio, Vp/Vs, were measured along with porosity variations during wet and dry hydrostatic compaction of Bleurswiller sandstone, a 25% porosity Vosgian sandstone. At first, increase in hydrostatic pressure was accompanied by a simultaneous increase of both Vp and Vs as expected. At a critical effective confining pressure P*, a large mechanical decrease of porosity was observed that was due to pore collapse and grain crushing. Theoretically, two different processes are affecting the elastic wave velocities in counteracting ways during cataclastic compaction: cracking and porosity decrease. Our experimental results show that cracking is the dominant effect, so that grain crushing and porosity reduction were accompanied by a large decrease in velocities. The ratio Vp/Vs was also observed to change during our experiments: In the wet specimen, Vp/Vs value increased from 1.72 to 1.84, while in the dry specimen, it increased from 1.59 below P* to 1.67 beyond P*, respectively. To quantitatively interpret these results, an isotropic effective medium model (EM) was used that considered the sandstone as a mixture of spheroidal pores and penny‐shaped cracks. In particular, the increase in Vp/Vs, in the wet case, is well reproduced and shows the important role played by the mechanical coupling of fluid with low aspect ratio cracks (<10−2). In the dry case, however, our experimental results highlight an increase of Vp/Vs ratio during cataclastic compaction, in apparent contradiction with the predictions of the EM model. Indeed, increases in Vp/Vs ratio, and hence in Poisson's ratio, are, in general, attributed to fluid saturation. A closer look to the microstructure may provide a possible interpretation: Beyond P*, grains are no longer cemented. Using Digby's granular model as an alternative model, we were able to reach a quantitative agreement with the experimental results. The possible implication is that in both dry and wet conditions, cataclastic compaction due to grain crushing induces an increase in Vp/Vs ratio.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».