Kinematic and dynamic anisotropy of sedimentary and crystalline rocks: Ultrasonic, synchrotron and neutron diffraction study
Project goals
To improve ultrasonic high pressure system, for simultaneous transmitting by P, two perpendicular oriented shear waves and sphere strain measurement. To study relationship between shape of solid rock constituents (clasts) and shape of pore space, their contribution to the bulk symmetry of rock fabric, and validation of the presumption of the transversal isotropy symmetry of phyllosilicate-rich sedimentary rocks. To study influence of the shape of pore space (in 3-dimensions) on the physical (gas and water permeability) and mechanical (deformation) properties. To determine pore space and 3D approximation using direct methods (microscopy, coloration of pores) and indirect methods (ultrasonics, 3D deformation measurement, 3D X-ray tomography). To quantifyfabric and kinematic and dynamic anisotropy in rocks and their changes with hydrostatic pressure obtained by ultrasonic and neutron scattering. To develop a comprehensive model that relates elastic properties to rock composition and microstructure.
Keywords
elastic anisotropyultrasonic soundinghigh pressure measurementkinematic and dynamic anisotropypore spaceX-ray tomographysedimentary rock
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
KONTAKT II
Call for proposals
KONTAKT II 3 (SMSM2013LH3)
Main participants
Geologický ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-16744/2013
Alternative language
Project name in Czech
Kinematická a dynamická anisotropie sedimentárních a krystalických hornin: Ultrazvukové, synchrotronní a měření neutronové difrakce
Annotation in Czech
Významně vylepšit vysokotlakou měřicí hlavu, která umožní současné prozařování podélnými a dvěma kolmo polarizovanými střižnými vlnami kulového vzorku při současném měření jeho deformace. Studium vztahu mezi tvarem základních prvků hornin a tvarem pórového prostoru a jejich příspěvku k objemové symetrii stavby hornin. Studium vlivu 3D tvaru pórového prostoru na jejich fyzikální (plynová a vodní propustnost) a mechanické deformační vlastnosti. Stanovení pórového prostoru a 3D aproximace s využitím přímých metod elektronová a optická mikroskopie s obrazovou analýzou, zvýraznění pórů a trhlin a nepřímých metod ultrazvukové prozařování, 3D deformace a 3D rentgenová synchrotronní tomografie. Kvantifikovat stavbu a kinematickou a dynamickou anisotropii hornin a její změny vlivem hydrostatického zatížení na základě ultrazvuku, ve srovnání s neutronovou difrakci a synchrotroním rentgenovým rozptylem identických vzorků. Návrh komplexního modelu, který odráží elastické vlastnosti složení hornin a mikrostrukturu
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The fundamental result of the project was a design of new high pressure measuring head enabling simultaneous ultrasonic sounding by longitudinal and transversal sounding up to 100 MPa of hydrostatic pressure. Determined P and fast and slow shear wave 3D velocity components enabled calculation of full stiffness’s tensor. There was characterized rock microstructure and designed complex model media.
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 15, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2015
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 27, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP16-MSM-LH-U/01:1
Data delivery date
Oct 9, 2017
Finance
Total approved costs
1,557 thou. CZK
Public financial support
1,557 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 557 CZK thou.
Public support
1 557 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
CEP
DC - Seismology, volcanology and Earth structure
Solution period
15. 03. 2013 - 31. 12. 2015