CN111413196B - 测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，包括步骤：S1.提供被裂隙划分为上岩块和下岩块的岩石试样，并对上岩块和下岩块分别进行三维扫描，得到上岩块和下岩块节理面处各点的高度Z；S2.将上岩块和下岩块的节理面完全贴合，施加剪切力驱使上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移；S3.上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中一者设置有阵列声波发射装置，上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中另一者对应设置有阵列声波接收装置；阵列声波发射装置发出的声波被与之正对的阵列声波接收装置接收，得到纵向声波传送时间t；S4.计算获得位移后上岩块和下岩块间节理面的裂隙尺寸。本发明还提供了一种用于实现上述实验方法的实验系统。

Description

测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法及其系统

技术领域

本发明涉及地热开采的岩石力学试验技术领域，特别涉及一种基于地热开采的真三轴岩石渗流试验加载装置及具有其的试验系统。

背景技术

节理是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。岩石节理面剪切特性对于众多工程(地下空间开挖、边坡设计、页岩气开采、地热开采、核废料地下存贮等)意义重大。目前大多数测试方法和测试技术主要针对测量岩石节理面的剪切强度，对于岩石节理面在剪切过程中裂隙空腔大小的测试较少。

岩石节理面在剪切过程中裂隙空腔大小对地热、页岩气开采中流体的流动、溶质的运移的研究具有重要的意义。由于岩石节理面粗糙，且岩石节理面在剪切过程中伴随着粗糙度的破坏和变形，现有常规的测试手段很难准确测量上下节理面的分离程度，阻碍了对于岩石节理面剪切渗流的进一步研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量岩石节理面剪切过程中裂隙空腔大小的实验方法，以测量岩石节理面剪切过程中裂隙空腔大小，从而便于对于岩石节理面剪切渗流进行进一步的研究。

本发明的另一目的是提供一种可以实现测量岩石节理面剪切过程中裂隙空腔大小的实验方法的系统。

为了实现上述目的，本发明提供的一种测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，包括步骤：

S1.提供被裂隙划分为上岩块和下岩块的岩石试样，并对上岩块和下岩块分别进行三维扫描，得到上岩块和下岩块间节理面各点的高度Z；S2.将上岩块和下岩块的节理面完全贴合，施加剪切力驱使上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移；S3.上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中一者设置有阵列声波发射装置，上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中另一者对应设置有阵列声波接收装置；阵列声波发射装置发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置接收，得到纵向声波传送时间t；S4.计算获得位移后上岩块和下岩块的节理面间的裂隙尺寸。

本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，基于声波在不同介质中的传播速度不同的原理来测量测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化，其中先对被裂隙划分为相互独立的上岩块和下岩块分别进行三维扫描，得到上岩块和下岩块包括节理面处各点的高度Z的三维数据，随后在上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移后，通过分别设置于上岩块的上侧面和下岩块的下侧面的阵列声波发射装置和阵列声波接收装置进行纵向声波的发送和接收，根据纵向声波传送时间t，计算获得位移后上岩块和下岩块间节理面的裂隙尺寸。本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，可以测量岩石节理面剪切过程中裂隙空腔大小，从而便于对于岩石节理面剪切渗流等进行进一步的研究。

较佳的，阵列声波发射装置和阵列声波接收装置分别呈矩阵状对应设置，定义于X方向对应设置有n个声波发射装置和声波接收装置、于Y方向对应设置有m个声波发射装置和声波接收装置；定义处于X方向第i个、Y方向第j个的发射装置和对应的接收装置于水平面上的位置为(X_i，Y_j)，其中i＝1，2，3...，n，j＝1，2，3....，m；步骤S2中上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移时，声波发射装置相对声波接收装置于X方向发生剪切位移Δx、Y方向发生剪切位移Δy；择取位移后相正对的部分声波发射装置和声波接收装置间的纵向声波传送时间数据t，作为步骤S4中计算位移后上岩块和下岩块间节理面间的裂隙尺寸的数据基础。

具体地，步骤S3中经由声波发射装置发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置接收的过程中，纵向声波穿过岩石厚度：

H＝H₀-z_{i-Δx，j-Δy}+z_i，j；

其中H₀为剪切前、上岩块和下岩块的节理面完全贴合状态下的岩石试样高度，可以在步骤S2中上岩块和下岩块的节理面完全贴合之后、上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移之前经过测量获得；z_{i-Δx，j-Δy}、z_i，j分别为水平面内(X_i-Δx，Y_j-Δv)、(X_i，Y_j)处对应节理面的高度。

进一步的，所述步骤S4中“计算获得位移后上岩块和下岩块的节理面间的裂隙尺寸”具体为：

纵向声波在岩石试样中的传播速度：

纵向声波在岩石裂隙介质中的传播速度：

裂隙分离高度：

代入公式(1)(2)得裂隙分离高度h的计算公式：

其中K为裂隙中介质的体积弹性模量、E为岩石试样的杨氏模量、ρ1为岩石试样的密度、ρ2裂隙中介质的密度，均为已知量。

较佳的，步骤S2中，在上岩块和下岩块的节理面完全贴合后，对下岩块进行固定，剪切力驱使上岩块相对下岩块沿节理面发生相对位移。

可以理解地，为保证实验结果准确，上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移的过程中，节理面不能发生破坏。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种用于实现上述测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法的系统，包括：三维扫描装置，所述三维扫描装置用于对上岩块和下岩块分别进行三维扫描，以得到上岩块和下岩块间节理面各点的高度Z；剪切位移传感器，所述剪切位移传感器用于在上岩块和下岩块沿节理面发生剪切位移的过程中检测位移数据Δx和Δy；阵列声波发射装置和阵列声波接收装置，所述阵列声波发射装置和阵列声波接收装置分别设置于上岩块的上侧面或下岩块的下侧面，阵列声波接收装置用于接收正对的阵列声波发射装置发出的纵向声波，以得到纵向声波传送时间t；数据采集装置，所述数据采集装置采集三维扫描数据、纵向声波传送时间t、上岩块和下岩块相对位移数据Δx和Δy、已知的裂隙中介质的体积弹性模量K、已知的岩石试样的杨氏模量E、已知的岩石试样的密度ρ1及已知的裂隙中介质的密度ρ2；以及计算装置，所述计算装置根据数据采集装置采集的数据进行计算，获得位移后上岩块和下岩块间节理面间的裂隙尺寸。

本发明提供的用于实现上述测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法的系统，包括：三维扫描装置、剪切位移传感器、阵列声波发射装置和阵列声波接收装置、数据采集装置、及计算装置，可以对被裂隙划分为相互独立的上岩块和下岩块进行三维扫描、获取声波在经沿节理面发生相对位移后的上岩块和下岩块的纵向声波传送时间t等，从而实现上述测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法、经由计算装置获得位移后上岩块和下岩块间的节理面间的裂隙尺寸，从而便于对于岩石节理面剪切渗流等进行进一步的研究。

较佳的，所述测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法的系统还包括用于驱动上岩块和下岩块沿节理面发生剪切位移的剪切驱动装置。

附图说明

图1为岩石试样的结构示意图。

图2为阵列声波发射装置310/阵列声波接收装置320设置于岩石试样表面的排布示意图。

图3为岩石试样沿节理面发生相对位移的过程示意图。

图4为实验流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，基于声波在不同介质中的传播速度不同的原理来测量测量岩石节理剪切过程中裂隙大小变化，从而对地热、页岩气开采中流体的流动、溶质的运移的研究提供参考。

本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，包括步骤：S1.提供被裂隙划分为上岩块200和下岩块100的岩石试样，并对上岩块200和下岩块100分别进行三维扫描，得到上岩块200和下岩块100间节理面a00各点的高度Z；S2.将上岩块200和下岩块100的节理面a00完全贴合，施加剪切力驱使上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生相对位移；S3.上岩块200的上侧面和下岩块100的下侧面中一者设置有阵列声波发射装置310，上岩块200的上侧面和下岩块100的下侧面中另一者对应设置有阵列声波接收装置320；阵列声波发射装置310发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置320接收，得到纵向声波传送时间t；S4.计算获得位移后上岩块200和下岩块100的节理面a00间的裂隙尺寸。

为实现本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，本发明还提供了一种得以实现该实验方法的实验系统，参考图4所示，包括：三维扫描装置，所述三维扫描装置用于对上岩块200和下岩块100分别进行三维扫描，以得到上岩块200和下岩块100间节理面a00各点的高度Z；剪切位移传感器，所述剪切位移传感器用于在上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生剪切位移的过程中检测位移数据Δx和Δy；阵列声波发射装置310和阵列声波接收装置320，所述阵列声波发射装置310和阵列声波接收装置320分别设置于上岩块200的上侧面或下岩块100的下侧面，阵列声波接收装置320用于接收正对的阵列声波发射装置310发出的纵向声波，以得到纵向声波传送时间t；数据采集装置，所述数据采集装置采集三维扫描数据、纵向声波传送时间t、上岩块200和下岩块100相对位移数据Δx和Δy、已知的裂隙中介质的体积弹性模量K、已知的岩石试样的杨氏模量E、已知的岩石试样的密度ρ1及已知的裂隙中介质的密度ρ2；以及计算装置，所述计算装置根据数据采集装置采集的数据进行计算，获得位移后上岩块200和下岩块100间节理面a00间的裂隙尺寸。

以下结合图1-图4，对本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法及其实验系统进行详细的说明：

步骤S1.提供被裂隙划分为上岩块200和下岩块100的岩石试样，并对上岩块200和下岩块100分别进行三维扫描，得到上岩块200和下岩块100间节理面a00各点的高度Z；

本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法中，要求岩石试样为被裂隙划分为上岩块200和下岩块100两个相互分离的独立岩块，且上岩块200和下岩块100相对的节理面a00结构相互对应、可以完全贴合至如图3所示的无缝状态；可以理解地，岩石试样可以户外采集获得，亦可以制备获得。

对上岩块200和下岩块100分别进行三维扫描，主要为获取上岩块200和下岩块100节理面a00数据，以为后续测量和计算提供数据基础。经由三维扫描装置对具有固定形状的物体进行扫描为现有的常规技术，在此不再加以累述。而本发明提供的实验系统中，为实现对上岩块200和下岩块100进行三维扫描，设置有三维扫描装置，该三维扫描装置用于对上岩块200和下岩块100分别进行三维扫描，得到上岩块200和下岩块100节理面a00处各点的高度Z。

步骤S2.将上岩块200和下岩块100的节理面a00完全贴合，施加剪切力驱使上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生相对位移；

可以理解地，根据前述制备或采集的岩石试样，上岩块200和下岩块100的节理面a00结构相对应可以完全贴合至无缝状态。而剪切力的施加有赖于外力，驱动上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生相对位移。在一较佳实施例中，在上岩块200和下岩块100的节理面a00完全贴合后，对下岩块100进行固定，剪切力驱使上岩块200相对下岩块100沿节理面a00发生相对位移。可以理解地，亦可以将上岩块200进行固定，剪切力驱使下岩块100相对上岩块200沿节理面a00发生相对位移。

为实现该步骤，本发明提供的实验系统中，较佳的，还包括用于驱动上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生剪切位移的剪切驱动装置。

步骤S3.上岩块200的上侧面和下岩块100的下侧面中一者设置有阵列声波发射装置310，上岩块200的上侧面和下岩块100的下侧面中另一者对应设置有阵列声波接收装置320；阵列声波发射装置310发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置320接收，得到纵向声波传送时间t；

结合图2和图3所示，上岩块200的上侧面设置有阵列声波发射装置310、下岩块100的下侧面设置有阵列声波接收装置320，阵列声波发射装置310和阵列声波接收装置320分别呈矩阵状对应设置、声波发射装置310和声波接收装置320均有若干个且位置一一对应。当然阵列声波发射装置310和阵列声波接收装置320的位置可以对调，将阵列声波接收装置320设置于上岩块200的上侧面、阵列声波发射装置310设置于下岩块100的下侧面，两者位置的对调对实验的进行没有影响，只需要保证阵列内的声波发射装置310和声波接收装置320一一对应、声波接收装置320能够对应接收声波发射装置310发出的纵向声波即可。

较佳的，在上岩块200和下岩块100的节理面a00完全贴合状态下，经由声波发射装置310和声波接收装置320计算纵向声波在岩块试样中的传送时间，在已知声波在岩石试样中的传播速度的情况下，计算获得上岩块200和下岩块100的节理面a00完全贴合状态下的岩石试样高度H₀。可以理解的，岩石试样的外轮廓可以为不规则形状，经由声波发射装置310和声波接收装置320测得的高度H₀为仅为该位置处的岩石试样高度。

较佳的，如图2所示，阵列声波发射装置310和阵列声波接收装置320分别呈矩阵状对应设置，定义于X方向对应设置有n个声波发射装置310和声波接收装置320、于Y方向对应设置有m个声波发射装置310和声波接收装置320；定义处于X方向第i个、Y方向第j个的发射装置和对应的接收装置于水平面上的位置为(X_i，Y_j)，其中i＝1，2，3...，n，j＝1，2，3....，m；步骤S2中上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生相对位移时，声波发射装置310相对声波接收装置320于X方向发生剪切位移Δx、Y方向发生剪切位移Δy；择取位移后相正对的部分声波发射装置310和声波接收装置320间的纵向声波传送时间数据t，作为步骤S4中计算位移后上岩块200和下岩块100间节理面a00间的裂隙尺寸的数据基础。

可以理解地，上述剪切位移Δx、剪切位移Δy若为声波发射装置310和声波接收装置320行距、列距的整数倍，则除边缘处的部分区域外，原处于(X_i，Y_j)、位移后处于(X_i-Δx，Y_j-Δv)的声波发射装置310能够和位移前后均处于(X_i-Δx，Y_j-Δv)的声波接收装置320相正对、该呈正对的声波接收装置320可以接收声波发射装置310发出的纵向声波，纵向声波于该声波发射装置310和正对的声波接收装置320间的传送时间数据t为有效数据，数据采集装置采集该纵向声波传送时间数据t并传送至计算装置以作为后续计算的数据基础；而对于错位后的声波发射装置310没有与之正对的声波接收装置320的情况下无法采集有效的纵向声波传送时间数据，可以不作为后续计算基础。

为实现后续计算，需要知悉剪切位移Δx和Δy的具体值。为此，本发明提供的实验系统中包括剪切位移传感器，所述剪切位移传感器用于在上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生剪切位移的过程中检测位移数据Δx和Δy。可以理解地，剪切位移传感器可以为仅检测剪切位移Δx和Δy的值，或与剪切驱动装置相配合移动至剪切位移Δx和Δy均为整数的预设位置。

较佳的，步骤S3中经由声波发射装置310发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置320接收的过程中，纵向声波穿过岩石厚度：

H＝H₀-z_{i-Δx，j-Δy}+z_i，j；

其中H₀为剪切前、上岩块200和下岩块100的节理面a00完全贴合状态下的岩石试样高度，可以在步骤S2中上岩块200和下岩块100的节理面a00完全贴合之后、上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生相对位移之前经过测量获得；z_{i-Δx，j-Δy}、z_i，j分别为水平面内(X_i-Δx，Y_j-Δv)、(X_i，Y_j)处对应节理面a00的高度。

S4.计算获得位移后上岩块200和下岩块100的节理面a00间的裂隙尺寸。进一步的，所述步骤S4中“计算获得位移后上岩块200和下岩块100的节理面间的裂隙尺寸”具体为：

纵向声波在岩石试样中的传播速度：

纵向声波在岩石裂隙介质中的传播速度：

裂隙分离高度：

代入公式(1)(2)得裂隙分离高度h的计算公式：

其中K为裂隙中介质的体积弹性模量、E为岩石试样的杨氏模量、ρ1为岩石试样的密度、ρ2裂隙中介质的密度，均为已知量。

较佳的，为保证实验结果准确，上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生相对位移的过程中，节理面a00不能发生破坏。

本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，基于声波在不同介质中的传播速度不同的原理来测量测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化，其中先对被裂隙划分为相互独立的上岩块200和下岩块100分别进行三维扫描，得到上岩块200和下岩块100包括节理面a00处各点的高度Z的三维数据，随后在上岩块200和下岩块100沿节理面a00发生相对位移后，通过分别设置于上岩块200的上侧面和下岩块100的下侧面的阵列声波发射装置310和阵列声波接收装置320进行纵向声波的发送和接收，根据纵向声波传送时间t，计算获得位移后上岩块200和下岩块100间节理面a00的裂隙尺寸。本发明提供的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，可以测量岩石节理面剪切过程中裂隙空腔大小，从而便于对于岩石节理面a00剪切渗流等进行进一步的研究。

本发明提供的用于实现上述测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法的系统，包括：三维扫描装置、剪切位移传感器、阵列声波发射装置310和阵列声波接收装置320、数据采集装置、及计算装置，可以对被裂隙划分为相互独立的上岩块200和下岩块100进行三维扫描、获取声波在经沿节理面a00发生相对位移后的上岩块200和下岩块100的纵向声波传送时间t等，从而实现上述测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法、经由计算装置获得位移后上岩块200和下岩块100间的节理面a00间的裂隙尺寸，从而便于对于岩石节理面a00剪切渗流等进行进一步的研究。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，包括步骤：

S1.提供被裂隙划分为上岩块和下岩块的岩石试样，并对上岩块和下岩块分别进行三维扫描，得到上岩块和下岩块间节理面各点的高度Z；

S2.将上岩块和下岩块的节理面完全贴合，施加剪切力驱使上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移；

S3.上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中一者设置有阵列声波发射装置，上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中另一者对应设置有阵列声波接收装置；阵列声波发射装置发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置接收，得到纵向声波传送时间t；

S4.计算获得位移后上岩块和下岩块的节理面间的裂隙尺寸；

阵列声波发射装置和阵列声波接收装置分别呈矩阵状对应设置，定义于X方向对应设置有n个声波发射装置和声波接收装置、于Y方向对应设置有m个声波发射装置和声波接收装置；定义处于X方向第i个、Y方向第j个的发射装置和对应的接收装置于水平面上的位置为(X_i，Y_j)，其中i＝1，2，3...，n，j＝1，2，3....，m；步骤S2中上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移时，声波发射装置相对声波接收装置于X方向发生剪切位移Δx、Y方向发生剪切位移Δy；择取位移后相正对的部分声波发射装置和声波接收装置间的纵向声波传送时间数据t，作为步骤S4中计算位移后上岩块和下岩块间节理面间的裂隙尺寸的数据基础。

2.如权利要求1所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，步骤S3中经由声波发射装置发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置接收的过程中，纵向声波穿过岩石厚度：

H＝H₀-z_{i-Δx，j-Δy}+z_i，j；

其中H₀为剪切前、上岩块和下岩块的节理面完全贴合状态下的岩石试样高度，可以在步骤S2中上岩块和下岩块的节理面完全贴合之后、上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移之前经过测量获得；z_{i-Δx，j-Δy}、z_i，j分别为水平面内(X_i-Δx，Y_j-Δv)、(X_i，Y_j)处对应节理面的高度。

3.如权利要求2所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，所述步骤S4中“计算获得位移后上岩块和下岩块的节理面间的裂隙尺寸”具体为：

纵向声波在岩石试样中的传播速度：

纵向声波在岩石裂隙介质中的传播速度：

裂隙分离高度：

代入公式(1)(2)得裂隙分离高度h的计算公式：

其中K为裂隙中介质的体积弹性模量、E为岩石试样的杨氏模量、ρ1为岩石试样的密度、ρ2裂隙中介质的密度，均为已知量。

4.如权利要求1所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，步骤S2中，在上岩块和下岩块的节理面完全贴合后，对下岩块进行固定，剪切力驱使上岩块相对下岩块沿节理面发生相对位移。

5.如权利要求1-4任一项所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移的过程中，节理面不能发生破坏。

6.一种用于实现如权利要求1-4任一项所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法的系统，其特征在于，包括：

三维扫描装置，所述三维扫描装置用于对上岩块和下岩块分别进行三维扫描，以得到上岩块和下岩块间节理面各点的高度Z；

剪切位移传感器，所述剪切位移传感器用于在上岩块和下岩块沿节理面发生剪切位移的过程中检测位移数据Δx和Δy；

阵列声波发射装置和阵列声波接收装置，所述阵列声波发射装置和阵列声波接收装置分别设置于上岩块的上侧面或下岩块的下侧面，阵列声波接收装置用于接收正对的阵列声波发射装置发出的纵向声波，以得到纵向声波传送时间t；

数据采集装置，所述数据采集装置采集三维扫描数据、纵向声波传送时间t、上岩块和下岩块相对位移数据Δx和Δy、已知的裂隙中介质的体积弹性模量K、已知的岩石试样的杨氏模量E、已知的岩石试样的密度ρ1及已知的裂隙中介质的密度ρ2；以及

计算装置，所述计算装置根据数据采集装置采集的数据进行计算，获得位移后上岩块和下岩块间节理面间的裂隙尺寸。

7.如权利要求6所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法的系统，其特征在于，所述测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法的系统还包括用于驱动上岩块和下岩块沿节理面发生剪切位移的剪切驱动装置。

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