随着全球页岩气的开发,页岩储层的地质力学表征非常关键,而脆性预测是其中的主要因素。由于脆性不能直接测量,需要通过可测量的岩石性质来评价。然而,目前还没有专门的定量理论将脆性与岩石性质联系起来。因此,提出了将弹性常量和矿物学与脆性相关联的不同探索性参数。虽然岩石力学中基于实验和理论建立了脆性与微裂隙的关系,但对脆性的定量评价还存在很多不足。本文研究了页岩脆性与其裂隙分布成正比的假设。通过这种方法,提出了脆性与固体和天然岩石其他可测性质的关系式。理论上,该方程的数学物理推导是基于裂隙填充与岩体之间的能量分布。在实验上,对页岩原生样品进行了显微CT成像、超声速度测量和单轴压缩测试,利用实验数据计算了新提出的脆性指标,这些新结果表明,裂隙分布方向是控制岩石异常脆性行为的最关键性质之一。通过对脆性指数的计算和微CT成像对裂缝分布的目视检查表明,水平层理方向的页岩样品比垂直层理方向的页岩样品脆性更大。