为探究高温对围岩热损伤–破裂的影响机制,选取川南须二段致密砂岩岩样,对100℃~1 000℃热处理后岩样开展单轴压缩、巴西劈裂以及热失重分析试验,结合基于薄片分析和纳米压痕的细观力学模型,获取了热处理后致密砂岩变形行为、强度特性、破坏模式及其微细观损伤机制。研究表明:(1)岩样热失重呈现出失水(100℃~800℃)、矿物结构转化(400℃)与破坏(800℃~1 000℃)3个阶段的特征。粒内热致微裂纹从500℃开始萌生,500℃~800℃,微裂纹发育明显,表现出粒间拉伸、伴有少量的粒内拉伸与粒间剪切的特征;800℃~1 000℃,粒内微裂纹数量激增,呈现以粒内拉伸为主导、粒间拉伸次之、粒间剪切零星发育的规律。(2)热处理岩样在单轴压缩与巴西劈裂测试中,随温度升高,变形机制发生脆–塑性转变;单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量均呈现先升后降趋势,300℃~400℃时,受岩样细观损伤演化影响,上述参数出现局部波动;泊松比的渐进式增长印证了刚度弱化与塑性增强的协同作用。(3)巴西劈裂试验下的岩样以拉伸破坏为主,随热损伤加剧,岩样中心起裂特征明显;单轴压缩下的岩样破坏模式随温度演变顺序为:单一柱状劈裂→单斜面剪切→V形共轭剪切→多裂纹劈裂伴随压碎特征。