页岩的脆性对水力压裂至关重要，因为富含脆性矿物的岩石更易破裂并维持裂缝的开启。页岩的组分多种多样，不同的矿物显示出不同的弹性性质。微观尺度的力学性质测量表明，黄铁矿的杨氏模量最高，其次是石英和长石。有机质通常被认为是软组分，其杨氏模量非常低。碱性矿物的杨氏模量值与石英和长石相似，可归类为脆性矿物。脆性矿物的相对含量、来源以及结构会从多个尺度影响岩石的脆性。明确矿物组成成分与地质力学性质之间的关系，对于页岩的可压性评价在工程应用中具有重要意义。
页岩的成分复杂，且脆性矿物来源各异。不同矿物和岩石结构的页岩在物理和机械性质上存在显著差异。湖相与海相页岩在矿物成分和来源上有明显不同。通常，湖相页岩具有较高的粘土含量和变化的碳酸盐矿物含量，并且层理发育；而海相页岩则以高石英含量为特征，特别是源自生物硅的石英。因此，湖相和海相页岩在脆性评估方法上存在显著差异，进而其压裂能力的评估方法也有所不同。
相关成果Brittle minerals, mechanical properties and fracability valuation of shales发表在地学领域国际重要期刊Advances in Geo-Energy Research，受国家自然科学基金（42272150；52374027）资助。论文第一作者和通讯作者分别为中国石油大学（华东）徐尚教授和中国地质大学(武汉)董田教授，合作者包括北京大学刘扣其教授、中国石油大学(华东)时贤教授以及中国石油大学（华东）文杰，中国石油大学（华东）深层油气全国重点实验室为第一署名单位。
论文信息：Xu, S., Wen, J., Liu, K., Shi, X., Dong, T, 2024, Brittle minerals, mechanical properties and fracability evaluation of shales. Advances in Geo-Energy Research, https://doi.org/10.46690/ager.2024.10.03