頁巖是自然界廣泛存在的一種沉積巖，在煤炭、油氣等資源開采以及二氧化碳、核廢料封存現(xiàn)場，頁巖地層是最常見的地層之一。特別是頁巖油氣資源的開發(fā)，將繼續(xù)在很長一段時間內(nèi)作為支柱能源。因此如何保證頁巖及含頁巖地層礦產(chǎn)資源開采和地下空間資源利用是一個亟待解決的關(guān)鍵問題，這就需要對頁巖的物理、力學(xué)特性有進一步的研究和認識。但紋層頁巖的力學(xué)性質(zhì)研究問題充滿挑戰(zhàn)，如頁巖樣品加工難度高，實驗測試結(jié)束后試件完全破壞，巖芯消耗較大；測試結(jié)果較為離散；力學(xué)強度往往較低，遇水后易發(fā)生軟化和膨脹，穩(wěn)定性差等。鑒于此，本書作者基于國家自然科學(xué)基金項目、國家重點研發(fā)計劃項目等，采用無損、微損劃痕試驗技術(shù)研究紋層頁巖表面力學(xué)性質(zhì)空間連續(xù)性變化特征，可以作為傳統(tǒng)巖石力學(xué)實驗方法的重要補充，形成傳統(tǒng)巖石力學(xué)散點數(shù)據(jù)矯正、劃痕趨勢線擬合的新型評價體系。全書共分七章，主要介紹了基于納米壓痕的紋層頁巖礦物力學(xué)性質(zhì)、基于納米劃痕的礦物-紋層力學(xué)性質(zhì)、納米壓-劃痕尺度升級方法、壓-劃痕有限元仿真、CO2/水作用下劃痕力學(xué)特性變化、基于全井段劃痕的工程甜點評價等內(nèi)容。