深部储层岩石的热力学特性，尤其是循环热冷作用下损伤破坏特性，对于增强型地热系统井壁稳定性分析及地热开采效率评估具有重要意义。本研究针对中心直裂纹半圆盘（NSCB）花岗岩试样，首先进行不同热冷循环处理（加热温度400℃，最高循环次数13次），然后开展三点弯I型断裂韧度特性试验。基于裂纹扩展计（CPG）和数字图像相关（DIC）测试技术，研究了热冷循环作用下花岗岩I型断裂韧度、断裂过程区（FPZ）、裂纹扩展速率及断裂轮廓特征的影响规律。试验结果表明：当热冷循环次数达到10次以上，花岗岩试样脆性明显减弱，而峰前软化特性和峰后延性增强；花岗岩的断裂过程区由裂缝尖端开始逐步孕育，断裂过程区长度随荷载增大呈先增大后减小的趋势，I型断裂韧度、最大断裂过程区长度及裂纹平均扩展速度随热冷循环次数增大而指数减小，I型断裂面随热冷循环次数增大越来越不平整。最后，基于X-ray衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等微观测试技术，研究了热冷循环作用对花岗岩矿物成分及微观结构的影响规律，结果表明花岗岩四种矿物成分的峰值衍射强度及矿物含量均随热冷循环次数增大而降低，而微裂纹大小及数量随热冷循环次数增大而增大。热冷循环作用下花岗岩的损伤劣化机理包含了多次高温热损伤、水冷冲击及水弱化等三方面的联合作用结果。

1 试验准备及试验方法
1.1 试样制备
1.2 试样的热处理及试验设备
2 试验结果与分析
2.1 载荷-时间曲线
2.2 I型断裂韧度
2.3 断裂过程区孕育特征
2.4 热冷循环对裂纹扩展速率的影响
2.5 破坏断裂特性
3 热冷循环作用下花岗岩断裂力学性能劣化机理
3.1 热冷循环作用对花岗岩矿物成分的影响
3.2 热冷循环作用对微细观结构的影响
3.3 热冷循环作用下花岗岩损伤劣化机理
4 结 论