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)在很長一段時間內作為支柱能源。因此如何保證頁巖及含頁巖地層礦產資源開采和地下空間資源利用是一個亟待解決的關鍵問題，這就需要對頁巖的物理、力學特性有進一步的研究和認識。但紋層頁巖的力學性質研究問題充滿挑戰(zhàn)，如頁巖樣品加工難度高，實驗測試結束后試件完全破壞，巖芯消耗較大；測試結果較為離散；力學強度往往較低，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、微損劃痕試驗技術研究紋層頁巖表面力學性質空間連續(xù)性變化特征，可以作為傳統巖石力學實驗方法的重要補充，形成傳統巖石力學散點數據矯正、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性質、基于納米劃痕的礦物-紋層力學性質、納米壓-劃痕尺度升級方法、壓-劃痕有限元仿真、CO2/水作用下劃痕力學特性變化、基于全井段劃痕的工程甜點評價等內容。