共查询到18条相似文献，搜索用时 171 毫秒
1.
共线不连通断层标本变形过程中群体微破裂事件的时空演化 总被引：4，自引：1，他引：3
设计了共线不连通断层物理模型,在概念上可模拟与地震孕育相关的障碍体或强固区。开展了中等尺度辉长岩标本的双轴破裂实验,对4600余次微破裂事件进行了精确定位,据此对共线不连通断层标本变形过程中群体微破裂事件时空演化的统计特征进行初步研究。由于强闭锁作用,变形过程中在98％的峰值强度,以前围绕不连通区域显示一系列在时间上依次递进、空间上逐步收缩、长轴方向随之改变的“空区”演化图像。在峰值强度后的弱化阶段,较大的声发射事件在被动盘明显丛集,而主动盘则小AE事件呈弥散性分布,与弹性变形阶段相比。弱化阶段AE主体活动区域从主动盘迁移至被动盘,并且AE较大事件次数明显增多、应变能释放急剧增加,声发射率在不连通区域破裂前的瞬间达到最高值。b值在不连通区域破裂失稳前显示“趋势性降低—快速回升”这一典型变化过程。对比研究还表明,破裂型失稳较粘滑型失稳具有更为明显、丰富的微破裂前兆。 相似文献
2.
着重研究拉张或挤压型雁列式断层标本变形过程中声发射(简称AE，下同)的时空演化特征. 结果表明，预置构造对AE空间分布格局具有较强的控制作用，随着差应力的增加，AE首先在两个端点附近丛集，之后向两端点连线附近集中，出现明显的破裂局部化现象，较大事件还通常集中于某一端点附近反复发生. 前期微破裂丛集图象指示后期宏观破裂的扩展方向及扩展范围. 拉张和挤压型雁列区宏观破裂方向分别与轴向应力方向垂直和平行. 雁列式断层标本变形过程中，破裂前的弱化阶段相对较长、弱化过程明显. 微破裂事件累积频次指数增长可能是系统失稳前的典型征兆之一，而雁列区宏观破裂之后，AE数量逐渐减少、应变释放相对减弱. 摩擦滑动过程中，大的粘滑失稳前未见有AE活动前兆性的增强过程.雁列区的b值变化在失稳前显示趋势性降低——快速回升这一典型的变化过程，b值降低一般发生在差应力增强过程之中，并有可能延续至弱化阶段，而快速回升则一般发生在破裂失稳前的短时期内. 对比研究表明，构造差异所导致的b值差异远大于b值随差应力的增加而产生的变化量，而对同一构造标本，力学状态的改变会导致AE序列时序特征的急剧变化，较高的加载速率对应较高的应变能释放及明显的低b值. 先期破碎带由于较低的破坏强度，其对差应力的微小变化具有特殊敏感性，从而成为源、兆分离、窗口或敏感点效应等地震活动性前兆现象的一种可能的原因. 相似文献
3.
4.
5.
对几种不同结构的岩石标本在变形过程中声发射b值和频谱随时间的变化特征进行了对比研究 ,其中包括完整花岗岩标本、含有天然愈合节理的花岗岩标本、含有拉张型和挤压型雁列式断层以及平直断层的标本等。研究表明 ,声发射b值和频谱的特征不仅会受标本结构的影响 ,而且在同一标本的不同变形阶段也可能表现出不同的特征 ,其机制与变形方式以破裂为主或以摩擦为主有关。当变形以破裂为主时 ,声发射b值和频谱在失稳前会出现明显的下降 ;当变形以摩擦为主时 ,声发射b值和频谱在失稳前变化相对较小 ,且上升或下降均可能出现。实验结果意味着b值和频谱特征作为失稳前兆 ,在不同的构造环境下可能会有不同的特征 ,而强震孕震区内不同断裂构造的存在会造成前兆时空分布的非均匀性 相似文献
6.
在双向压缩条件下,研究了一种非均匀断层模型标本在变形过程中的声发射(AE)时空特征.结果表明,随侧向应力sigma;2的增大,断层破裂强度提高,自加载至破坏的时间延长,破坏形式由突发失稳逐渐转变为渐进式破坏.预制断层及其非均匀性对标本变形过程中AE空间分布图象起明显的控制作用.预制断层,特别是预制断层上的强度不均匀部位及高强度段落,控制着微破裂空间分布的总体格局.破裂局部化均起始于断层上强度不均匀部位,随侧向应力sigma;2的增大,微破裂密集区域从预制断层强度不均匀部位逐渐扩展到整个高强度区段.侧向应力sigma;2的大小对AE时序特征具有显著影响.较低sigma;2条件下,断层表现为突发失稳,失稳发生在微破裂活动ldquo;增强-平静rdquo;的背景之上;而较高sigma;2条件下,断层表现为渐进式破坏,破坏前后AE频次持续增加,AER呈指数增长.sigma;2对b值变化也具有一定影响.当断层破坏表现为突发失稳时,b值在弹性阶段后期至弱化阶段显示出ldquo;前兆rdquo;性降低;而当断层表现为渐进式破坏时,b值变化平稳. 相似文献
7.
资料表明某些强地震前中小地震的地震非均匀度（GL值）参数在强地震孕育进入中期或短期阶段出现明显异常变化, 显示出区域中小地震活动状态发生变化. 本文通过对含有障碍体的平直断层、 挤压型雁列式断层及Ⅲ型剪切裂纹等3种类型的岩石样本变形破坏过程声发射事件时间序列的分析, 讨论了GL值变化的物理意义. 计算结果表明, 这3种标本变形破坏过程中, 在应力应变处于非弹性阶段前夕或在岩石整体破裂失稳前破裂成核期间, GL值出现持续大于１的异常变化. 表明GL值能较好地刻画受压岩石破坏前的应变的非弹性变化, 具有一定的标本破裂指示意义. 相似文献
8.
滑动方向相反的含障碍体平行断层失稳破坏应变场变化特征的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
通过对滑动方向相反的含障碍体平行断层失稳破坏岩石破裂实验的应变场时空分布特征的分析，探讨了岩石破坏过程和破坏方式，并且通过对平行断层和障碍体破坏所产生的相互作用和影响的分析，进一步研究了这种滑动方向相反的含障碍体平行断层失稳破坏的增、减震机制，结果表明是一种互为增震机制，最后通过数值模拟技术对实验的破坏过程进行了模拟，证明了实验结果与数值模拟结果一致，说明实验结果具有可靠性。 相似文献
9.
断层阶区对滑动行为影响的实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
研究断层带几何非规则体对断层活动的力学影响，对于理解断层带上的地震活动具有重要的理论和实际意义．通过中尺度标本岩石力学实验，研究了走滑断层带最常见的一种非规则体．断层阶区对滑动行为的影响．研究表明，拉张断层阶区由于强度较低而很容易发生破裂，破裂后的阶区对断层的滑动无明显阻碍作用，但阶区的微破裂对断层滑动失稳具有指示作用；含拉张阶区的断层带具有速度弱化特征，可用速率一状态摩擦定律表述．挤压阶区由于破坏强度很高，使得断层滑动较为困难，但随着应力水平的增加，阶区外断层端部拉张区的微破裂为断层在阶区未破裂之前发生粘滑失稳提供了变位条件，并因此可作为断层失稳的前兆；挤压阶区可作为断层分段的稳定标志，直到阶区完全破裂使两条断层完全连通． 相似文献
10.
《地球物理学进展》2015,(6)
断层系统中局部断层活动顺序及稳定性的研究对于地震及矿震等自然灾害的预防具有重要的实际意义.通过编写FISH函数对FLAC-3D进行二次开发,分别对Z字形断层系统中4条断层上与剪切和拉伸破坏有关的6种量随时段的演变规律进行了统计.研究发现,首先,位于标本两侧的拐折断层和平直断层交替活动,然后,位于标本中部的平直断层的活动被上述平直断层的活动触发并导致标本整体的失稳.从与剪切应变能释放有关的2种量的演变规律上能发现位于标本一侧的平直断层b0值(事件的频次-能量关系的斜率的绝对值)缺失的明显标志.由于发生拉破坏且释放拉伸应变能的单元较多,所以,在任一时段内,标本中释放的拉伸应变能并不一定比剪切应变能低.本文的研究方法对于复杂断层系统中局部断层的活动顺序及稳定性研究具有一定价值. 相似文献
11.
12.
Introduction By the experimental techniques of acoustic emission (AE) and surface strain observation, a lot of achievements on the study of deformation and fracture process of samples with en-echelon faults has been obtained (Bomblakis, 1973; LIU, et al, 1986; DU, et al, 1989; LI, et al, 1989; ZHANG, FANG, 1989; ZHANG, LI, 1989; MA, et al, 1995a, b; LI, et al, 2000). However, there still exist many problems. For example, most of discussion on the spatio-temporal evolution of microf… 相似文献
13.
The spatial and temporal distributions of acoustic emission （AE） during the deformation of samples containing an inhomogeneous fault have been studied under biaxial compression. The results show that the fault strength and the duration from loading to failure increase and the failure mode changes from abrupt instability to gradual failure with increase of lateral stress σ2. The pre-setting fault and its heterogeneity play an important role in controlling AE spatial distribution during the deformation. The basic pattern of AE spatial distribution is controlled by the pre-setting fault, especially the parts with inhomogeneous strength and the strong segment, and the localization of fracturing starts from the positions with inhomogeneous strength, With increase of σ5, the dense AE distribution area spreads from the positions with inhomogeneous strength to the whole strong segment gradually. AE temporal sequence is significantly affected by σ2. The fault shows abrupt instability in final failure, which occurs on a background of ＂enhancement-quiescence＂ in microfracturing activity at lower σ2. At higher σ5, the fault shows gradual failure, and AE occurrence rate increases continuously and AER increase exponentially before and after the failure, The effect of σ2 on b-value is also remarkable, b-value shows precursory decrease in the weakening stage when fault behavior is abrupt instability, but it shows balanced change when fault behavior is gradual failure, 相似文献
14.
将济南辉长岩岩柱沿不同角度锯开,再用环氧树脂粘接后加工成标准园柱形样品以模拟愈合断层。将样品置放在单轴压机下加压,使愈合断层再破裂。实验表明:愈合断层再破裂的前兆变形、破裂前的声发射率变化规律和声发射b值变化规律在某些条件下类似于完整岩石的破裂,而在某些条件下又类似于既存断层的错动。断层面与主压应力的交角以及断层愈合程度是影响愈合断层再破裂的前兆特征的主要因素。本文还指出,在地震活动性的研究中,地震断层在一定程度上愈合后再发生破裂这一问题是不容忽视的重要问题。 相似文献
15.
采用位移、应变和声发射等测量手段,研究了预置5°拐折断层的房山花岗岩样品的黏滑过程,分析了不同加载速率下5°拐折断层失稳的黏滑特征及相关物理场的演化过程。实验结果表明: 1)5°拐折断层的黏滑周期与加载速率在数值上呈负对数相关关系; 2)在不同的加载速率下,大多数的5°拐折断层失稳是双震事件, 2次子事件的间隔时间大多在100～200ms之间; 3)采用不同的观测手段,即使采样速率一致,其临震响应也存在差异性,如断层失稳前沿断层的应变测量结果呈现明显的应变弱化,断层位移则未见明显的变化; 4)断层黏滑过程中的声发射事件呈现明显的沿断层迁移的特征。认识强震的发生机理和余震特征需要进一步研究断层失稳过程的动力学信息。 相似文献
16.
通过物理模拟证明交叉断层上会交替地发生失稳事件。两条交叉的断层在活动中既相互促进 ,又相互制约 ,即一条断层既可能使另一条断层发生闭锁而积累应变 ,又可能触发其错动。每条断层的位移速率、总位移量以及失稳事件数与断层方向和主压应力轴的夹角有关。各断层段的位移有时体现为断层围限块体的平移运动 ,而有时则体现为块体的旋转运动。发生在不同部位的失稳事件影响范围不同 ,在正应力较大的断层上失稳事件影响范围大。涉及交叉断层的较大失稳事件发生前常出现前兆性小事件。交叉断层的交替活动实际上由变形场中块体的运动所控制 相似文献
17.
Stick-slip of fault in laboratory accompanies change of temperature. Temperature change is not only concerned with sliding friction, but also with the stress state of the sample. In this article, we use infra-red thermal imaging system as wide-range observation means to study the temperature variation of different stages during the deformation of sample. The rock sample for the experiment is made of granodiorite from Fangshan County with a size of 300mm×300mm×50mm. It is cut obliquely at an angle of 45°, forming a planar fault. Two-direction servo-control system was used to apply load on the sample. The load in both directions was forced to 5MPa and maintained constant (5MPa) in the X direction, then the load in the Y direction was applied by a displacement rate of 0.5μm/s, 0.1μm/s and 0.05μm/s successively. The left and below lateral of the sample were fixed, and the right and top lateral of the sample were slidable when loaded. The experiment results show not only the temperature change from increase to decrease caused by conversion of stress accumulation to relaxation before and after the peak stress, but also opposite variation of temperature increase on fault and temperature decrease in rock during instability stage. Most important of all, we have found the temperature precursor identifying the position of instability through the temperature variation with time along the fault. It shows that rate of temperature increase of instability position keeps relative high value since the stage of strongly off-linear stage, and accelerates in stage of meta-instability. After separating the effect of friction and stress, we found that temperature increase occurs in the rock near the fault instead of on the fault, which means the mechanism of temperature increase is stress accumulation. Temperature of fault at the instability position does not increase, which means the position is locked. We speculate that the position of locked area on fault with high stress accumulation near the fault may be the future instability position. It is of significance of studying temperature variation during stick-slip to the monitoring of earthquake precursors. Heat caused by friction of earthquake needs long time to transfer to the surface and could not be detected as a precursor. While the stress of surface rock near the fault would change as the stress of interior rock changes, which could cause detectable temperature variations. The research purpose of this article is to find special change positions before instability. As the temperature variations are caused by stress and slip of fault, the results are also meaningful to analysis of stress and displacement data related to earthquake precursors. 相似文献
18.
采用D-InSAR技术获取了1997年11月8日西藏玛尼地震前3期地表干涉形变场时空演化图像。通过对干涉形变场图像进行分析,得到了震前积累形变场时空演化特征与震源破裂面闭锁之间的对应关系。结果表明:玛尼地震前10个月孕震区地表形变场就开始出现了与发震断层性质一致的变化趋势———左旋扭动,且随着发震时间的临近,南盘形变加剧,形变中心向E进一步扩展。南盘变形量明显大于北盘,南盘为主动盘。到震前2个半月,断层两盘的闭锁进一步加剧,有随时破裂的可能。从震前1996年4月16日到震前2个半月之间,南盘局部累计扭曲变形量达344mm 相似文献