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岩石介质中多裂纹扩展相互作用及其贯通机制的数值模拟 总被引:14,自引:0,他引:14
运用岩石破裂过程分析RFPA^2D系统,通过对岩石试样中预置的一组右行右阶雁列式裂纹扩展过程的数值模拟,研究了非均匀岩石介中多裂纹扩展的相互作用模式及其贯通机制。数植模拟再现的受压混合型裂纹扩展过程中逐步演变的全场变形过程,以及与细观非均匀性有关的声发射和断续扩展模式的“岩桥”现象,清晰地揭示出多裂纹扩展的相互作用及其贯通机制。模拟结果说明,对于岩石这种地质介质而言,忽略其非均匀性影响,可能会掩盖岩石变形与破裂过程中的许多与非均匀性有关的特殊现象,包括声发射或微震模式、岩桥或雁行断裂等。 相似文献
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岩石试件刚度及压力机刚度对岩石主破裂前声发射相对平静的影响 总被引:5,自引:0,他引:5
本文通过对岩石试件的真三轴压缩实验,分析了岩石试件卸载刚度KF与压力机系统刚度比值对岩石破裂型式及破裂前声发射相对平静的影响,结果表明:当KF/KS>1时,岩石试件产生突发断裂;当KF/KS<1时,岩石试件产生缓裂,并且KF/KS的值越小,相对平静时间赵长;KF/KS的值越大,相对平静时间越短,而当KF/KS>3时,声发射相对平静时间为零。 相似文献
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岩石应力状态改变引起岩石热状态改变的研究 总被引:38,自引:2,他引:38
岩石的应力状态发生改变是否能引起岩石的热状态发生改变,是一个值得研究的重要问题,我们在实验室对岩石试件进行实验,实验得出岩石的温度随岩石受到的压力增加而显著增加,在试件破裂前出现明显的破裂温度前兆;实验还发现岩石内部温度随压力变化的不均匀性,不同测温点的温度变化不同,其变化量可相差几度。 相似文献
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1 研究背景
声发射是指岩石在受力过程中发生变形和破裂,其应变能释放所监测到的一种物理现象,而b值是表征地震震级—频度关系的参数,研究人员发现,b值具有非线性特征,且与岩石破裂过程密切相关.因此,利用岩石试件变形破坏过程中产生的声发射事件模拟地震,进而研究不同加载条件下岩石变形破坏过程中的声发射b值变化特征,可用于监测岩石受力破坏过程中内部预存微裂隙的活动状态,有助于揭示岩石损伤机理及岩石的破坏程度,也可作为岩石失稳预警参数,捕捉地震发生的前兆信息. 相似文献
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简述了近年来我国学者在与地震学和地球内部物理学相关的实验岩石力学和构造物理学研究方面的进展.在此领域的进展主要体现在:大量实验以及数学模拟结果丰富了对岩石脆性破裂过程,特别是结构和介质非均匀条件下破裂过程的认识;在非均匀断层的摩擦行为与失稳成核方面取得了一些新结果,揭示了断层滑动行为的复杂性;在岩石脆塑性转换和塑性流变方面取得了一些新结果,特别是在下地壳和上地幔物质的流变性质方面取得了重要进展;在高温高压岩石物理方面取得了一批实验结果, 并应用于地球内部物质的组成和状态的研究.这些结果为深入理解地球内部物质的物理性质、变形机制及地震物理过程提供了有价值的参考资料. 相似文献
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在实验室内,模拟了在构造应力和引潮力的共同作用下岩石失稳破裂的过程,记录了整个过程中不同应力条件下通过岩石样品的纵波波形曲线.以此为基础,分别在时间域和频率域计算了P波波列能量随应力的变化;并根据Q值的定义,导出了接收到的波列的能量与岩石衰减Q的关系式,从而计算出不同应力条件下相应的Q值及其变化.利用加卸载响应比的定义,得到以Q为响应参数时岩石系统的加卸载响应比随应力的变化曲线,其结果和响应比理论的预测相当吻合.因此认为,Q值的加卸载响应比可以表征岩石系统的稳定程度,并可以用于预测岩石的非线性失稳. 相似文献
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粘滑失稳及其物理场时空分布的实验研究 总被引:6,自引:3,他引:6
摩擦滑动的物理场实验研究表明:(1)能量空间分布的差异是失稳的重要条件,单发型大事件常发生于高能量向低能量的突变带或高能量背景区内的相对低能量区;(2)单发型大事件的孕育过程常常经历若干个能量输入输出循环,产生多个前兆阶段,并在失稳前源区常有一个弱化过程。小震或群发型事件失稳前常常只有一个能量积累与强化的过程,失稳前兆阶段性反映较差;(3)粘滑失稳时断层的位错与声发射的大小未见明显关系 相似文献
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岩石摩擦滑动中声发射的多普勒效应 总被引:2,自引:1,他引:2
在双剪摩擦滑动实验中可观测到声发射的多普勒效应。对于单个声发射事件,顺断裂扩展方向上的探头可记录到较短周期的初动波半周期,而在断裂扩展反方向上的探头记录则反之,在扩展过程中,声发射前续波由初始破裂引起的前激波、声源破裂扩展的扩展相和停止相组成,显示出声源破裂有一由静到动的加速过程。而在时间序列上,声发射事件存在着3个阶段:较强声发射事件发生初期,前激波时间超前较长,停止相不明显,声发射源的破裂速度较慢;第二阶段停止相突出,扩展速度加快,前激波到时超前量减小;最后,在原初始半周期处叠加了较大振幅的高频波 相似文献
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根据实际资料分析研究,逆断裂破裂位错向上传播至松散层中有4种消减形式:端部分叉、从断裂向褶皱转换、破裂在松散层中的吸收与尖灭及逆断层前方碎砾物质的扰动变形等。端部分叉与扰动变形的消减可能与突发性位错相关;上覆层的褶皱及位错在松散层中的尖灭则多属弹-塑转换型的消减方式 相似文献
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复杂构造应力扰动场与发震构造识别问题的研究 总被引:7,自引:2,他引:7
在地震短临阶段异常是由局部断层扩展或弱化引起。实验与数值模拟结果曾得到与之相伴的是平均应力扰动场的四象限分布和最大剪应力扰动场的八瓣式分布。为检验此结果的普适性作了进一步的研究。结果表明不论区域构造及其基本应力场如何复杂,这种四象限分布与八瓣式分布型式不变,这为最终判定失稳区提供了依据。与此同时,在复杂构造情况下这种应力扰动场的畸变也不容忽视 相似文献
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围压下岩石破坏声发射测试系统及震级频度关系的实验研究 总被引:2,自引:2,他引:2
震级频度关系的Gutenburg-Richter公式近年来受到了挑战,一些学者在不同条件下都发现了b值的非线性表现。本文利用自己装配的实验系统对围压下岩石破裂声发射活动的震级频度关系和时间序列特征进行了研究。实验表明AE事件的震级频度关系在某个中强震级K′之前基本符合b值规律,其b值的大小与破裂方式有关。在摩擦滑动中AE序列具有低b值的特征。从K′起震级频度关系出现明显的非线性现象。根据非线性表现的不同,可将其分为第一型和第二型两类。在AE序列中,也存在着“特征震级”的现象 相似文献
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东江水库诱发地震的地震地质背景研究 总被引:7,自引:0,他引:7
从区域地质、断裂活动性、构造岩溶等研究入手,应用多种断层活动年龄测定分析、岩组分析、显微构造和小构造分析、构造岩溶和应力场综合分析,提出,东江水库诱发地震与库区主要断裂带的活动性无直接联系,而是受岩溶地层分布和多种构造复合引起的复杂薄弱带的制约。当水库蓄水,水位上升,导致渗水,孔隙压力增大,致使薄弱带内部由于小规模破裂或薄弱面的重新滑动而进行的应力调整引起诱发地震。随着水库蓄水的稳定,内部应力逐渐调整趋于平衡,水库诱发地震活动性将逐渐趋于平静 相似文献
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应用激光全息光弹性实验研究将我国7个强震的孕育构造划分为枢纽型、交汇型和阶区型3类,并定量分析了它们在现代构造应力场作用下的形变场及主应力、剪应力的分布特征。研究结果提出了这3种孕震构造的动力学过程、地震重复发生的力学机制以及影响地震震级的构造因素 相似文献