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相似文献
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1.
利用较大岩石样品,实验研究了加载时同时向样品内注水过程中穿过样品超声波波速和尾波Qc值的变化特征。结果表明,在压力作用下,岩石破坏前通过岩石的尾波Qc值下降,如果有压力水进入,则岩石的尾波值Qc会大幅下降。因此,我们可以认为,地壳岩石破坏发生地震前的尾波下降的物理机制是岩石在压力产生扩容裂隙及流体进入裂隙双重作用的结果。  相似文献   

2.
组合坚固体应变扰动及波速异常的破裂前兆特征研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
许昭永  王彬  杨润海  赵晋明  梅世蓉 《地震》1999,19(4):331-337
研究了高、低强度3段拼合岩石样品在单轴压缩和双轴单面直接剪切时的破裂特征及突发应变扰动与波速异常的破裂前兆。从分别置于高、低强度段上的应变变化看,在整个样品破裂前,低强度段(弱岩)先出现突发扰动,高强度段(强岩)后出现突发扰动。从分别穿过高、低强度段上的波速变化看,低强度段波速先出现下降,高强度段后出现下降。主破裂后明显的裂缝贯穿整个拼合岩样。进而讨论了坚固体孕震模式(主破裂前)的突发性应变前兆与波速异常的时空特征。  相似文献   

3.
岩石临破裂前波速变化特征的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为了提高波速的测量精度以便能观测到岩石临破裂前波速的微小变化,采用了波形的数值化,波的叠加,波的互相关和DTE(Subsample delay time estimate)方法和cosine插值,使时间分辨率提高到0.001 μs,波速分辨率达到1 m/s.在较小的应力增量(0.17 MPa)下测量了波的延迟时间,进而得到速度随应力的变化规律.实验结果显示在0.98破裂强度时岩石波速最大,然后下降直到破裂,此期间的波速下降量约30m/s.同时对临破裂前波的主频能量进行了计算,其变化规律与波速相同,认为破裂前的有关变化与岩石膨胀有关.最后用涨落模型讨论了延迟时间的方差变化.  相似文献   

4.
温压条件下岩石破坏前后的力学性质与波速   总被引:8,自引:1,他引:7  
在温压条件下,对大理岩和砂岩进行了全过程应力应变试验,研究了温压条件对岩石的极限强度,残余强度,剪切破裂角的影响,以及岩石破坏前后的弹性模量与波速的变化。得到了在温压条件下,岩石变形全过程中有关弹性参数和力学性质的变化规律,并进行了简要分析。  相似文献   

5.
岩石摩擦滑动失稳前断层区的波速变化   总被引:2,自引:0,他引:2  
刘晓红 《中国地震》1997,13(1):82-87
对岩石摩擦滑动失稳前断层区的波速变化进行了实验研究,实验表明,岩石摩擦滑动失稳前沿断层一侧的测线上观测不到测速变化,沿着跨断层的测线可观测到波速下降的前兆,因此,尝试用波速异常预断层带粘膜型地震时,选择测线应跨断层。  相似文献   

6.
应力途径对岩石脆性-延性变化的影响   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
用两种加载方式对岩石的破裂进行了实验研究。一种方式是在一定的围压下增加轴压使岩石破裂(A型);另一种方式是在一定围压下增加轴压直到破裂前某一应力状态,然后停止加轴压转而减小围压使岩石破裂(B型)。所用的岩石样品为济南辉长岩和山东掖县白大理岩。着重研究应力途径对岩石脆性-延性变化的影响。辉长岩在1.5千巴以下两种应力途径下的破裂都表现为脆性,但是对于同样的应力状态,B型实验比A型实验显得更脆。随着围压增加到200-250巴之间,大理岩由脆性转变为延性。围压250巴以上,大理岩的A型实验发生延性破裂。样品承受载荷的能力是逐渐丧失的。破裂过程中声发射率极低,听不到破裂声响。最后在样品中形成了剪切断面,但破裂很慢。然而,在大理岩的B型实验中,围压在250巴以上发生了脆性破裂,其表现为轴向应力突然下降,伴随着脆性破裂的声响并有声发射率剧增的前兆。看来,B型应力途径对岩石起了一个脆化的作用。  相似文献   

7.
华北地壳岩石波速类型及其地质意义   总被引:5,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
根据结晶岩的矿物成分、成因类型与高压室温下波速绝对值的关系,以及高温高压下岩石波速与物相变化的关系,把岩石分为7种波速类型。在一定的构造条件下,根据岩石波速随地壳深度的变化关系,提出了岩石级数的定量概念,它反映了岩石的酸性(或基性)程度,并可根据地震测深值获得相应深度下综合岩石的平均级数。在此基础上,对华北地壳的组成,角闪岩在壳内的生成和存在条件,地壳内石英岩的相和壳内低速层的成因等问题进行了讨论  相似文献   

8.
斜长角闪岩弹性和流变性质的高温高压实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
对来自浙江陈蔡地区的天然斜长角闪岩在高温高压下进行了弹性波速和流变性质的实验研究.波速实验发现, 细粒和中粒斜长角闪岩的纵波波速沿线理方向(X)的传播快于沿面理法向(Z)的传播;在800或600 MPa及550℃的高温高压条件下,细粒和中粒斜长角闪岩的波速各向异性仍较高, 分别约为7.83%和9.77%,其平均纵波波速约为6.77和6.64 km/s.在高准静水压力作用下,当温度升至750℃之后,不同方向上传播的岩石波速都开始大幅度下降. 高固定围压和低固定应变速率(500 MPa,1×10-4/s) 的三轴流变实验发现, 细粒斜长角闪岩的变形随温度的升高经历了脆性破裂(<650℃)、半脆性破裂、碎裂流动直至塑性变形(>800℃)这样一个基本过程. 韧性变形域内流变强度随温度的增加而逐渐下降, 且在750~800℃间强度急剧下降. 对两类实验前、后的样品进行显微和探针分析, 认为脱水熔融是引起波速和强度在高压(静水压、围压)、750℃之后大幅下降的主要原因之一.  相似文献   

9.
水对岩石变形过程中电阻率变化的影响   总被引:5,自引:0,他引:5  
张流  黄建国  高平 《地震》2003,23(1):8-14
实验研究表明:在变形破坏过程中,干燥砂岩电阻率略有下降,变化幅度小;少量含水的砂岩电阻率下降幅度大:含水量多的砂岩电阻率有下降-上升-下降的变化,变化幅度又小;而完全水饱和的砂岩除初期电阻率有所下降外,变化更小。更精确的观察表明:干燥砂岩,破裂前电阻率有升高的迹象:少量含水的样品,破裂前电阻率单调下降;含水量较多和水饱和的样品,破裂前电阻率有先升高后降低的变化。这些有可能给出中短期前兆特征的提示。对电阻率变化的机理给出了解释。  相似文献   

10.
高温高压下岩石波速与地壳深部的物质组成   总被引:8,自引:2,他引:8       下载免费PDF全文
通过对高温高压下岩石波速实验资料的综合研究得出:岩石波速及速度各向异性可用于确定地壳深部各层的组成和界面性质;岩石波速随构造环境而变化;同一波速层由成分和成因上不同的岩石组合而成利用统计分析后的高温高压波速数据,建立了42组ρ-Vp(密度-速度)关系式及深部岩石判别图解  相似文献   

11.
明亮 《地震研究》1989,12(2):155-160
我们对含水岩石进行了双剪摩擦滑动实验。所用样品为济南辉长岩、周口店石灰岩,小浪底砂岩和点苍山大理岩。本实验得到的主要结果表明,水的存在增大了岩石的摩擦强度,减小了粘滑时的应力降和错距,促进了位移强化效应。这说明水对岩石摩擦的影响是一个复杂的问题。还应深入地研究。  相似文献   

12.
本文利用两个频率通道同时接收花岗岩标本及石灰岩标本在不同单轴加压方式下的声发射信号,研究了从加压到破坏的整个形变过程中,不同频道接收到的声发射率的变化特征.发现在各种加压方式下,花岗岩和石灰岩在破坏前,由不同频率通道接收到的声发射率均急剧增长;而在破坏的瞬间,高频通道接收的声发射率增长快于较低频率通道的声发射率.这两点可用来预测岩石的破坏.声发射率随轴向应力的变化与加压方式有关.匀速加压,加压过程中保持一段时间恒压或降压均对应一定的声发射率状态.有可能通过追踪声发射情况,推测应力变化趋势.   相似文献   

13.
依据研究区的地热梯度(25℃/km),在高温高压(最高温度为1050℃,最高压力为1.2GPa)条件下系统测量了横穿红河-哀牢山断裂带的元江-墨江地质剖面上的哀牢山岩群各类变质岩(千枚岩、片岩、浅粒岩、变粒岩、大理岩和片麻岩)的纵波速度.实验结果表明,不同岩类的纵波速度随温度压力变化的趋势不同.在相当于衷牢山岩群变质岩峰期变质温度和压力条件下(P=0.4-0.8GPa,T=35-700℃),测得大部分岩石的纵波速度为5.50-5.80km/s,这一纵波速度值与区域地球物理测深揭示的中地壳低速层的纵波速度相当因此,结合该区变质岩、地壳内热状态及地球物理测深研究成果可初步认为:组成哀牢山岩群的浅粒岩、变粒岩、酸性片麻岩以及部分千枚岩、片岩为该地区中地壳低速层的主要岩石类型.  相似文献   

14.
应力途径和破裂前兆   总被引:4,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
耿乃光  陈顒  姚孝新 《地震学报》1980,2(3):236-244
本文研究了在不同的应力途径下岩石破坏的条件和破裂的前兆.选定了三种应力途径进行研究:在一定应力状态下增加最大主应力σ1, 保持σ2, σ3不变, 使岩石破坏(A 型);减小最小主应力使岩石破坏(B 型);增加最小主应力岩石不破坏(C 型).通过实验得到了济南辉长岩和昌平花岗岩 A 型途径和 B 型途径破裂强度的比较.对三种途径岩石的体应变、声发射和波速Vp, 进行了对比研究.A 型途径的破裂前兆表现与许多作者的结果相符合.B 型途径岩石断裂前处于"过密"状态, 与此相联系的声发射增加和波速Vp下降出现得很晚.C 型途径岩石处于超膨胀状态, 出现了声发射增加和波速Vp下降而岩石并未破坏的现象.   相似文献   

15.
The coda wave propagation path has received extensive attention as it is more sensitive to small changes in the medium than the direct wave. During the process of loading, the wave velocity, medium or source changes may cause the coda wave to change. The physical mechanism of change in the ultrasonic coda wave varies during different deformation stages. Meanwhile, there exist local damages in the rock sample during the deformation, and it will be accompanied by acoustic emission. Combining the ultrasonic coda wave and acoustic emission is beneficial to characterize the coda wave characteristics and damage degree of the sample at different deformation stages. In this paper, three kinds of rocks, including granodiorite, marble and sandstone with the sizes of 50mm×50mm×150mm, are used to carry out observations of ultrasonic coda wave and acoustic emission during the whole process of loading so as to study characteristics of the coda wave at different deformation stages. The major results are given below: 1)There is a good correspondence between the coda wave variation and the acoustic emission evolution process. When the acoustic emission frequency increases, the coda wave changes accordingly. In particular, the coda wave changes in the early stages of increased acoustic emission frequency, which indicates that the early damage information of rock can be obtained by analysis of the coda wave. 2)The physical mechanism of the coda wave change is different in different deformation stages. At the initial stage of loading, there are obvious scatterer changes in the coda wave change; then, in the linear elastic deformation stage, the wave velocity change is dominating; in the late-stage of loading, the scatterer change increases and coexists with the wave velocity change, the scatterer change effect is related with the rock micro-fracture degree, the rock will locally be damaged before rupturing, and the role of the scatterer will be enhanced. 3)With the increase of loading, the amplitude of increase of the wave velocity generally decreases gradually, which is basically consistent with the understanding obtained through the direct wave. The interference of acoustic emission can be eliminated because of the Kaiser effect when analyzing the coda wave. The consistency of the wave velocity change and stress loading and unloading is further verified. 4)The micro-fracture generated during rock deformation will change the physical mechanism of the coda wave change, and the scatterer effect will be significantly enhanced. At the same time, the acoustic emission waveform will cause interference to the ultrasonic coda wave. This means that attention needs to be paid when analyzing rock damage using only coda wave data. In short, the ultrasonic coda wave and acoustic emission can reflect the damage inside the rock, and the change mechanism of the coda wave in different deformation stages is different. The joint observation of the two can play a mutual verification role, which is conducive to improving the reliability of the observation results.  相似文献   

16.
负坡段加卸载响应比的物理意义及预测效能   总被引:1,自引:2,他引:1  
根据实验结果,用应变能研究岩石在极值应力后主破裂前(负坡段)加卸载响应比可能出现奇异点或负值的变化特征,并且说明其普遍性.以应变(能)及P波走时为响应,分别得出加卸载响应比的倒数在岩石破裂孕育过程中的变化形态.结果表明:在逼近主破裂时,加卸载响应比的倒数急剧下降后出现极小值(甚至为负值).此特征可以看作临近主破裂的标志.   相似文献   

17.
利用新方法制作出含可控裂缝的双孔隙人工砂岩物理模型,具有与天然岩石更为接近的矿物成分、孔隙结构和胶结方式,其中裂缝密度、裂缝尺寸和裂缝张开度等裂缝参数可以控制以得到实验所需要的裂缝参数,岩样具有真实的孔隙和裂缝空间并可以在不同饱和流体状态下研究流体性质对于裂缝介质性质的影响.本次实验制作出一组具有不同裂缝密度的含裂缝人工岩样,对岩样利用SEM扫描电镜分析可以看到真实的孔隙结构和符合我们要求的裂缝参数,岩样被加工成八面棱柱以测量不同方向上弹性波传播的速度,用0.5 MHz的换能器使用透射法测量在饱和空气和饱和水条件下各个样品不同方向上的纵横波速度,并得出纵横波速度、横波分裂系数和纵横波各向异性强度受裂缝密度和饱和流体的影响.研究发现流体对于纵波速度和纵波各向异性强度的影响较强,而横波速度、横波分裂系数和横波各向异性强度受饱和流体的影响不大,但是对裂缝密度的变化更敏感.  相似文献   

18.
本文叙述大理石板中心受压时的破裂形式及破裂传播速度:1.主破裂走向与大理石纹理多数成45°角,少数近似平行,破裂时总是一侧先断通;破裂前存在剪应变,主破裂方向不一定与最弱张裂面一致;2.1gV—L图表明:始发段,刚出现裂纹时,V较大(约10毫米/秒),随L增大,V急剧减小(约0.05毫米/秒);缓裂段,随L增大,V起伏式缓慢增长(0.1—2毫米/秒);速裂段,过一明显转折点后,随L增大,V急剧增长(约1米/秒),破裂发生  相似文献   

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